CN117050683A - 一种水性速干型封边胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水性速干型封边胶粘剂及其制备方法。该水性速干型封边胶粘剂的组份包括去离子水，聚乙烯醇溶液，凝胶液，分散剂，无机增强剂，功能EVA乳液，催干剂，其它助剂。此外，本发明提出了一种水性速干型封边胶粘剂的制备方法。本发明的速干型封边胶粘剂为单组份水性胶粘剂，具有快干、快速定位贴合、粘接强度高、基材附着力强、使用简单、生产方便等优点，因其优异的性能特别适用于塑料与木材的手工封边贴合工艺。此速干型封边胶粘剂不含有机溶剂、不含甲醛、无毒无味，是一款水性绿色环保产品。

Description

一种水性速干型封边胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂领域，特别涉及一种水性速干型封边胶粘剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着建筑家居板材的快速发展和人们生活质量的提高。传统的实木板材因森林资源有限、板材使用的局限性等因素已经不能满足社会经济发展的需求，而人造板材作为新生板材的代表因其生产成本低，对木材利用率高，板材强度优等特点，已广泛应用在家具制造和建筑装修等方面。人造板的内部材质结构与实木结构相差甚大，一般切割后其表面粗糙，不平整，容易受到水分入侵和损坏，所以对其边位的美化和保护则成为必不可少的工序。

目前，用于板材封边上的胶粘剂主要有热熔胶粘剂、溶剂型胶粘剂和水性胶粘剂三大类。热熔胶作为一种传统主流的封边胶，它环保不含有机溶剂、粘接强度高、板材封边快、加工效率高，但热熔胶的使用能耗大，设备使用要求高，它广泛用在工厂的生产加工中。

另外，以万能胶、免钉胶、聚氨酯胶等为代表的溶剂型封边胶粘剂，它粘接强度高、操作简单、使用方便，但它耐热性和耐老化性差，产品含有大量的有机溶剂，施工中，这些溶剂会释放到周围环境中，造成大气污染和原料浪费。

而水性封边胶以水为主要溶剂，它具有水性环保、成本低、使用方便、对基材腐蚀性低等优点，随着技术的发展，水性胶粘剂已经逐步代替传统的溶剂型封边胶粘剂。水性胶粘剂以水为主要溶剂，它和溶剂型胶粘剂比，初粘性差、慢干、蠕变性差便成为其明显的缺点。在一些粘接要求高的工艺中，例如快速定位、固化速度快、高效自动化过胶机等生产中，普通水性胶就很难满足使用要求。

发明内容

鉴于目前水性封边胶粘剂的使用性能方面的不足，本发明提供了一种水性速干型封边胶粘剂，此胶粘剂主要以聚乙烯醇和魔芋精粉为底胶，加上有“桥接”作用的无机功能材料，复配上粘接性强的功能乳液，再添加催干剂来提高干燥速度，生产出一种粘接力强、干燥速度快、初粘性好、用途广泛的塑-木快速贴合粘合剂。与普通水性胶相比，它生产工艺简单，不需要复杂的合成工艺和高温高压的生产条件；它具有非常优秀的湿粘性强度，它能达到塑料边条和木材贴合8秒左右的时间即能快速定位，在胶层还没有固化前它有非常强的粘接性，贴合10分钟左右后板材可进行下一道加工工序的理想效果。

此外，本发明还提出了上述水性速干型封边胶粘剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种水性速干型封边胶粘剂，包括如下重量百分含量的组分：

2-6％的聚乙烯醇溶液，4-10％凝胶液，0.1-0.2％的分散剂，20-30％的无机增强剂，30-45％的功能性EVA乳液，0.05-0.15％的催干剂，1.0-1.5％的助剂，以及余量的去离子水。

作为优选地，所述的聚乙烯醇溶液为醇解度为88、平均聚合度为2400或2600的聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇质量百分含量为15％的水溶液。

作为优选地，所述的凝胶液为魔芋精粉溶液，魔芋精粉的魔芋葡甘露聚糖含量不低于90(w/w)％，魔芋精粉溶液为魔芋精粉质量百分含量为12％的水溶液。

作为优选地，所述的无机增强剂为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须或硫酸铝晶须中一种或多种。

