本发明公开了一种纸塑覆膜胶的制备方法，属于胶粘剂
技术领域：
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背景技术：
：纸塑覆合是利用胶粘剂将双向拉伸聚丙烯薄膜（简称bopp）或涤纶薄膜（pet）与纸质印刷品覆合在一起，是包装工业中的一项重要技术。其综合了纸张与塑料的优点，从而使印刷品表面更加光亮平滑，色泽更加鲜艳和富有立体感，同时还起到防潮、防污、防伪、耐折耐磨等作用，广泛应用于装饰建材、包装材料、精装书籍、产品宣传广告或说明书等。纸塑覆合所使用的胶粘剂称为纸塑覆合胶粘剂，简称纸塑覆膜胶。传统的覆膜胶多为有机溶剂类，制备及使用过程有大量溶剂（如甲苯、汽油、乙酸乙烯酯等），溶剂挥发入空气中造成严重污染和危害，且生产成本高，工作条件差。近年来人类愈来愈意识到环境保护和可持续发展的重要性，促成了水性胶粘剂的迅速发展。越来越多的厂家使用水性覆膜胶粘剂，其具有无毒、无味、无污染、成本低等优点尤其受到关注，以替代高污染的溶剂型覆膜胶。目前市场上应用最广的水性覆膜胶主要有纯丙、醋丙和苯丙3类共聚乳液，其中醋丙产品以其易清洗，生产工艺简单，批次产品质量稳定，特别是价格低廉，而被广泛应用。乳液型纸塑覆膜胶中用量较多的是醋丙乳液。但是水乳型覆膜胶也存在诸如初粘性较低、耐水性和耐碱性差、粘接强度不高，储存稳定性差等缺点，影响了水乳型覆膜胶产品在市场上的推广与应用，阻碍了纸塑覆膜胶的整体发展，产品性能及技术的提高。因此，如何改善传统纸塑覆膜胶粘结性能及耐水性能不佳，储存稳定性差的缺点，以获取更高综合性能的纸塑覆膜胶，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统纸塑覆膜胶粘结性能及耐水性能不佳，储存稳定性差的缺点，提供了一种纸塑覆膜胶的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）将正硅酸乙酯与石蜡按质量比1：3～1：5混合，搅拌混合后，冷冻粉碎，过筛，得添加剂；（2）将氯丁橡胶乳液与糖浆按质量比1：5～1：8混合，并加入氯丁橡胶乳液质量0.2～0.4倍的甘油，氯丁橡胶乳液质量0.1～0.2倍的防老剂和氯丁橡胶乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，搅拌混合后，冷冻粉碎，得预处理氯丁橡胶；（3）将多异氰酸酯与石蜡按质量比1：3～1：5搅拌混合后，冷冻粉碎，得改性石蜡，将改性石蜡与预处理氯丁橡胶按质量比1：3～1：5混合球磨，得改性氯丁橡胶；（4）将戊二醛与水按质量比1：5～1：10混合并加入水质量0.1～0.2倍的氢氧化钠和水质量0.08～0.12倍的明胶，加热搅拌混合后，得混合液；（5）按重量份数计，依次称取35～40份混合液，12～15份添加剂，20～25份改性氯丁橡胶，8～12份聚乙烯醇，5～8份甲醛，3～5份乳化剂，2～4份分散剂，先将混合液与聚乙烯醇混合，并加入甲醛，搅拌混合后，得坯料，将坯料与改性氯丁橡胶混合，并依次加入添加剂，乳化剂和分散剂，搅拌混合后，即得纸塑覆膜胶。步骤（1）所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。步骤（2）所述糖浆为麦芽糖浆或果葡糖浆中任意一种。步骤（2）所述氯丁橡胶乳液固含量为55～65%。步骤（2）所述防老剂为防老剂4010，防老剂rd或防老剂4020中任意一种。步骤（3）所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯任意一种。步骤（5）所述分散剂为分散剂5040，分散剂nno或分散剂mf中任意一种。步骤（5）所述乳化剂为乳化剂op-10，乳化剂tx-100或乳化剂os中任意一种。