CN115216258A - 一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及C09J153/00领域，具体为一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法。本发明采用液体石蜡10～20份、嵌段共聚物15～30份、改性树脂5～10份、双环戊二烯30～50份、抗氧剂0.5～1份制备得到开放时间较长，具有优异的粘结强度、耐低温性能和耐水性能的适用于华中地区低温环境下纸尿裤加工和生产的结构胶。通过采用改性松香树脂，显著提升结构胶的附着力和柔韧性，采用特定质量比的嵌段共聚物、改性树脂、双环戊二烯，一方面解决了改性树脂和双环戊二烯之间的相容性差的问题，平衡结构胶的粘结强度和开放时间，提高体系相容性和稳定性，使制备的结构胶具有优异的粘结强度、低温稳定性和耐水性。

Description

一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及C09J153/00领域，具体为一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法。

背景技术

国家政策、经济的发展和人们生活水平的提升带动了母婴产业的发展，尤其对纸尿裤的产能要求和产品需求大幅提升。但是，纸尿裤的产品质量受生产环境影响较大，特别在车间温度很低的华中地区，由于纸尿裤前腰贴或弹性腰围处等特殊工位，需要进行手工操作和调整，因此对结构胶的开放时间、耐低温性能和粘结强度均有着更高的要求。

中国专利CN108048007B公开了一种复合改性环氧树脂结构胶及复合改性剂和结构胶制备方法，以双酚A型环氧树脂和聚氨酯预聚体主要原料，在活性稀释剂和固化剂存在的条件下制备得到一种粘结性能好、收缩率小的环氧树脂结构胶，但是结构胶的耐低温性能和开放时间无法满足纸尿裤实际生产和加工的需求。由于纸尿裤在实际使用过程中对耐水性有一定的要求，中国专利CN110591033A公开了一种耐水性酚醛树脂胶黏剂的制备方法，通过将硅氧烷单体和酚类化合物混合均匀，在酸性催化剂、二甲苯和醛类化合物存在的条件下，制备一种耐水性优异的酚醛树脂胶粘剂，但是其制备原料中含有对人体有刺激性的酸性催化剂、二甲苯和醛类化合物等物质，无法满足纸尿裤产品的安全性要求，而且胶粘剂的粘结性能和开放时间有待提高。

因此，提供一种安全性高，开放时间较长，具有优异的粘结强度、耐低温性能和耐水性能的适用于华中地区低温环境下纸尿裤加工和生产的结构胶具有重要的现实研究和应用意义。

发明内容

本发明一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法，按重量份计，其制备原料至少包括：液体石蜡10～20份、嵌段共聚物15～30份、改性树脂5～10份、双环戊二烯30～50份、抗氧剂0.5～1份。

嵌段共聚物是将两种或两种以上化学性质不同的聚合物链段交替聚合而成的线型共聚物，分子量可控、分子量分布较窄、分子结构与组成可设计，将多种聚合物的优良性质结合在一起，得到的功能聚合物材料力学性能及耐低温高温性能优异。

作为一种优选的技术方案，所述嵌段共聚物选自二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、多嵌段共聚物中的至少一种；嵌段共聚物的结构和序列分布影响其溶解性和耐低温、高温性能，多嵌段共聚物由于其各组分间固有的不相容性，影响结构胶的力学性能和耐低温性能，无法满足低温纸尿裤生产的需求，作为一种优选的技术方案，所述嵌段共聚物为三嵌段共聚物，与体系中各物质实现良好的相容；优选的，所述三嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的组合，本申请人在探究过程中发现，尤其是当所述SIS、SBS的质量比为1：(1.8-2.2)时，一方面使制备的结构胶具有优异的粘结强度和耐低温性能，满足在低温下生产纸尿裤的应用要求；另一方面有效改善了体系中各物质的相容性，有助于提升体系稳定性，进而延长结构胶的使用寿命，原因可能是，当采用质量比为1：(1.8-2.2)的SIS、SBS时，由于体系中的改性树脂、双环戊二烯之间的相容性较差，特定质量比的SIS、SBS作为增溶剂，解决了体系中改性树脂和双环戊二烯之间的相容性较差的问题，使制备的结构胶具有优异的粘结性能、耐低温稳定性和长期稳定性。