作为优选地，所述的功能EVA乳液为含N-羟甲基基团或羧基基团的醋酸乙烯-乙烯乳液中至少一种。

作为优选地，所述的催干剂为高锰酸钾、酒石酸、无水氯化锌中的一种或多种。

作为优选地，所述助剂包括增塑剂、消泡剂和防腐剂。

本发明的水性速干型封边胶粘剂的制备方法，是水性胶复配分散方法，该方法在可加热的分散釜中进行，包括如下步骤：

1)制备聚乙烯醇水溶液

在釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入聚乙烯醇粉未，加热到90℃以上，保温60分钟，使其完全溶解，待用；

2)制备凝胶液

在分散釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入魔芋精粉，加料完毕，快速分散30-60分钟，使精粉分散成均匀的凝胶液；

3)复配乳液

将已经溶好的聚乙烯醇溶液加入到凝胶液中，加入分散剂，快速分散10分钟；再把无机增强剂粉料加进分散釜里分散30分钟，取样检测是否分散均匀，分散好即可把功能VAE乳液加入到混合液里，并加入催干剂和助剂，分散30分钟，取样检测粘度、固含量等，指标合格后过滤包装出料。

本发明与市场上水性封边胶乳液相比具有的特别效果为：

(1)本发明的底胶为高分子量的聚乙烯醇溶液和魔芋精粉溶胶的混合液。高分子量聚乙烯醇不仅提高速粘胶的初粘性，也可以提高胶层固化后的强度。魔芋葡甘露聚糖是一种天然的高分子多糖，不仅具有超强的吸水和快速成膜性，而且成膜后对基材贴附性良好。

(2)胶粘剂中添加无机盐晶须来增强胶粘剂胶膜强度。晶须是一种以单晶形式生长的新型纤维状单晶体，集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，具有高强度、高韧性、高绝缘性、耐高温、耐酸碱、红外线反射性良好、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能；可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料中作补强增韧剂或功能型填料。

(3)添加功能性的VAE乳液或改性丙烯酸乳液，主要是提高胶粘剂的粘接性能、提高胶粘剂对基材的附着力。

(4)乳胶粘度大，初粘性强，能将塑料封边条快速粘合在板材上而不会弹开脱落。同时成份中添加催干剂，高价金属原子被还原成低价原子，将抗氧物质氧化或与其结合沉淀后除去；在胶膜干结过程中，催干剂还能吸收空气中的氧形成新的氧化物，加速乳胶的干燥固化。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。

一种水性速干型封边胶粘剂，包括如下重量百分含量的组分：

2-6％的聚乙烯醇溶液，4-10％凝胶液，0.1-0.2％的分散剂，20-30％的无机增强剂，30-45％的功能性EVA乳液，0.05-0.15％的催干剂，1.0-1.5％的助剂，以及余量的去离子水。

其中，所述的聚乙烯醇溶液为醇解度为88、平均聚合度为2400或2600的聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇质量百分含量为15％的水溶液。

所述的凝胶液为魔芋精粉溶液，魔芋精粉的魔芋葡甘露聚糖含量不低于90(w/w)％，魔芋精粉溶液为魔芋精粉质量百分含量为12％的水溶液。

所述的无机增强剂为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须或硫酸铝晶须中一种或多种。

所述功能EVA乳液为含N-羟甲基基团或羧基基团的醋酸乙烯-乙烯乳液中至少一种。

所述的催干剂为高锰酸钾、酒石酸、无水氯化锌中的一种或多种。

所述助剂包括增塑剂、消泡剂和防腐剂。

实施例1

本实施例的水性速干型封边胶粘剂包括如下组分：

组分	含量％
		聚乙烯醇BP26	5.5
魔芋精粉溶液	6
		分散剂5040	0.1
硫酸钙晶须	24
		羧基EVA乳液	33
高锰酸钾	0.05
		酒石酸	0.05
增塑剂TXIB	1.2
		消泡剂	0.2
防腐剂	0.1
		水	29.8

其制备方法如下：

步骤一：在釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入聚乙烯醇BP26粉未，加热到90℃以上，保温60分钟，使其完全溶解得到聚乙烯醇溶液，待用。

步骤二：在分散釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入魔芋精粉，加料完毕，快速分散30-60分钟，使精粉分散成均匀的凝胶液。

步骤三：将已经溶好的聚乙烯醇溶液加入到凝胶液中，加入分散剂5040，快速分散10分钟。再把硫酸钙晶须加进分散釜里分散30分钟，取样检测是否分散均匀，分散好即可把羧基EVA乳液加入到混合液里，并加入高锰酸钾、酒石酸、增塑剂TXIB、消泡剂、防腐剂，分散30分钟，取样检测粘度、固含量等，指标合格后过滤包装出料。

