CN115838578B - 一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物15％‑30％，树脂50％‑60％，橡胶油10％‑30％，抗氧化剂0.1％‑1％；所述聚合物中苯乙烯质量含量为15％‑40％，所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂，两者质量比为(0.5‑7)：1，所制备的湿强结构胶因其优异的粘结强度和拉伸性能，可用以稳定如成人纸尿裤、婴儿纸尿裤、宠物和医用床垫等一次性卫生用品的内部芯体，使所制备的一次性卫生用品具有舒适的使用感，吸水后不易结团和断层。
Description
技术领域
本申请涉及热熔胶技术领域，C09J153/02，具体涉及一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶及其制备方法。
背景技术
对于目前市场普遍采用的一次性卫生用品比如成人纸尿裤或婴儿纸尿裤，其芯体是由绒毛浆和高分子吸水树脂(SAP)混合后，由卫生纸或者无纺布包裹而成的；尿液经由绒毛浆渗透到吸水树脂层进行强力吸收，其吸水效果好，芯体中SAP吸收并锁住水分，绒毛浆则是加快纸尿裤的吸收速度和液体在芯层的扩散，两者相互结合，纸尿裤拥有较好的干爽性；但因为其结构相对松散，绒毛浆和SAP不能很好的被固定在其中，故而在使用过程中会有起坨、断层的现象；现有解决手段是将芯体每层材料之间用热熔胶粘合，对绒毛浆形成固定作用，但是目前使用的热熔胶仍然没有较强的固定性，纸尿裤的芯体吸水后仍然存在较普遍的断层、起团现象，增加了纸尿裤使用时的不舒适程度。因此，需要设计一款能大幅增加绒毛浆芯体的稳定度，使其不易断层和起团的热熔压敏胶。
CN113576767B公开了一种具有复合芯体的强化结构纸尿裤，复合芯体由上到下依次包括无尘纸、上吸收层、弹性层、下吸收层、纺粘无纺布；复合芯体各层之间通过可降解热熔胶粘合形成一个整体，并提供了一种粘结强度和拉伸延长率高的热熔胶，但是并未提及该纸尿裤在实际解决结团、起坨、断裂分层问题上表现得如何；CN110591617B公开了一种立体芯体成型热熔胶，所制备热熔胶的粘结强度较好，对芯体中的木纤维、无纺布或卫生纸具有较好的稳定作用，但是芯体在湿水之后，吸水颗粒不会转移或脱落的性能仍然需要提高。
发明内容
为了解决以上技术问题，本申请提供了一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶及其制备方法。
首先，本申请提供了一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物15％-30％，树脂50％-60％，橡胶油10％-30％，抗氧化剂0.1％-1％。
进一步地，所述聚合物由苯乙烯和嵌段分子组成；聚合物的两相结构中，分子长链能够形成缠结的网络结构，这种结构控制着聚合物的弹性程度；苯乙烯作为此网络结构的物理交联点，其数目会在很大程度上影响所制备湿强结构胶的力学性能。
进一步地，所述聚合物中苯乙烯的质量含量为15％-40％。
在一种优选的实施方案中，所述聚合物中苯乙烯的质量含量为28％，所制备的湿强结构胶对纸尿裤芯体的稳定性最优；推测是当苯乙烯含量过低时，湿强结构胶的拉伸强度太低，韧性和粘性小，但当其含量过高时，该嵌段聚合物聚合物的链缠结程度太强，使湿强结构胶硬度高，加工时流动性差；因此限定聚合物中苯乙烯的质量含量，以提高所制备湿强结构胶的加工性能、粘结性能和拉伸性能。
进一步地，所述嵌段分子选自2-甲基-1，3-丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯、聚乙烯、异戊二烯中的一种或几种。
进一步地，所述嵌段分子选自2-甲基-1，3-丁二烯、丁二烯、异戊二烯中的一种或几种。
进一步地，所述嵌段分子为2-甲基-1，3-丁二烯或丁二烯。
进一步地，所述树脂选自天然树脂、石油/改性石油树脂、聚丙烯树脂中的一种或几种。
进一步地，所述树脂选自松香树脂、改性石油树脂、聚丙烯树脂、萜烯树脂中的一种或几种。
优选地，所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂。
进一步地，所述改性石油树脂和萜烯树脂的质量比为(0.5-7)：1；通过两者和聚合物的共同作用调控湿强结构胶的初粘性、持粘性及对绒毛浆芯体的支撑稳定性；然而当萜烯树脂添加过多时，湿强胶内聚力太强，粘结性能会下降。
进一步地，所述改性石油树脂和萜烯树脂的质量比为(0.5-5)：1。
进一步地，所述改性石油树脂由石油树脂和改性剂组成，所述改性剂为至少含2个C＝O和1个C＝C的C4-C7有机物。
石油树脂是是分子量介于300-3000的低聚物，在湿强结构胶中，石油树脂会与萜烯树脂、苯乙烯嵌段聚合物之间产生分子链的缠结及相互作用，但是这种缠结强度对于稳定绒毛浆芯体而言仍然不够，需要进一步修饰上极性基团；限定改性剂为至少含2个C＝O和1个C＝C的C4-C7有机物，以提高体系的拉伸强度，当改性剂中C＝O的数量过多时，网络结构的交联点也会增多，体系内聚力太强，初粘性降低，并会降低湿强结构胶对绒毛浆的持久粘结作用。
进一步地，所述改性剂占改性石油树脂总质量的10％-45％。本申请意外发现，当限定改性剂质量时，改性石油树脂不仅能调控湿强胶对绒毛浆芯体的稳定作用，提高湿强结构胶的粘结强度和拉伸延展率，还可在一定程度上吸收水分，分散绒毛浆芯体的吸湿压力，减少其分层、断裂的现象。