所述SIS的型号为1225，购买自中国石油化工股份有限公司巴陵分公司；所述SBS的型号为YH-792，购买自湖南盛力化工科技有限公司。

作为一种优选的技术方案，所述改性树脂选自改性松香树脂、改性萜烯树脂中的至少一种；优选的，所述改性树脂为改性松香树脂，可以改善结构胶的耐水性、粘结性能和韧性；优选的，所述改性松香树脂的粘度(150℃)为300-2000厘泊；本申请人在探究过程中发现，改性松香树脂的引入，尤其是粘度(150℃)为300-2000厘泊的改性松香树脂的引入，显著提升结构胶的附着力和柔韧性，进一步提高结构胶的粘结强度和耐低温性能，原因可能是改性松香树脂中的活性基团与体系中的嵌段共聚物相互作用，增加了主链的柔韧性和附着力，此外，改性松香树脂还可以与体系中的双环戊二烯相互作用，形成互穿网络结构，进而提高结构胶的稳定性并延长结构胶使用寿命。

所述改性松香树脂的型号为115，购买自广东科茂林产化工股份有限公司；

双环戊二烯是环戊二烯的二聚体，是石油裂解制乙烯和煤炭炼焦的副产物，分子结构中同时含有两个不饱和键，化学性质非常活泼，本申请人在探究过程中发现，当所述双环戊二烯的纯度为75-95％时，尤其是纯度为95％的双环戊二烯，可以显著提高结构胶的粘结强度和附着力，同时改善了结构胶的耐水性和低温稳定性，原因可能是特定纯度的双环戊二烯可以在加工过程中热聚合生成一种脂环族石油树脂，协同本体系中的SIS、改性树脂和液体石蜡提高结构胶的开放时间，有助于低温下纸尿裤生产时的加工和调整，同时由于该脂环族石油树脂在加工过程中生成，具有优异的增粘效果，提高了体系稳定性和结构胶的附着力，使制备的结构胶可以更好的适用于低温下纸尿裤的加工生产。

所述双环戊二烯的CAS号为77-73-6，购买自北京百灵威科技有限公司。

作为一种优选的技术方案，所述嵌段共聚物、改性树脂、双环戊二烯的质量比为(22-28)：(6-9)：(35-42)，一方面解决了改性树脂和双环戊二烯之间的相容性差的问题，平衡结构胶的粘结强度和开放时间，提高体系相容性和稳定性，使制备的结构胶具有优异的粘结强度、低温稳定性和耐水性，满足低温下生产纸尿裤的加工需求，延长结构胶的使用寿命。

为了进一步增进熔融物质流动性，降低聚合物分子链的结晶性，作为一种优选的技术方案，所述液体石蜡选自轻质液体石蜡、重质液体石蜡中的至少一种；本申请人意外发现，当所述液体石蜡为轻质液体石蜡、重质液体石蜡的组合，尤其是所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡的质量比为(0.8-1.2)：1时，可以降低改善结构胶的脆性，改善结构胶的机械力学性能。

所述轻质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104806，重质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104807，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1024、抗氧剂1024、抗氧剂168、抗氧剂1171、抗氧剂245、抗氧剂264中的至少一种；优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述抗氧剂1076的CAS号为2082-79-3，购买自上海麦克林生化科技有限公司。

本发明另一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)按重量份，在反应釜中加入液体石蜡，缓慢升温至80-110℃时，开启反应釜转盘；

(2)将嵌段共聚物加入反应釜中混合8-12min，之后加入抗氧剂、改性树脂、双环戊二烯，搅拌1-2h，控制温度在170-200℃，直至溶解均匀，保持60-90min，然后降温到60-80℃时，出料，即得。

有益效果：

1、本发明提供了一种具有优异的粘结强度和耐水性能的耐低温纸尿裤生产用结构胶，满足低温下纸尿裤实际加工和生产的需求；

2、采用质量比为(22-28)：(6-9)：(35-42)的嵌段共聚物、改性树脂、双环戊二烯，一方面解决了改性树脂和双环戊二烯之间的相容性差的问题，平衡结构胶的粘结强度和开放时间，提高体系相容性和稳定性，使制备的结构胶具有优异的粘结强度、低温稳定性和耐水性；

