专利名称：纳米复合聚乙烯醇胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种乙烯基胶粘剂，具体地说，涉及一种纳米复合聚乙烯醇胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
以聚乙烯醇为主料配制的胶粘剂，最初是将聚乙烯醇直接溶于水中，加入适当的增塑剂后使用。这种胶粘剂粘接力很强，但耐热性差，特别是耐热水性更差，胶膜在45-50℃热水中就要分解，没有推广价值。
1965年以后，我国的生产厂家将聚乙醇经过缩醛处理(一般是缩甲醛)制成聚乙烯醇缩甲醛(PVFO)。PVFO克服了纯聚乙烯醇耐热性差的缺点，但缩醛工艺较为复杂，成本偏高，使用时有大量甲醛溢出，刺激眼睛，对环境造成了极大的污染。
中国专利86104811公开了一种“聚乙烯醇缩醛类水性粘接剂”，是聚乙烯醇与二元醛反应的产物。该粘接剂有较宽的耐温范围和较好的防水性，但它的不足之处是粘接力较低，成本高，污染环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘结强度高、耐热性好、成本低、对环境无污染的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。
实现上述目的的技术方案是一种纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，含有聚乙烯醇和水，添加有纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土，这些成分的重量百分比为聚乙烯醇1～3％，纳米级凹凸棒土或纳米级蒙凸土1～6％，水91～98％。
采用上述技术方案后，纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土兼有防腐、防渗透、增粘等多种效果，原料混合时纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土插入聚乙烯分子链段之间，并且和聚乙烯醇分子链发生强烈的吸附作用，使聚乙烯变性，生成粘结强度高、耐热性好的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。由于其原料中无甲醛，因而不会对环境造成污染。
本发明进一步的目的是提供一种操作简单、工艺流程短、加工成本低的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂的制备方法。
实现该进一步目的技术方案是一种纳米复合聚乙烯醇胶粘剂的制备方法，其制备步骤为将聚乙烯醇、纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土和水加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。
该方法生产的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂与传统的聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂相比，具有一下优点1、选用单一的助剂(用量很少)，操作简便，缩短工艺流程，大大降低了加工成本。
2、减少聚乙烯醇的用量(50％左右)，完全不使用甲醛、盐酸和氢氧化钠等化工原料，降低原料成本12％左右，并彻底消除了环境污染问题。
3、粘接强度提高，初始粘度好，对表面能较低的聚酯、涤棉或人造丝也有较好的粘接效果，此外，胶粘剂的耐热性也有明显的提高。具体的性能指标见下表。
表1本发明的胶粘剂与PVFO胶经济技术特性对比 注1#、2#、3#为纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，PVFO胶为聚乙烯醇缩甲醛胶胶粘剂。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一配100kg纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，取1.5kg聚乙烯醇，纳米级凹凸棒土2.4kg，水96.1kg，将这些原料全部加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。该胶粘剂可用于纸/涤纶布复合材料的粘接。
聚乙烯醇的分子式为(CH2CHOH)n凹凸棒土的分子式为MgAl5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O实施例二配100kg纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，取1.5kg聚乙烯醇，纳米级凹凸棒土3kg，水95.5kg，将这些原料全部加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。制成后的胶粘剂用于贴墙布的粘接。
实施例三配100kg纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，取2kg聚乙烯醇，纳米级凹凸棒土3kg，水95kg，将这些原料全部加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。制成的胶粘剂用于胶合板的粘接。
实施例四配100kg纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，取2kg聚乙烯醇，纳米级蒙脱土3kg，水95kg，将这些原料全部加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。该胶粘剂的被粘材料为胶合板。
蒙脱土的分子式为Nax(H2O)4{(Al2-xMgx)[Si4O10](OH)2}上述四种实施例中的水为离子水或去离子水，也可以为普通的水。
本发明的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂主要用于建筑中水泥增强、配制腻子和内外墙涂料以及木材、纸张的粘接。
本发明的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂是传统聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂的理想替代品，其成本低(成本比传统的胶粘剂低12％左右)、性能好，并且不含甲醛、完全环保，因此具有较好的市场前景和很高的社会效益。
权利要求
1.一种纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，含有聚乙烯醇和水，其特征在于添加有纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土，这些成分的重量百分比为聚乙烯醇1～3％，纳米级凹凸棒土或纳米级蒙凸土1～6％，水91～98％。
2.根据权利要求1所述的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，其特征在于所述的水为离子水。
3.根据权利要求1所述的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，其特征在于所述的水为去离子水。
4.一种权利要求1所述的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂的制备方法，其特征在于其制备步骤为将聚乙烯醇、纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土和水加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。
全文摘要
一种纳米复合聚乙烯醇胶粘剂，含有聚乙烯醇和水，还添加有纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土，这些成分的重量百分比为聚乙烯醇1～3％，纳米级凹凸棒土或纳米级蒙凸土1～6％，水91～98％。本发明还提供了这种胶粘剂的制备方法，其制备步骤为将聚乙烯醇、纳米级凹凸棒土或纳米级蒙脱土和水加入反应瓶中，在常温下以40～50转/分的速率搅拌均匀，升温至90～98℃，以60～70转/分的速率搅拌0.5～1小时后，出料得纳米复合聚乙烯醇胶粘剂。本发明的纳米复合聚乙烯醇胶粘剂粘接强度高、耐热性好、成本低、对环境无污染，完全符合环保要求，而且制备时操作简单，工艺流程短，大大降低了加工成本。是传统聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂的理想替代品。
文档编号C09J129/04GK1807535SQ20061003820
公开日2006年7月26日 申请日期2006年2月7日 优先权日2006年2月7日
发明者高俊, 邵佳敏, 于庆国 申请人:江苏南大紫金科技集团有限公司