进一步地，所述改性剂占改性石油树脂总质量的20％-35％。
在一种优选的实施方式中，当改性剂占改性石油树脂总质量的26％时，此时湿强结构胶所稳定的纸尿裤芯体稳定性最强，吸水速率最快，并且经过多次震荡后的抗结团、抗断层性能最佳；推测是改性剂的添加量过多时，所制备湿强结构胶会在一定程度上膨胀变形，对绒毛浆芯体的稳定性下降。
进一步地，所述改性剂选自异丁烯二酸、顺式甲基丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸、反式1，2-乙烯二羟酸、二甲基顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸中的一种或几种。
进一步地，所述改性剂选自甲基順丁烯二酸、顺式甲基丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或几种。
进一步地，所述石油树脂可以为氢化或者非氢化的C5或C9树脂、C5C9共聚树脂、DCPD树脂、AMS单体树脂中的一种或几种。
进一步地，所述石油树脂可以为氢化或者非氢化的C5或C9树脂、C5C9共聚树脂中的一种或几种。
进一步地，所述改性石油树脂的制备方法为：将石油树脂加热到180-220℃，于氮气氛保护下加入改性剂，在2.0-5.0MPa的气压下加成2-6小时即可。
进一步地，所述橡胶油可以选自石蜡油、环烷油、芳烃油中的一种或几种。
进一步地，所述抗氧化剂选自受阻酚类抗氧化剂或芳香胺类抗氧化剂。
进一步地，所述抗氧化剂选自1010、264、1076、1098、5097、4010中的一种或几种。
其次，本申请提供了一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法：将苯乙烯嵌段聚合物，树脂，橡胶油，抗氧化剂混合后，在100-150℃下搅拌均匀即可。
进一步地，所述一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，按以下步骤：
S1：将橡胶油和抗氧化剂加料混合后升温至100-150℃搅拌；
S2：加入聚合物，升温至100-150℃搅拌，使组分融化完全；
S3：加入树脂，升温至100-150℃后封罐，抽真空，搅拌20-45分钟，即可出胶。
进一步地，所述一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，按以下步骤：
S1：将橡胶油和抗氧化剂加料混合后升温至100-110℃搅拌；
S2：加入聚合物，升温至125-145℃搅拌，使组分融化完全；
S3：加入树脂，升温至140-150℃后封罐，抽真空，搅拌20-45分钟，即可出胶。
有益效果：
1.本申请利用聚合物、树脂、橡胶油、抗氧化剂的协同作用，并限定聚合物中苯乙烯的质量含量为15％-40％，使所制备的湿强结构胶具有良好的可加工性能、粘结强度、力学强度和拉伸延展率。
2.本申请的技术方案中限定改性石油树脂和萜烯树脂的质量比为(0.5-5)：1，使本申请的湿强结构胶具有优异的初粘性、持粘性及对绒毛浆芯体的支撑稳定性。
3.本申请进一步限定改性剂占改性石油树脂总质量的20％-35％，使本申请的湿强结构胶不仅具有优异的粘结强度，还具有一定的吸水性，分散绒毛浆芯体的吸湿压力，进一步减少绒毛浆芯体分层、断裂的现象。
4.本申请的湿强结构胶因其优异的粘结强度和拉伸性能，可用以稳定如成人纸尿裤、婴儿纸尿裤、宠物和医用床垫等一次性卫生用品的内部芯体，使所制备的一次性卫生用品具有舒适的使用感，吸水后不易结团和断层。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物19.3％，树脂55％，橡胶油25％，抗氧化剂0.7％。
所述聚合物(购买自东莞市煜城塑化有限公司)由苯乙烯和嵌段分子组成，聚合物中苯乙烯的质量含量为28％，嵌段分子为丁二烯。
所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂(购买自上海三连实业有限公司，规格T-100)，两者质量比为3：1。
所述改性石油树脂由石油树脂和改性剂组成；石油树脂购买自上海三连实业有限公司C5石油树脂；改性剂为顺丁烯二酸酐，购买自上海邦成化工有限公司，改性剂占改性石油树脂总质量的26％；制备方法为：将石油树脂加热到200℃，于氮气氛保护下加入顺丁烯二酸酐，在4.0MPa的气压下加成3小时即可。
所述橡胶油为氢重基础油(购买自湖北鑫红利化工有限公司，货号LI4733)；所述抗氧化剂为抗氧剂1010(购买自上海丽耳新材料有限公司)；
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，按以下步骤：
S1：将橡胶油和抗氧化剂加料混合后升温至108℃搅拌；
S2：加入聚合物，升温至135℃搅拌，使组分融化完全；
S3：加入树脂，升温至145℃后封罐，抽真空，搅拌30分钟，即可出胶。
实施例2
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物30％，树脂50％，橡胶油19.9％，抗氧化剂0.1％。
所述聚合物(购买自东莞市煜城塑化有限公司)由苯乙烯和嵌段分子组成，聚合物中苯乙烯的质量含量为40％，嵌段分子为丁二烯。