本发明的有益效果是：（1）本发明在制备纸塑覆膜胶时加入添加剂，首先，添加剂中的正硅酸乙酯可在加入覆膜胶体系后，在使用过程中水解，水解产生的纳米二氧化硅携带一定量胶粘剂可进入纸张内部，并且覆膜胶内存在碱液可对纤维部分活化，从而使覆膜胶的粘结性能提高，其次，添加剂中的石蜡可在使用过程中融化，融化后的石蜡可使体系存在于相对较稳定的状态，并且当石蜡再受冷凝结后可起到一定粘结效果，从而使产品的稳定性和粘结性能提高；（2）本发明在制备纸塑覆膜胶时加入改性氯丁橡胶，一方面，改性氯丁橡胶中的氯丁橡胶成分在加入覆膜胶体系中后，可在加入的异氰酸酯作用下交联，从而使产品的粘结性能提高，另一方面，改性氯丁橡胶中的糖浆可在覆膜胶使用过程中融化，并附着于纸张上，从而使产品的粘结性提高，并且改性氯丁橡胶中的氯丁橡胶成分和石蜡成分在凝固后，防水能力较好，从而使产品的防水能力提高；（3）本发明在制备纸塑覆膜胶时使用混合液，混合液由部分交联的戊二醛所制得，在加入覆膜胶体系中后，可对体系中各物质起到固定作用，从而使产品的储存稳定性提高，并且由于戊二醛交联网络的存在，从而使产品的粘结性进一步提高。具体实施方式将正硅酸乙酯与石蜡按质量比1：3～1：5混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为55～75℃，转速为230～300r/min的条件下搅拌混合35～55min后，将烧杯内物料冷冻粉碎，过200～260目筛，得添加剂；将氯丁橡胶乳液与糖浆按质量比1：5～1：8混合于反应釜中，并向反应釜中加入氯丁橡胶乳液质量0.2～0.4倍的甘油，氯丁橡胶乳液质量0.1～0.2倍的防老剂和氯丁橡胶质乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，于温度为55～75℃，转速为200～260r/min的条件下搅拌混合30～60min后，将反应釜内物料冷冻粉碎，得预处理氯丁橡胶；将多异氰酸酯与石蜡按质量比1：3～1：5混合，于温度为45～65℃，转速为200～240r/min的条件下搅拌混合25～40min后，冷冻粉碎，得改性石蜡，将改性石蜡与预处理氯丁橡胶按质量比1：3～1：5混合于球磨机中，并向球磨机中加入预处理氯丁橡胶质量4～6倍的氧化锆球磨珠，球磨混合45～65min后，得改性氯丁橡胶；将戊二醛与水按质量比1：5～1：10混合，并向戊二醛与水的混合物中加入水质量0.1～0.2倍的氢氧化钠和水质量0.08～0.12倍的明胶，于温度为85～100℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合15～20min后，得混合液；按重量份数计，依次称取35～40份混合液，12～15份添加剂，20～25份改性氯丁橡胶，8～12份聚乙烯醇，5～8份甲醛，3～5份乳化剂，2～4份分散剂，先将混合液与聚乙烯醇混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入甲醛，于温度为65～75℃，转速为220～300r/min的条件下搅拌混合20～30min后，得坯料，将坯料与改性氯丁橡胶混合，并向坯料与改性氯丁橡胶的混合物中依次加入添加剂，乳化剂和分散剂，于温度为45～65℃，转速为220～280r/min的条件下搅拌混合20～35min后，即得纸塑覆膜胶。所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。所述糖浆为麦芽糖浆或果葡糖浆中任意一种。所述氯丁橡胶乳液固含量为55～65%。所述防老剂为防老剂4010，防老剂rd或防老剂4020中任意一种。所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯任意一种。所述分散剂为分散剂5040，分散剂nno或分散剂mf中任意一种。所述乳化剂为乳化剂op-10，乳化剂tx-100或乳化剂os中任意一种。实例1将正硅酸乙酯与石蜡按质量比1：5混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合55min后，将烧杯内物料冷冻粉碎，过260目筛，得添加剂；将氯丁橡胶乳液与糖浆按质量比1：8混合于反应釜中，并向反应釜中加入氯丁橡胶乳液质量0.4倍的甘油，氯丁橡胶乳液质量0.2倍的防老剂和氯丁橡胶质乳液质量0.2倍的分散剂，于温度为75℃，转速为260r/min的条件下搅拌混60min后，将反应釜内物料冷冻粉碎，得预处理氯丁橡胶；将多异氰酸酯与石蜡按质量比1：5混合，于温度为65℃，转速240