一种新型环保胶水及其制备方法与流程

文档序号:12029760阅读:380来源:国知局
本发明涉及一种新型环保胶水,属于胶黏剂材料领域。
背景技术
:胶水就是能够粘接二个物体的物质。胶水不是独立存在的,它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。胶水中的化学成分,在水性环境里。胶水中的高分子体(都是呈圆形粒子,一般粒子的半径是在0.5~5μm之间。物体的粘接,就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。在胶水中,水就是中高分子体的载体,水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶水中的水分消失后,胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力,将两个物体紧紧的结合在一起。在胶水的使用中,涂胶量过多就会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起;高分子体间产生不了很好的拉力。高分子体相互拥挤,从而形成不了相互间最强的吸引力。同时,高分子体间的水分也不容易挥发掉。这就是为什么在粘接过程中"胶膜越厚,胶水的粘接效力就越差的原因"。涂胶量过多,胶水大起到的是"填充作用"而不是粘接作用,物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力,而是胶水的"内聚力"。胶水被广泛应用于人们的经济生活中,当办公用品或者生活用品受到破坏时,使用合适的胶水粘接修复,可以大大降低生活成本;图书的装订、家具的安装,有时也需要用到大量的胶水,胶水与人们生活的联系越来越紧密;但是,传统胶水配方中都含有甲醛或者芳香族化合物,这些有毒物质在胶水固化粘接后,难以完全挥发掉,尤其是劣质的书籍、家具中,有毒成分含量往往较高,严重危害着人类健康,尤其是免疫力较低的儿童,他们的生长发育正受到这些有毒胶水的严重威胁。因此,环保型胶水的研发迫在眉睫;动物胶中的骨胶、鱼皮胶和植物胶中的玉米淀粉胶、糯米淀粉胶属于天然胶,环保无毒,具有良好的粘接性,且来源广泛,成本低廉,通过与无毒的eva胶复配使用,添加以特殊机能的有机及无机助剂,能够得到粘接性能优异、强度高、使用寿命长的环保型胶水。技术实现要素:本发明提供一种新型环保胶水及其制备方法,包括如下重量份组分:vae乳液30-50份、动物胶10-20份、植物胶30-40份、羧甲基纤维素5-10份、滑石粉1-5份、纳米二氧化硅1-5份、碳酸钙2-4份、去离子水5-15份、乙醇5-15份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5-15份去离子水和5-15份乙醇,加入1-5份滑石粉、1-5份二氧化硅和1-5份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30-50份vae乳液、10-20份动物胶、30-40份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30-50℃;搅拌10min后,缓慢加入5-10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得诉述环保胶水。配方所述vae乳液的va含量为75-85%,动物胶为骨胶和鱼皮角中的一种或两种,植物胶为玉米淀粉胶和糯米淀粉胶中的一种或两种,羧甲基纤维素的钠含量为6.5%-8.5%,滑石粉目数为4000-6000,纳米二氧化硅的粒径为25-40nm,碳酸钙为轻质碳酸钙,目数为4000-6000。根据本发明所述配方制得的胶水,相对传统胶水具有以下几点增益效果:1.选用天然的动物胶和植物胶,环保无毒,且具有良好的粘接性能;2.通过与无毒的eva乳液复配使用,显著提高胶水的粘接强度;3.通过无机助剂的添加,有效提高胶水固化后的机械强度,增强了粘接处的抗冲击性能。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式实施例1胶水配方为:vae乳液30份、动物胶10份、植物胶30份、羧甲基纤维素5份、滑石粉1份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙2份、去离子水5份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5份去离子水和5份乙醇,加入1份滑石粉、1份纳米二氧化硅和1份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30份vae乳液、10份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入5份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例2胶水配方为:vae乳液40份、动物胶15份、植物胶35份、羧甲基纤维素8份、滑石粉3份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙3份、去离子水10份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和10份乙醇,加入3份滑石粉、3份二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、15份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例3胶水配方为:vae乳液50份、动物胶20份、植物胶40份、羧甲基纤维素10份、滑石粉5份、纳米二氧化硅5份、碳酸钙4份、去离子水15份、乙醇15份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入15份去离子水和15份乙醇,加入5份滑石粉、5份二氧化硅和4份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入50份vae乳液、20份动物胶、40份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例4胶水配方为:vae乳液30份、动物胶15份、植物胶30份、羧甲基纤维素5份、滑石粉3份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙2份、去离子水10份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和5份乙醇,加入3份滑石粉、1份二氧化硅和2份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30份vae乳液、15份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入5份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例5胶水配方为:vae乳液40份、动物胶10份、植物胶40份、羧甲基纤维素8份、滑石粉1份、纳米二氧化硅5份、碳酸钙3份、去离子水5份、乙醇15份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5份去离子水和15份乙醇,加入1份滑石粉、5份二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、10份动物胶、40份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例6胶水配方为:vae乳液50份、动物胶10份、植物胶35份、羧甲基纤维素10份、滑石粉1份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙4份、去离子水5份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5份去离子水和10份乙醇,加入1份滑石粉、3份纳米二氧化硅和4份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入50份vae乳液、10份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例7胶水配方为:vae乳液30份、动物胶20份、植物胶35份、羧甲基纤维素5份、滑石粉5份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙2份、去离子水15份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入15份去离子水和10份乙醇,加入5份滑石粉、3份纳米二氧化硅和2份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30份vae乳液、20份