3、采用质量比为1：(1.8-2.2)的SIS、SBS，一方面使制备的结构胶具有优异的粘结强度和耐低温性能，满足在低温下生产纸尿裤的应用要求；另一方面有效改善了体系中各物质的相容性，有助于提升体系稳定性，进而延长结构胶的使用寿命；

4、采用粘度(150℃)为300-2000厘泊的改性松香树脂，显著提升结构胶的附着力和柔韧性，进一步提高结构胶的粘结强度和耐低温性能；

5、采用双环戊二烯，协同本体系中的SIS、改性树脂和液体石蜡提高结构胶的开放时间，有助于低温下纸尿裤生产时的加工和调整，使制备的结构胶可以更好的适用于低温下纸尿裤的加工生产。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法，按重量份计，其制备原料包括：液体石蜡15份、嵌段共聚物25份、改性树脂8份、双环戊二烯40份、抗氧剂0.8份。

所述嵌段共聚物为三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的组合，所述SIS、SBS的质量比为1：2。

所述SIS的型号为1225，购买自中国石油化工股份有限公司巴陵分公司；所述SBS的型号为YH-792，购买自湖南盛力化工科技有限公司。

所述改性树脂为改性松香树脂，所述改性松香树脂的型号为115，购买自广东科茂林产化工股份有限公司。

所述双环戊二烯的纯度为95％；所述双环戊二烯的CAS号为77-73-6，购买自北京百灵威科技有限公司。

所述液体石蜡为轻质液体石蜡、重质液体石蜡的组合，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡的质量比为1：1。

所述轻质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104806，重质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104807，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述抗氧剂1076的CAS号为2082-79-3，购买自上海麦克林生化科技有限公司。

本发明的实施例1另一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份，在反应釜中加入液体石蜡，缓慢升温至100℃时，开启反应釜转盘；

(2)将嵌段共聚物加入反应釜中混合10min，之后加入抗氧剂、改性树脂、双环戊二烯，搅拌1.5h，控制温度在180℃，直至溶解均匀，保80min，然后降温到70℃时，出料，即得。

实施例2

本发明的实施例2一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法，按重量份计，其制备原料包括：液体石蜡20份、嵌段共聚物28份、改性树脂9份、双环戊二烯42份、抗氧剂1份。

所述嵌段共聚物为三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的组合，所述SIS、SBS的质量比为1：2.2。

所述SIS的型号为1225，购买自中国石油化工股份有限公司巴陵分公司；所述SBS的型号为YH-792，购买自湖南盛力化工科技有限公司。

所述改性树脂为改性松香树脂，所述改性松香树脂的型号为115，购买自广东科茂林产化工股份有限公司。

所述双环戊二烯的纯度为95％；所述双环戊二烯的CAS号为77-73-6，购买自北京百灵威科技有限公司。

所述液体石蜡为轻质液体石蜡、重质液体石蜡的组合，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡的质量比为1.2：1。

所述轻质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104806，重质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104807，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述抗氧剂1076的CAS号为2082-79-3，购买自上海麦克林生化科技有限公司。

本发明的实施例2另一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份，在反应釜中加入液体石蜡，缓慢升温至100℃时，开启反应釜转盘；

(2)将嵌段共聚物加入反应釜中混合10min，之后加入抗氧剂、改性树脂、双环戊二烯，搅拌1.5h，控制温度在180℃，直至溶解均匀，保80min，然后降温到70℃时，出料，即得。

实施例3

本发明的实施例3一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶及其制备方法，按重量份计，其制备原料包括：液体石蜡10份、嵌段共聚物22份、改性树脂6份、双环戊二烯35份、抗氧剂0.5份。

所述嵌段共聚物为三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的组合，所述SIS、SBS的质量比为1：1.8。

