专利名称：用亚硫酸氢钠处理游离醛制备环保型胶粘剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种用亚硫酸氢钠饱和溶液处理游离醛制备环保型胶粘剂的方 法。特别是用亚硫酸氢钠饱和溶液对聚乙烯醇缩醛类胶粘剂处理，使游离态醛基 发生加成反应生成羟基磺酸钠，提供一种工艺简单且低成本环保型胶的生产方 法，属于高分子化工领域。
技术背景大部分聚乙烯醇缩醛类胶粘剂产品中都含一种有毒性、易挥发的曱醛，曱醛 有害气体不仅污染环境，而且影响操作人员及使用者的健康，尤其是对儿童的影 响更大。为了减少聚乙烯醇缩醛类胶粘剂中曱醛的含量， 一般采用在负压情况进 行循环喷淋除去游离的曱醛，这样不仅工艺复杂而且还大大的增加了生产成本。改进工艺中用乙二醛代替甲醛与聚乙烯醇进行缩合反应制备胶粘剂，但也有 一些资料报道认为乙二醛具有遗传毒性。因此不管是过去负压减少产品中曱醛的 含量方法，还是现在用乙二舷代替曱醛与聚乙烯醇缩合得到的胶粘剂，都存在潜 在的对身体危害。研究开发生产 一种不含游离态曱醛或乙二醛的环保型胶粘剂是 发展方向。 发明内容在用聚乙烯醇与醛类物制备胶粘剂时，在胶粘剂的产物中往往含有一些游离 态的醛类物，如曱醛和乙二醛等，这种醛类物对人体都有很大的危害。本发明 是利用醛类化合物中的羰基具有亲核加成反应这一特性，用饱和亚硫酸氢钠溶液 使游离态的甲醛或乙二醛进行亲核加成反应生成甲基羟基磺酸钠或乙二醛羟基 磺酸钠，从而达到除去有害物的目的。本发明是由聚乙烯醇与乙二醛缩合制备胶粘剂，反应以多元羧酸或其酸酐作 为催化剂，为使反应迅速而平稳地进行，选择反应温度为80-9 (TC下。催化剂 的使用量一般为总投料量的0.5—1.5%。溶剂水和聚乙烯醇的重量比为6-10: 1 ,水量可根据产品黏度的要求调整。反应过程中首先在温度为9 0。C左右下搅 拌使聚乙烯醇原料完全溶解，然后降温到5 5 。C,加入催化剂乙二酸或柠檬酸(为总投料量的0.5—1.5%),搅拌溶解后加入乙二醛(聚乙烯醇乙二醛=3-6: 1，同上)，在6 5。C条件下反应到黏度为3500cp。达到黏度后，在加入氢氧化 钠中和到Ph = 7 ，在进行冷却至温度为45。C后，再在加入现配制的亚硫酸氬钠 饱和溶液使游离态的乙二醛法院，冷却至室温即可得到环保型的胶粘剂。体系中加入饱和亚石克酸氬钠溶液与乙二趁溶液重量比为0.05-0. 1: 1,应至 少为游离醛的2倍以上，以保证加成完全。为了防止生成的甲基幾基磺酸钠在酸性和碱性环境中緩慢水解再次释放出 游离醛，应釆用弱酸/弱酸盐緩冲体系使胶粘剂pH值稳定在5. 5-6. 5。在胶粘剂的制备过程中，采用乙二酸、柠檬酸等有机酸作缩合催化剂，使聚 乙烯醇在酸性水溶液中与乙二醛缩合，然后加入适量的氢氧化钠中和，自然形成 一种弱酸/弱酸盐緩冲体系，再将刚配制好的亚硫酸氢钠溶液滴加到上述聚乙烯 醇缩乙二醛胶液中，可得到不含游离醛类的环保型胶粘剂。本发明与现有技术相比具有工艺简单，反应过程容易控制，产品无游离醛释 放的优点。本发明得到无毒性、无危害的胶粘剂，减少环境污染和保障了生产者 及使用者的身体健康。
具体实施方式
本发明的目的是采用以下方式实现的，下面结合实施例详细说明 实施例1在带有搅拌器的四口圆底烧瓶中加入6 0g聚乙烯醇、3 6 0g水，在9 0°C 条件下搅拌使之完全溶解，降温到5 5 °C加入乙二酸5 g,搅拌溶解后再加入40% 乙二醛10g，在65°C条件下反应至黏度达3500cp，然后加入氢氧化钠中和到PH6， 冷却至温度为45°C，加入饱和亚硫酸氢钠溶液1. 0 g,使之恰好与游离态的乙二 醛恰好反应，再次冷却至室温即得胶粘剂，取样分析未4企出游离醛。 实施例2在实验室中用带有搅拌器的四口圆底烧瓶中加入6 0g聚乙烯醇、3 6 0g 水，在9 0 。C条件下搅拌使之完全溶解，降温到5 5 。C加入乙二酸5 g,搅拌溶 解后再加入1 0 g乙二醛，在6 5 。C条件下反应至黏度达"00cp,然后再加入氢 氧化钠中和到PH6. 5，冷却至温度为45。C,但不加入亚硫酸氢钠溶液，加入等量的 蒸馏水，再次冷却至室温即得胶粘剂，取样分析游离醛含量0. 2%。实施例3在带有搅拌器的四口圆底烧瓶中加入6 0g聚乙雄醇、3 6 0g 7jc,在9 0°C 条件下搅拌使之完全溶解，降温到5 5 °C加入柠檬酸5 g,搅拌溶解后再加入40% 乙二醛20g,在65°C条件下反应至黏度达3500cp,然后加入氢氧化钠中和到PH6， 冷却至温度为45°C，加入饱和亚疏酸氢钠溶液2. 0 g,使之恰好与游离态的乙二 醛恰好反应，再次冷却至室温即得胶粘剂，取样分析未检出游离醛。
权利要求
1.一种用亚硫酸氢钠饱和溶液处理游离醛制备环保型胶粘剂的方法，在聚乙烯醇与醛类物缩合反应完成后，用饱和亚硫酸氢钠溶液使游离态的甲醛或乙二醛进行亲核加成反应生成甲基羟基磺酸钠，从而达到除去有害物的目的。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于体系中加入饱和亚硫酸氬钠溶液与乙 二醛溶液重量比为0. 05-0. 1: 1。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于采用乙二酸、柠檬酸等有机酸作缩合 催化剂，反应完成后用氢氧化钠中和形成弱酸/弱酸盐緩冲体系。
4. 根据权利要求1所述方法，其特性在于采用了弱酸/弱酸盐緩冲体系使胶粘剂 pH值稳定在5. 5-6. 5。
全文摘要
本发明涉及一种用亚硫酸氢钠饱和溶液处理聚乙烯醇缩醛类胶粘剂中游离醛制备环保型胶粘剂的方法。采用弱酸/弱酸盐缓冲体系使胶粘剂pH值稳定在5.5-6.5。体系中加入饱和亚硫酸氢钠溶液与乙二醛溶液重量比为0.05-0.1∶1，使游离态醛基发生加成反应生成乙二醛羟基磺酸钠加成物。本发明提供了一种工艺简单且低成本制备环保型胶粘剂的方法。
文档编号C08F6/00GK101235107SQ20071006058
公开日2008年8月6日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者张禄岩, 彬 李, 李建生, 刚 王, 赵斌斌 申请人:天津市职业大学