r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得改性石蜡，将改性石蜡与预处理氯丁橡胶按质量比1：5混合于球磨机中，并向球磨机中加入预处理氯丁橡胶质量6倍的氧化锆球磨珠，球磨混合65min后，得改性氯丁橡胶；将戊二醛与水按质量比1：10混合，并向戊二醛与水的混合物中加入水质量0.2倍的氢氧化钠和水质量0.12倍的明胶，于温度为100℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合20min后，得混合液；按重量份数计，依次称取40份混合液，15份添加剂，25份改性氯丁橡胶，12份聚乙烯醇，8份甲醛，5份乳化剂，4份分散剂，先将混合液与聚乙烯醇混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入甲醛，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料，将坯料与改性氯丁橡胶混合，并向坯料与改性氯丁橡胶的混合物中依次加入添加剂，乳化剂和分散剂，于温度为65℃，转速为280r/min的条件下搅拌混合35min后，即得纸塑覆膜胶。所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。所述糖浆为麦芽糖浆。所述氯丁橡胶乳液固含量为65%。所述防老剂为防老剂4010。所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂5040。所述乳化剂为乳化剂op-10。实例2将正硅酸乙酯与石蜡按质量比1：5混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合55min后，将烧杯内物料冷冻粉碎，过260目筛，得添加剂；将氯丁橡胶乳液与糖浆按质量比1：8混合于反应釜中，并向反应釜中加入氯丁橡胶乳液质量0.4倍的甘油，氯丁橡胶乳液质量0.2倍的防老剂和氯丁橡胶质乳液质量0.2倍的分散剂，于温度为75℃，转速为260r/min的条件下搅拌混60min后，将反应釜内物料冷冻粉碎，得预处理氯丁橡胶；将多异氰酸酯与石蜡按质量比1：5混合，于温度为65℃，转速240r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得改性石蜡，将改性石蜡与预处理氯丁橡胶按质量比1：5混合于球磨机中，并向球磨机中加入预处理氯丁橡胶质量6倍的氧化锆球磨珠，球磨混合65min后，得改性氯丁橡胶；按重量份数计，依次称取15份添加剂，25份改性氯丁橡胶，12份聚乙烯醇，8份甲醛，5份乳化剂，4份分散剂，先将聚乙烯醇混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入甲醛，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料，将坯料与改性氯丁橡胶混合，并向坯料与改性氯丁橡胶的混合物中依次加入添加剂，乳化剂和分散剂，于温度为65℃，转速为280r/min的条件下搅拌混合35min后，即得纸塑覆膜胶。所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。所述糖浆为麦芽糖浆。所述氯丁橡胶乳液固含量为65%。所述防老剂为防老剂4010。所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂5040。所述乳化剂为乳化剂op-10。