所述SIS的型号为1225，购买自中国石油化工股份有限公司巴陵分公司；所述SBS的型号为YH-792，购买自湖南盛力化工科技有限公司。

所述改性树脂为改性松香树脂，所述改性松香树脂的型号为115，购买自广东科茂林产化工股份有限公司。

所述双环戊二烯的纯度为95％；所述双环戊二烯的CAS号为77-73-6，购买自北京百灵威科技有限公司。

所述液体石蜡为轻质液体石蜡、重质液体石蜡的组合，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡的质量比为0.8：1。

所述轻质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104806，重质液体石蜡的密度为0.84-0.86g/cm³，型号为P104807，所述轻质液体石蜡、重质液体石蜡购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

所述抗氧剂为抗氧剂1076，所述抗氧剂1076的CAS号为2082-79-3，购买自上海麦克林生化科技有限公司。

本发明的实施例3另一方面提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份，在反应釜中加入液体石蜡，缓慢升温至100℃时，开启反应釜转盘；

(2)将嵌段共聚物加入反应釜中混合10min，之后加入抗氧剂、改性树脂、双环戊二烯，搅拌1.5h，控制温度在180℃，直至溶解均匀，保80min，然后降温到70℃时，出料，即得。

对比例1

本发明的对比例1提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，按重量份计，其制备原料包括：液体石蜡15份、嵌段共聚物20份、改性树脂10份、双环戊二烯50份、抗氧剂0.5～1份。

对比例2

本发明的对比例2提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述SIS、SBS的质量比为1：3。

对比例3

本发明的对比例3提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述改性松香树脂的型号为KP150，购买自广东科茂林产化工股份有限公司。

对比例4

本发明的对比例4提供了一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述双环戊二烯的纯度为99％；所述双环戊二烯的CAS号为77-73-6，购买自无锡市明日化工科技有限公司。

性能测试方法

1、粘结强度：(1)常温粘结强度：在环境温度为25℃±3℃下，将实施例和对比例制备的结构胶均匀涂抹在纸尿裤胶粘区域，其中涂胶量为3gsm，涂布温度为155℃，之后立即测试常温下采用实施例和对比例制备的结构胶用于纸尿裤生产时结构胶的粘结强度；(2)低温粘结强度：在环境温度为0～5℃下，将实施例和对比例制备的结构胶均匀涂抹在纸尿裤胶粘区域，其中涂胶量为3gsm，涂布温度：155℃，之后立即测试低温下采用实施例和对比例制备的结构胶用于纸尿裤生产时结构胶的粘结强度。

2、低温开放时间：参照HGT3716-2003，控制温度为0℃，对实施例和对比例制备的结构胶的开放时间进行测试。

3、耐水性能：参照GB/T6329-1986《胶粘剂拉伸强度试验方法》，对实施例和对比例制备的结构胶的湿态拉伸强度进行测试。

Claims (10)

1.一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，按重量份计，其制备原料至少包括：液体石蜡10～20份、嵌段共聚物15～30份、改性树脂5～10份、双环戊二烯30～50份、抗氧剂0.5～1份。

2.根据权利要求1所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述嵌段共聚物、改性树脂、双环戊二烯的质量比为(22-28)：(6-9)：(35-42)。

3.根据权利要求2所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述嵌段共聚物选自二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、多嵌段共聚物中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述嵌段共聚物为三嵌段共聚物。

5.根据权利要求2所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述改性树脂选自改性松香树脂、改性萜烯树脂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述改性树脂为改性松香树脂。

7.根据权利要求6所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述改性松香树脂的粘度为300-2000厘泊。

8.根据权利要求1所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述液体石蜡选自轻质液体石蜡、重质液体石蜡中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1024、抗氧剂1024、抗氧剂168、抗氧剂1171、抗氧剂245、抗氧剂264中的至少一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种耐低温纸尿裤生产用结构胶的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

(1)按重量份，在反应釜中加入液体石蜡，缓慢升温至80-110℃时，开启反应釜转盘；

(2)将嵌段共聚物加入反应釜中混合8-12min，之后加入抗氧剂、改性树脂、双环戊二烯，搅拌1-2h，控制温度在170-200℃，直至溶解均匀，保持60-90min，然后降温到60-80℃时，出料，即得。