专利名称：胶粘剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂，系用于木材、防火板等材料粘合，属于胶粘剂的技术领域。
本胶粘剂的制备涉及到两步法的溶液聚合过程，第一步，在高浓度不饱和单体的存在下，在低浓度引发剂存在下，发生聚合生成分子量较第二步生成聚合物分子量大的聚合物。接着第二步，降低不饱和单体的浓度，提高引发剂的浓度，使其继续发生聚合反应而生成较第一步聚合物分子量低的聚合物，从而形成不同分子量的同种共聚物组合物。其中不饱和单体选自丙烯酸；丙烯酸丁酯；丙烯酸乙酯；丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸；甲基丙烯酸丁酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸甲酯；醋酸乙烯酯；丙烯酰胺；甲基丙基酰胺；偏二氯乙烯；丙烯氰；甲基丙烯氰；苯乙烯。引发剂选自偶氮二异丁氰；偶氮二异庚氰；过氧化苯甲酰；过硫酸铵；过硫酸钾。
本发明的溶液共聚合过程，其结果是生成一部分相对第二步聚合来说分子量较高的共聚物，而另一部分则是相对第一步聚合来说分子量较低的相同结构单元的共聚物，制备共聚物时第一步溶液聚合需要较高的不饱和单体的浓度，甚至用不饱和单体本身作为溶剂，类似本体聚合，当聚合反应进行到一定程度，用控制体系中物料粘度来确定生成高分子量共聚合物的生成比例，再加入溶剂来降低不饱和单体的浓度，来达到降低聚合物分子量的目的。较大分子量聚合物，其聚合度为300-3000，尤其是500-2500。较低分子量的聚合度为50-1000，尤其是100-1000。
本发明中不仅用不饱和单体浓度来控制分子量大小，同时还用引发剂的浓度来起到相同的作用。引发剂可以用偶氮二异丁氰；偶氮二异庚氰；过氧化苯甲酰；过硫酸铵；过硫酸钾。其中第一步共聚合反应中，所含引发剂的浓度应为第一步反应中，不饱和单体重量的0.001-0.1％。第二步共聚合反应中，所含引发剂的浓度，应为第一步反应中不饱和单体重量的0.1-1％。
聚合物大分子因分子量不同其物理性能有较大的差异，正是基于这一点，在很多场合，为获取聚合物的一些物理性能，将不同分子量的聚合物进行共混，而得到相应的物理性能。聚合物在共混相溶的过程中化学结构越相近，相溶性越好，如结构相同，不同分子量之间，聚合物达到最大相溶性。
本发明中的溶液聚合方法，是由熟悉这类工艺的人所共知的溶液聚合技术制备的，同样聚乙酸乙烯酯溶液胶，具有对非极性表面有极好的粘结力，胶质透明度高，但对其他表面粘结强度较低，且玻璃化温度低，耐热性能差。这就严重制约了这类粘合剂的应用。本发明在以下两方面对聚醋酸乙烯溶液胶进行了改进。1.采用上述的提高聚合反应时不饱和单体的浓度和降低引发剂的用量来增加溶液中分子量高的聚合物的比例，来提高内聚力和粘结强度。2.采用至少二种和二种以上的其他不饱和单体共聚来改善耐热性差，粘结强度低的问题。为了保证聚醋酸乙烯溶液对非极性表面较好的粘结强度并改善本身内聚力低、耐热性差的缺点，在聚合时应以醋酸乙烯为主，辅以其他不饱和单体进行共聚合。其中醋酸乙烯占不饱和单体总量的20-80％，其他不饱和单体占总单体量的20-80％，而这些单体采用一次性加入，分步聚合来达到要求的结果。
由本发明得到的聚合物组合物，可用适当的溶剂进行溶解，以达到所需的固含量及使用的要求，其中溶剂可选自苯；甲苯；二甲苯；溶剂油；醋酸甲酯；醋酸乙酯；醋酸丁酯；丙酮；丁酮；甲醇；乙醇；丙醇；异丙醇；二氯乙烷；更适合的溶剂是醋酸甲酯；醋酸乙酯；醋酸丁酯；丙酮；丁酮；甲醇；乙醇。本发明中以乙醇为主，辅以其它溶剂，其中乙醇占溶剂总量的20-100％。
本发明获得的胶粘剂，与传统的聚醋酸乙烯乳液粘结剂相比，具有很好的耐水性，在合成过程中可采用食用酒精做为溶剂，可使本产品毒性很低，确保在使用过程中对人体和环境安全。本产品为无色透明液体，使用本产品后，粘结面没有污迹，不影响下一步工序的装饰效果。
本胶粘剂对胶合板、实木、密度板等粘结强度高，优于传统的室内装饰用胶，可直接用于粘结装饰木条或其它需要粘结强度高的场合，且操作范围宽，使用方便，抗老化性强。
在带有温度剂，回流冷凝器、搅拌的反应器中，先加入70份醋酸乙烯，15份丙烯酸，15份甲基丙烯酸甲酯及0.005份的过硫酸铵，将反应器加热到74℃左右，进行反应，当单体转化率达到30％时，再加入60份的甲醇和0.3份的过硫酸铵，在回流下反应12个小时。反应结束后降温到30℃再加入62份的醋酸乙酯。反应产物为45％的三元聚合物的组合物溶液胶粘剂。