实例3将氯丁橡胶乳液与糖浆按质量比1：8混合于反应釜中，并向反应釜中加入氯丁橡胶乳液质量0.4倍的甘油，氯丁橡胶乳液质量0.2倍的防老剂和氯丁橡胶质乳液质量0.2倍的分散剂，于温度为75℃，转速为260r/min的条件下搅拌混60min后，将反应釜内物料冷冻粉碎，得预处理氯丁橡胶；将多异氰酸酯与石蜡按质量比1：5混合，于温度为65℃，转速240r/min的条件下搅拌混合40min后，冷冻粉碎，得改性石蜡，将改性石蜡与预处理氯丁橡胶按质量比1：5混合于球磨机中，并向球磨机中加入预处理氯丁橡胶质量6倍的氧化锆球磨珠，球磨混合65min后，得改性氯丁橡胶；将戊二醛与水按质量比1：10混合，并向戊二醛与水的混合物中加入水质量0.2倍的氢氧化钠和水质量0.12倍的明胶，于温度为100℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合20min后，得混合液；按重量份数计，依次称取40份混合液，25份改性氯丁橡胶，12份聚乙烯醇，8份甲醛，5份乳化剂，4份分散剂，先将混合液与聚乙烯醇混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入甲醛，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料，将坯料与改性氯丁橡胶混合，并向坯料与改性氯丁橡胶的混合物中依次加入乳化剂和分散剂，于温度为65℃，转速为280r/min的条件下搅拌混合35min后，即得纸塑覆膜胶。所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。所述糖浆为麦芽糖浆。所述氯丁橡胶乳液固含量为65%。所述防老剂为防老剂4010。所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂5040。所述乳化剂为乳化剂op-10。实例4将正硅酸乙酯与石蜡按质量比1：5混合于烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合55min后，将烧杯内物料冷冻粉碎，过260目筛，得添加剂；将戊二醛与水按质量比1：10混合，并向戊二醛与水的混合物中加入水质量0.2倍的氢氧化钠和水质量0.12倍的明胶，于温度为100℃，转速为350r/min的条件下搅拌混合20min后，得混合液；按重量份数计，依次称取40份混合液，15份添加剂，25份氯丁橡胶乳液，12份聚乙烯醇，8份甲醛，5份乳化剂，4份分散剂，先将混合液与聚乙烯醇混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入甲醛，于温度为75℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得坯料，将坯料与氯丁橡胶乳液混合，并向坯料与氯丁橡胶乳液的混合物中依次加入添加剂，乳化剂和分散剂，于温度为65℃，转速为280r/min的条件下搅拌混合35min后，即得纸塑覆膜胶。所述石蜡为碳原子数在24～32之间的石蜡混合物。所述糖浆为麦芽糖浆。所述氯丁橡胶乳液固含量为65%。所述防老剂为防老剂4010。所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述分散剂为分散剂5040。所述乳化剂为乳化剂op-10。对比例：四川某化工有限公司生产的纸塑覆膜胶。将实例1至4所得的纸塑覆膜胶及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：1.粘结性能：按照gb/t2791标准进行测定，将制得的覆膜胶均匀涂覆在bopp塑料膜上，薄膜宽度为（25±0.5）mm，覆在白版纸上，后夹在2块玻璃板中，置于干燥箱中40℃下恒温10min，室温放置24h后，在电子拉力机上测试t型剥离强度；2.储存稳定性：采用离心机进行测定（离心速率为3000r/min，离心时间为15min），若乳液无沉淀现象，则认为其储存稳定期超过180d；3.耐水性能：将表面涂满试件的干燥测试样板常温下于水中浸泡约10d，观察涂膜有无脱落，起皱，失色，起泡等现象。具体检测结果如表1所示：表1检测项目实例1实例2实例3实例4对比例t型剥离强度/（n/mm）0.2120.1930.1730.1510.081储存稳定性未分层分层，有沉淀分层，有沉淀分层，有沉淀分层，有沉淀，乳白黏稠耐水性能稳定起皱，起泡失色起泡脱落，起皱由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的纸塑覆膜胶具有优异的粘结性能，储存稳定性及耐水性能的特点，在纸塑覆膜胶行业的发展中具有广阔的前景。当前第1页12