本发明涉及粘合剂制备领域，尤其涉及一种能用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂及其制备方法。
背景技术：
：水煮结构包装对粘合剂要求较高，对基材要有良好的附着牢度和耐水性，目前，水煮结构包装常用的复合粘合剂基本为溶剂型产品，但存在voc排放及溶剂残留等问题，并且成本较高；而现有普通的水性丙烯酸粘合剂，由于耐水性较差，剥离强度较低，不适于水煮包装的使用。技术实现要素：基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂及其制备方法，能达到足够的剥离强度及耐水性，并且为水性粘合剂完全符合环保要求，无任何有机溶剂添加，绿色安全，也很大程度上降低了材料成本。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明实施方式提供一种用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂，包括：主剂和固化剂；其中，所述主剂为添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液；所述固化剂为异氰酸酯类固化剂；所述主剂与固化剂两组分混合使用时的质量比为100：1.5。本发明实施方式还提供一种用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂的制备方法，用于制备本发明所述的双组分水性苯丙乳液粘合剂，包括以下步骤：制备添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液作为主剂，以异氰酸酯类固化剂作为固化剂，使用时，将主剂与固化剂两组分质量比为100：1.5混合均匀即得到该双组分水性苯丙乳液粘合剂。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂及其制备方法，其有益效果为：通过采用添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液作为主剂，与异氰酸酯类固化剂进行特定比例混合使用，使得该双组分水性苯丙乳液粘合剂具有多重交联结构，耐水煮性能良好，高复合强度，无刺激性气味，使用方便，干燥速度快，透明性良好的特征，可应用于水煮结构之间的复合。由于是水性粘合剂，无溶剂，不存在voc排放及溶剂残留等问题。具体实施方式下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例提供一种用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂，包括：主剂和固化剂；其中，所述主剂为添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液；所述固化剂为异氰酸酯类固化剂；所述主剂与固化剂两组分混合使用时的质量比为100：1.5。上述粘合剂中，主剂的水性苯丙乳液包括：单体、自交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂、引发剂水溶液、后交联剂、消泡剂和润湿剂；其中，所述单体包括：苯乙烯10～40％、(甲基)丙烯酸乙酯50～85％、(甲基)丙烯酸甲酯5～25％、(甲基)丙烯酸丁酯3～20％、(甲基)丙烯酸2～6％和自交联剂2～10％，所有单体的总量为100％；其中，(甲基)丙烯酸乙酯表示：甲基丙烯酸乙酯或丙烯酸乙酯；(甲基)丙烯酸甲酯表示：甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯；(甲基)丙烯酸丁酯表示：甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸丁酯；(甲基)丙烯酸表示：甲基丙烯酸或丙烯酸；所述去离子水的用量为所述单体总质量的140％；所述乳化剂的用量为所述单体总质量的4～10％；所述后交联剂、消泡剂和润湿剂的用量分别为所述单体总质量的0.5～5％、0.05～0.6％和0.5～4％；所述引发剂的用量为所述单体总质量的0.2～0.8％；所述引发剂水溶液中，所用去离子水的用量为所述单体总质量的5～10％，所述引发剂的用量为所述单体总质量的0.3～1％。上述水性苯丙乳液中，单体还包括：(甲基)丙烯酸羟乙酯0.1～5％和丙烯酸异辛酯0.1～5％。其中，(甲基)丙烯酸羟乙酯表示：(甲基)丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯；上述水性苯丙乳液中，自交联剂为：双丙酮丙烯酰胺(daam)、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(aaem)、n-正丁(异)氧基甲基丙烯酰胺(ibma)、gma(甲基丙烯酸缩水甘油酯)、己二酸二酰肼(adh)中的至少一种。