实施例2制备固含量为40％，具有80份的醋酸乙烯，10份的丙烯酸，10份的丙烯酸丁酯的共聚物溶液胶粘剂。
在一个反应器中，先加入80份的醋酸乙稀，10份的丙烯酸，10份的丙烯酸丁酯，及0.03份的过硫酸铵，然后将反应器加热到74℃左右进行保温反应。当单体转化率达到50％时，再加入150份的乙醇和0.2份的过硫酸铵，在回流下反应10个小时。
反应产物为固含量40％的三元共聚组合物溶液胶粘剂。
实施例3制备固含量为35％，具有50份醋酸乙烯，10份丙烯酸，30份丙烯酸丁酯，10份甲基丙烯酸甲酯的共聚物溶液胶粘剂。
在反应器中加入由50份醋酸乙烯，10份丙烯酸，30份丙烯酸丁酯，10份甲基丙烯酸甲酯组成的混合液并同时加入0.02份的偶氮二异丁氰然合将反应器加热到78℃左右进行保温反应，当单体转化达到50％时，再加入60份的乙醇和0.2份的偶氮二异丁氰，在回流下反应10个小时，降温到30℃，再加入226份的乙醇。反应产物为固含量为35％的四元共聚组合物溶液胶粘剂。
权利要求
1.一种胶粘剂，其特征在于一种两步溶液聚合制备不同分子量共聚物组合物溶液的方法。其中第一步，在高浓度不饱和单体和低浓度引发剂的存在下，进行聚合得到分子量较高的共聚物，而在第二步，降低不饱和单体的浓度和提高引发剂浓度，进行聚合得到较第一步，分子量低的共聚物。最后得到相同结构，分子量不同的共聚物的组合物溶液。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是聚合物的组合物第一步获得的分子量较高的聚合物，占共聚物总量的15-85％，第二步获得分子量较低的聚合物，占共聚物总量15-85％组成。
3.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是第一步的聚合物其聚合度为300-3000，第二步的聚合物其聚合度为50-1000。
4.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是第一步聚合反应中引发剂的浓度是不饱和单体重量的0.001-0.1％，第二步反应中引发剂的浓度是不饱和单体重量的0.1-1％。
5.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是胶粘剂是由三种或三种以上的不饱和单体，共聚生成具有分子量不同但成份相同的大分子共聚物的组合物。其中不饱和单体选自丙烯酸；丙烯酸丁酯；丙烯酸乙酯；丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸；甲基丙烯酸丁酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸甲酯；醋酸乙烯酯；丙烯酰胺；甲基丙基酰胺；偏二氯乙烯；丙烯氰；甲基丙烯氰；苯乙烯。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是引发剂选自偶氮二异丁氰；偶氮二异庚氰；过氧化苯甲酰；过硫酸铵；过硫酸钾。第一步反应中，引发剂浓度是不饱和单体重量的0.001-0.1％，第二步反应中，引发剂浓度是不饱和单体重量的0.1-1％。
7.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是以乙酸乙烯酯为主，至少有其他二种或者二种以上的不饱和单体，经两步溶液聚合方法生成的，不同分子量的大分子聚合物组合物，溶解于一种或一种以上的溶剂中，聚合物组合物溶液的固体量的20-60％，溶剂为40-80％。
8.根据权利要求7所述的胶粘剂，其特征是溶剂选自苯，甲苯；二甲苯；溶剂油；醋酸甲酯；醋酸乙酯；醋酸丁酯；丙酮；丁酮；甲醇；乙醇；正丙醇；异丙醇；二氯乙烷。
9.根据权利要求7所述的胶粘剂，其特征为醋酸乙烯酯为不饱和单体总量20-80％，其余不饱和单体占单体总量的20-80％。
10.根据权利要求7所述的胶粘剂，其特征为溶剂是以乙醇为主占总溶剂量的20-100％。
全文摘要
本发明涉及到一个两步溶液聚合制备共聚物组合物溶液胶粘剂的过程，第一步，在高浓度的不饱和单体的存在下聚合成分子量较大的聚合物。第二步，再较低浓度的不饱和单体的存在下，聚合成较第一步分子量小的聚合物，同时控制引发剂在溶液聚合中不同反应阶段的浓度，得到分子量范围比较宽的同一种聚合物。用得到的聚合物配制成胶粘剂，用于木材、实木、密度板、防火板等材料在装饰场合的粘结。
文档编号C09J125/00GK1441020SQ02104309
公开日2003年9月10日 申请日期2002年2月25日 优先权日2002年2月25日
发明者姚建 申请人:姚建