实施例中未标出的具体组分为行业内常用物质。

实施例2

本实施例的水性速干型封边胶粘剂包括如下组分：

组分	含量％
		聚乙烯醇2688	5
魔芋精粉溶液	9
		分散剂5040	0.1
硫酸镁晶须	23.4
		N-羟甲基EVA乳液	35
酒石酸	0.04
		无水氯化锌	0.08
增塑剂705	1.2
		消泡剂	0.2
防腐剂	0.1
		水	25.88

其制备方法如下：

步骤一：在釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入聚乙烯醇2688粉未，加热到90℃以上，保温60分钟，使其完全溶解，待用。

步骤二：在分散釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入魔芋精粉，加料完毕，快速分散30-60分钟，使精粉分散成均匀的胶液。

步骤三：将已经溶好的聚乙烯醇溶液加入到凝胶液中，加入分散剂5040，快速分散10分钟。再把硫酸镁晶须加进分散釜里分散30分钟，取样检测是否分散均匀，分散好即可把N-羟甲基EVA乳液加入到混合液里，并加入酒石酸、无水氯化锌、增塑剂705、消泡剂、防腐剂，分散30分钟，取样检测粘度、固含量等，指标合格后过滤包装出料。

实施例中未标出的具体组分为行业内常用物质。

实施例3

本实施例的水性速干型封边胶粘剂包括如下组分：

其制备方法如下：

步骤一：在釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入聚乙烯醇BP26和BP24混合粉未，加热到90℃以上，保温60分钟，使其完全溶解，待用。

步骤二：在分散釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入魔芋精粉，加料完毕，快速分散30-60分钟，使精粉分散成均匀的胶液。

步骤三：将已经溶好的聚乙烯醇溶液加入到凝胶液中，加入分散剂5040，快速分散10分钟。再把硫酸镁晶须加进分散釜里分散30分钟，取样检测是否分散均匀，分散好即可把N-羟甲基EVA乳液加入到混合液里，并加入酒石酸、无水氯化锌、增塑剂705、消泡剂、防腐剂，分散30分钟，取样检测粘度、固含量等，指标合格后过滤包装出料。

所得性能测试结果为：

从以上的测试项目显示，因为魔芋精粉具有超强的吸水和快速成膜性，而且成膜后对基材贴附性良好，魔芋精粉的用量增加湿粘强度会明显加强且贴合后不容易弹开(快速定位)。另外，配方中无机盐晶须和功能乳液的增加，增加了胶粘固含量，胶体的附着力增强，无机盐晶须的加入使用得内聚力增加，胶粘剂的综合粘接强度也提高了。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，包括如下重量百分含量的组分：

2-6％的聚乙烯醇溶液，4-10％凝胶液，0.1-0.2％的分散剂，20-30％的无机增强剂，30-45％的功能性EVA乳液，0.05-0.15％的催干剂，1.0-1.5％的助剂，以及余量的去离子水。

2.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述的聚乙烯醇溶液为醇解度为88、平均聚合度为2400或2600的聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇质量百分含量为15％的水溶液。

3.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述的凝胶液为魔芋精粉溶液，魔芋精粉的魔芋葡甘露聚糖含量不低于90(w/w)％，魔芋精粉溶液为魔芋精粉质量百分含量为12％的水溶液。

4.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述的无机增强剂为硫酸钙晶须、硫酸镁晶须或硫酸铝晶须中一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述的功能EVA乳液为含N-羟甲基基团或羧基基团的醋酸乙烯-乙烯乳液中至少一种。

6.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述的催干剂为高锰酸钾、酒石酸、无水氯化锌中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的一种水性速干型封边胶粘剂，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、消泡剂和防腐剂。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种水性速干型封边胶粘剂的制备方法，其特征在于，其是水性胶复配分散方法，该方法在可加热的分散釜中进行，包括如下步骤：

1)制备聚乙烯醇水溶液

在釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入聚乙烯醇粉未，加热到90℃以上，保温60分钟，使其完全溶解，待用；

2)制备凝胶液

在分散釜里加入去离子水，边搅拌边缓慢加入魔芋精粉，加料完毕，快速分散30-60分钟，使精粉分散成均匀的凝胶液；

3)复配乳液

将已经溶好的聚乙烯醇溶液加入到凝胶液中，加入分散剂，快速分散10分钟；再把无机增强剂粉料加进分散釜里分散30分钟，取样检测是否分散均匀，分散好即可把功能VAE乳液加入到混合液里，并加入催干剂和助剂，分散30分钟，取样检测粘度、固含量等，指标合格后过滤包装出料。