上述水性苯丙乳液中，所述引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵；所述后交联剂采用带有羟基分子量为300～1500的多元醇；所述的消泡剂采用矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂；所述润湿剂采用有机硅类或有机硅改性类润湿剂。上述粘合剂中，主剂的水性苯丙乳液通过以下方式制得，包括：(1)制备苯丙预乳液：将单体中的苯乙烯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸与占所有单体总质量2％～4％的乳化剂和占所有单体总质量50％的去离子水在反应釜内搅拌30min以上；(2)制备引发剂水溶液，将引发剂水溶液所用的去离子水和引发剂充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；(3)向所述反应釜内抽入去离子水，去离子水的质量为所述单体总质量的90％，加入引发剂和剩余的乳化剂，升温至70～85℃进行反应制成苯丙预乳液；(4)向步骤(3)制好苯丙预乳液的反应釜中滴加步骤(2)制成的所述引发剂水溶液，当滴加入所述引发剂水溶液总质量的2/3时，将自交联剂加入到反应釜的苯丙预乳液中，继续滴加剩余的引发剂水溶液，滴加完毕后85℃保温1h；(5)步骤(4)保温完成后降温至50～60℃，加入氨水调节ph值至6～8，加入后交联剂、消泡剂和润湿剂，搅拌2h，降温，出料，所得产物即为作为主剂的水性苯丙乳液。上述粘合剂中，作为固化剂的异氰酸酯类固化剂的固含量为75～100％。本发明实施例还提供一种用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂的制备方法，用于制备上述的双组分水性苯丙乳液粘合剂，包括以下步骤：制备添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液作为主剂，以异氰酸酯类固化剂作为固化剂，使用时，将主剂与固化剂两组分质量比为100：1.5混合均匀即得到该双组分水性苯丙乳液粘合剂。上述方法中，制备水性苯丙乳液作为主剂所用组分包括：单体、自交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂、引发剂水溶液、后交联剂、消泡剂和润湿剂；其中，所述单体包括：苯乙烯10～40％、(甲基)丙烯酸乙酯50～85％、(甲基)丙烯酸甲酯5～25％、(甲基)丙烯酸丁酯3～20％、(甲基)丙烯酸2～6％和自交联剂2-10％，所有单体的总量为100％；所述去离子水的用量为所述单体总质量的140％；所述乳化剂的用量为所述单体总质量的4～10％；所述后交联剂、消泡剂和润湿剂的用量分别为所述单体总质量的0.5～5％、0.05～0.6％和0.5～4％；所述引发剂的用量为所述单体总质量的0.2～0.8％；所述引发剂水溶液中，所用去离子水的用量为所述单体总质量的5～10％，所述引发剂的用量为所述单体总质量的0.3～1％。上述方法中，制备添加交联剂、消泡剂和润湿剂的丙烯酸酯类单体聚合得到的水性苯丙乳液作为主剂的步骤包括：(1)制备苯丙乳液：将单体的苯乙烯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸在乳化釜内搅拌30min以上；(2)制备引发剂水溶液，将引发剂水溶液所用的去离子水和引发剂充分搅拌溶解制成引发剂水溶液；(3)向乳化釜内抽入总反应用的去离子水，去离子水的质量为所述单体总质量的90％，加入乳化剂和引发剂，升温至70～85℃进行反应制成预乳液；(4)将步骤(3)制好的预乳液与步骤(2)制成的所述引发剂水溶液分别滴加到反应釜内，当滴加到引发剂水溶液已滴入总质量的2/3时，将自交联剂加入预乳液中，继续滴加引发剂水溶液，滴加完毕后85℃保温1h；(5)步骤(4)完成后降温至50～60℃，加入氨水调节ph值至6～8，加入后交联剂、消泡剂和润湿剂，搅拌2h，降温，出料，所得产物即为作为主剂的水性苯丙乳液。本发明的粘合剂克服了目前水性丙烯酸粘合剂在水煮结构上的不足，采用多重交联结构，进而达到了足够的剥离强度及耐水性，并且水性苯丙乳液完全符合环保要求，无任何有机溶剂添加，绿色安全，并且很大程度上降低了材料成本。下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。