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入5份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例8胶水配方为:vae乳液40份、动物胶20份、植物胶30份、羧甲基纤维素8份、滑石粉5份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙3份、去离子水15份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入15份去离子水和5份乙醇,加入5份滑石粉、1份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、20份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例9胶水配方为:vae乳液50份、动物胶15份、植物胶30份、羧甲基纤维素10份、滑石粉3份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙4份、去离子水10份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和5份乙醇,加入3份滑石粉、1份纳米二氧化硅和4份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入50份vae乳液、15份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例10胶水配方为:vae乳液30份、动物胶10份、植物胶30份、羧甲基纤维素8份、滑石粉3份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙4份、去离子水15份、乙醇15份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入15份去离子水和15份乙醇,加入3份滑石粉、3份纳米二氧化硅和4份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30份vae乳液、10份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例11胶水配方为:vae乳液40份、动物胶15份、植物胶35份、羧甲基纤维素10份、滑石粉5份、纳米二氧化硅5份、碳酸钙2份、去离子水5份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5份去离子水和5份乙醇,加入5份滑石粉、5份纳米二氧化硅和2份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、15份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例12胶水配方为:vae乳液50份、动物胶20份、植物胶40份、羧甲基纤维素5份、滑石粉1份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙3份、去离子水10份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和10份乙醇,加入1份滑石粉、1份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入50份vae乳液、20份动物胶、40份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入5份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例13胶水配方为:vae乳液30份、动物胶10份、植物胶30份、羧甲基纤维素10份、滑石粉5份、纳米二氧化硅5份、碳酸钙3份、去离子水10份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和10份乙醇,加入5份滑石粉、5份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入30份vae乳液、10份动物胶、30份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入10份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例14胶水配方为:vae乳液40份、动物胶15份、植物胶35份、羧甲基纤维素5份、滑石粉1份、纳米二氧化硅1份、碳酸钙4份、去离子水15份、乙醇15份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入15份去离子水和15份乙醇,加入1份滑石粉、1份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、15份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入5份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。实施例15胶水配方为:vae乳液50份、动物胶20份、植物胶40份、羧甲基纤维素8份、滑石粉3份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙2份、去离子水5份、乙醇5份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入5份去离子水和5份乙醇,加入3份滑石粉、3份纳米二氧化硅和2份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入50份vae乳液、20份动物胶、40份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。对比例1胶水配方为:动物胶15份、植物胶35份、羧甲基纤维素8份、滑石粉3份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙3份、去离子水10份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和10份乙醇,加入3份滑石粉、3份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入15份动物胶和35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。对比例2胶水配方为:vae乳液40份、羧甲基纤维素8份、滑石粉3份、纳米二氧化硅3份、碳酸钙3份、去离子水10份、乙醇10份。采用两步法制备环保胶水,步骤如下:a.在容器中加入10份去离子水和10份乙醇,加入3份滑石粉、3份纳米二氧化硅和3份碳酸钙,充分搅拌均匀,制成溶胶,待用;b.在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加步骤a制备的溶胶,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。对比例3胶水配方为:vae乳液40份、动物胶15份、植物胶35份、羧甲基纤维素8份、去离子水10份、乙醇10份。制备步骤为:在带有搅拌加热装置的容器中加入40份vae乳液、15份动物胶、35份植物胶,开启搅拌,设定搅拌速度100-200rad/min,升温至30℃;搅拌10min后,缓慢加入8份羧甲基纤维素;搅拌速度调整为200-300rad/min,开始滴加10份和10份乙醇的混合液,滴加速度为10ml/min,待滴加完毕,继续搅拌20min,停止搅拌,降至室温,转移至密闭容器中保存,即得所述环保胶水。性能检测以上具体实施方式和对比例制得的胶水的各项性能列于表1.表1项目固含,%ph粘度,mpa/s粘接强度,kpa方法gb/t2793-1995gb/t14518-1993gb/t4852-2002gb/t2792-1998实施例173.67.02800750实施例270.17.12756820实施例368.07.32763810实施例474.36.72771782实施例570.16.92783690实施例670.16.62795772实施例769.26.62802754实施例870.17.12745762实施例970.17.12784751实施例1063.17.02795730实施例1177.06.82799721实施例1269.66.92784753实施例1370.46.72790766实施例1463.47.02821781实施例1576.17.02809742对比例177.07.11201231对比例250.66.81483421对比例367.86.92786621当前第1页12
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