所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂(上海三连实业有限公司，规格T-100)，两者质量比为0.5：1。
所述改性石油树脂由石油树脂和改性剂组成；石油树脂购买自上海三连实业有限公司C5石油树脂；改性剂为顺丁烯二酸酐；改性剂占改性石油树脂总质量的35％；制备方法为：将石油树脂加热到220℃，于氮气氛保护下加入顺丁烯二酸酐，在2.0MPa的气压下加成2小时即可。
所述橡胶油为氢重基础油(购买自湖北鑫红利化工有限公司，货号LI4733)；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010(购买自上海丽耳新材料有限公司)；
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，按以下步骤：
S1：将橡胶油和抗氧化剂加料混合后升温至110℃搅拌；
S2：加入聚合物，升温至145℃搅拌，使组分融化完全；
S3：加入树脂，升温至150℃后封罐，抽真空，搅拌20分钟，即可出胶。
实施例3
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物15％，树脂60％，橡胶油24％，抗氧化剂1％。
所述聚合物(购买自东莞市煜城塑化有限公司)由苯乙烯和嵌段分子组成，聚合物中苯乙烯的质量含量为15％，嵌段分子为2-甲基-1，3-丁二烯。
所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂(上海三连实业有限公司，规格T-100)，两者质量比为5：1。
所述改性石油树脂由石油树脂和改性剂组成，石油树脂购买自上海三连实业有限公司C5石油树脂；改性剂为顺丁烯二酸酐；改性剂占改性石油树脂总质量的20％；制备方法为：将石油树脂加热到180℃，于氮气氛保护下加入顺丁烯二酸酐，在5.0MPa的气压下加成4小时即可。
所述橡胶油为氢重基础油(购买自湖北鑫红利化工有限公司，货号LI4733)；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010(购买自上海丽耳新材料有限公司)；
一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，按以下步骤：
S1：将橡胶油和抗氧化剂加料混合后升温至100℃搅拌；
S2：加入聚合物，升温至125℃搅拌，使组分融化完全；
S3：加入树脂，升温至140℃后封罐，抽真空，搅拌45分钟，即可出胶。
对比例1
与实施例1一致，区别在于：改性石油树脂和萜烯树脂的质量比为7：1。
对比例2
与实施例1一致，区别在于：改性剂占改性石油树脂总质量的40％。
对比例3
与实施例1一致，区别在于：改性剂为顺丁烯二酸-丙烯酸共聚物，购买自上海凯赛化工有限公司。
性能测试方法：
1.吸水速率：按照GB/T 22875-2018对实施例中湿强结构胶所制备的纸尿裤进行吸水性测试。
2.震荡次数：按照行业常规方法进行，将实施例中湿强结构胶所制备的纸尿裤样品平铺在桌面上，并在纸尿裤的正中间倒入200mL的生理盐水(用蓝色可食用色素进行染色便于观察)，待生理盐水被吸完后(一般8-10s)，将纸尿裤呈与地面垂直方向夹在震荡设备中，其四角均被振荡器固定，计算震荡次数，直至纸尿裤内部绒毛浆芯体出现断层时停止震荡计数。
实施例的测试结果见表1。
性能测试结果：
表1
| 样品序号 | 吸水速率/s | 震荡次数/次 |
| 实施例1 | 9 | 110 |
| 实施例2 | 8 | 98 |
| 实施例3 | 10 | 106 |
| 对比例1 | 15 | 36 |
| 对比例2 | 12 | 74 |
| 对比例3 | 10 | 30 |
Claims (3)
1.一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，其特征在于，所述湿强结构胶组分为：按占总重量的百分数计，聚合物15％-30％，树脂50％-60％，橡胶油10％-30％，抗氧化剂0.1％-1％；
所述聚合物由苯乙烯和嵌段分子组成，所述聚合物中苯乙烯的质量含量为15％-40％；
所述树脂为改性石油树脂和萜烯树脂，改性石油树脂和萜烯树脂的质量比为(0.5-5)：1；
所述改性石油树脂由石油树脂和改性剂组成，所述改性剂选自甲基順丁烯二酸、顺式甲基丁烯二酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或几种；所述改性剂占改性石油树脂总质量的20-35％。
2.根据权利要求1所述的一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶，其特征在于，所述嵌段分子选自2-甲基-1，3-丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯、异戊二烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于一次性卫生用品的湿强结构胶的制备方法，其特征在于，将聚合物，树脂，橡胶油，抗氧化剂混合后，在100-150℃下搅拌均匀即可。
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