实施例1本实施例提供一种可用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂的制备方法，包括主剂和固化剂，其中主剂制备的具体工艺步骤如下：制备苯丙预乳液：称取各单体、乳化剂和去离子水，各单体的质量百分含量为：苯乙烯10％、丙烯酸乙酯55％、丙烯酸甲酯20％、丙烯酸丁酯5％、丙烯酸羟乙酯5％、丙烯酸2％和作为自交联剂的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯3％，去离子水用量为所有单体总质量的50％，乳化剂用量为所有单体总质量的2％，将除去自交联剂的所有单体与乳化剂和去离子水在反应釜内混合，高速搅拌乳化，30min以上；制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂，去离子水和引发剂的用量分别为所有单体总质量的10％和0.4％，充分搅拌溶解；向所述反应釜内抽入去离子水，去离子水用量为单体总质量的90％，加入乳化剂，乳化剂用量为单体总质量的3％，加入引发剂，引发剂用量为单体总质量的0.3％，升温至70～85℃反应制成苯丙预乳液；向所述反应釜内制好的苯丙预乳液中滴加引发剂水溶液，在滴加入引发剂水溶液总质量的2/3时，将作为自交联剂的乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯加入反应釜内的预乳液中，继续滴加剩余的引发剂水溶液，滴加完毕后85℃保温1h；保温后降温至50℃，加入氨水调节ph值至6，加入后交联剂(采用带有羟基分子量为300的多元醇)、消泡剂和润湿剂，它们的用量分别为单体总质量的0.5％、0.4％和4％，搅拌2h，降温，出料，所得产物即为作为主剂的水性苯丙乳液；固化剂采用固含量为80％的异氰酸酯类固化剂；使用时，主剂和固化剂两组分按质量比100：1.5混合均匀。使用混合均匀的粘合剂进行薄膜复合，复合结构为pet/al/pe，上胶量为2.0～2.6g/m2，50℃熟化8小时，测试强度。100℃水煮30分钟，测试强度，具体结构见下表：结构水煮前强度n/15mm水煮后强度n/15mmpet/al2.8～4.02.5～3.8al/pe2.5～3.52.5～3.3实施例2本实施例提供一种可用于水煮包装的双组分水性苯丙乳液粘合剂的制备方法，分为主剂和固化剂，其中主剂制备的具体工艺步骤如下：制备苯丙预乳液：称取各单体、乳化剂和去离子水，各单体的质量百分含量为：苯乙烯15％、丙烯酸乙酯63％、甲基丙烯酸甲酯5％、丙烯酸丁酯5％、丙烯酸羟乙酯2％、丙烯酸异辛酯3％、丙烯酸3％和作为自交联剂的双丙酮丙烯酰胺4％，去离子水用量为所有单体总质量的50％，乳化剂的用量为所有单体总质量的2％，将除去自交联剂的单体各单体与乳化剂和去离子水在反应釜内混合，高速搅拌乳化，30min以上；制备引发剂水溶液，称取去离子水和引发剂，去离子水和引发剂的用量分别为所有单体总质量的10％和0.4％，充分搅拌溶解；向所述反应釜抽入去离子水，去离子水用量为所有单体总质量的90％，加入乳化剂，乳化剂用量为单体总质量的3％，加入引发剂，引发剂的用量为单体总质量的0.3％，升温至70～85℃反应制成苯丙预乳液；向反应釜内制好的苯丙预乳液中滴加引发剂水溶液，在滴加入引发剂水溶液总质量的2/3时，将作为自交联剂的双丙酮丙烯酰胺加入苯丙预乳液，继续滴加剩余的引发剂水溶液，滴加完毕后85℃保温1h；保温完成后降温至50℃，加入氨水调节ph值至6.5，加入后交联剂(采用带有羟基分子量为300的多元醇)、消泡剂和润湿剂，后交联剂、消泡剂和润湿剂的用量分别为所有单体总质量的0.3％、0.2％和4％，搅拌2h，降温，出料，所得产物即为作为主剂的水性苯丙乳液；固化剂采用固含量为90％的异氰酸酯类固化剂；使用时，主剂、固化剂两组分按质量比100：1.5混合均匀。使用混合均匀的粘合剂进行薄膜复合，复合结构为pet/al/pe，上胶量为2.0～2.6g/m2，50℃熟化8小时，测试强度。100℃水煮30分钟，测试强度，具体结构见下表：结构水煮前强度n/15mm水煮后强度n/15mmpet/al2.6～4.02.5～3.8al/pe2.4～3.32.2～3.3通过上述实施例可以看出，本发明的水性苯丙乳液粘合剂，用于pet/al/pe复合结构时，水煮前强度与水煮后强度变化很小，具有很好的耐水性和较好的剥离强度。本发明以苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯单体及交联单体为原料，采用乳液聚合方法，制备出含有自交联结构的水性苯丙乳液，后期使用时加入固化剂制备成双组分粘合剂，多重交联确保后期耐水测试合格，水煮后剥离强度几乎不下降。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。当前第1页12