专利名称：一种封口胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于各种包装盒边口与底口等封边粘接的封口胶及其制备方法。
背景技术：
封口胶也叫搭口胶、封边胶、纸塑粘合剂等，用于各种包装盒边口与底口等封边粘接。要求环保无毒害，无污染，初粘力强、干燥时间快、粘接强度大，粘接后性能稳定不爆口、不发脆、能耐高低温，对上压光、复膜等产品有较好的粘接性。封口胶可分为油性、水性和热融胶。油性胶的毒性和使用安全性问题越来越突出，不但环境污染大，对操作工人的健康伤害大，已经处于淘汰边缘，但由于部分产品对质量要求较高，且其他类型胶水还不能达到油性胶的效果，因此，油性胶在市场上仍有一定范围的应用。热溶胶是以乙烯-醋酸乙烯(EVA)的共同聚合物(俗称树脂)，配以其它的助剂， 经混合而成的胶粘剂，这种胶水有一定的气味，仍也是环保产品，但热融胶最大的问题是速度慢、效率低，只能在部分手工活中使用，在大规模的纸盒包装流程中难以应用，另外该胶还存在成本较高的问题。目前市场上出现了一些水性封口胶，但普遍存在着干燥速度慢、粘接强度低的问题，应用范围受到很大的局限性，特别是上光技术是近些年彩印行业最为兴起的磨光上油工艺，是通过在彩印纸表面固化的一种涂层腊，由于该涂层表面比较光滑，属于难粘物质， 普通水性封口胶很难粘接。
发明内容
本发明的目的，就是针对上述问题而提供一种封口胶，该封口胶为水性封口胶，干燥时间短、粘接强度大。本发明的另外一个目的在于提供一种制备本发明封口胶的方法。本发明为达目的所采用的技术方案是本发明的一种封口胶，由以下原料聚合而成硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水；其中，所述硬单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按重量比2. 8 7. 2复配制得；所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按重量比3. 4 5. 6复配制得；所述功能性单体为丙烯酸羟乙酯和N-羟甲基丙烯酰胺按重量比5. 5 1.5复配制得；所述引发剂为过硫酸盐；所述乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按2 5复配制得；所述缓冲剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠按重量比6. 5 1. 5复配制得；
所述功能性助剂包括水性润湿剂和水性消泡剂；所述粘度调节剂是控制体系粘度为100-200mpa. s的粘度调节剂。上述的一种封口胶，其中，所述水性润湿剂为0T75，所述水性消泡剂为水性矿物油和聚醚改性有机硅按重量比4 2. 5复配制得。上述的一种封口胶，其中，所述封口胶的乳胶胶束粒径为80 160纳米，且乳胶粒径在粒径分布分析中呈现双峰分布，其中，乳胶胶束粒径为100纳米的占总量20-30%， 且在80-120纳米区间呈现正态分布；乳胶胶束粒径为140纳米的占总量50-60%，且在 120-160纳米区间呈现正态分布。上述的一种封口胶，其中，所述原料的重量份数如下
硬单体15-20 份
软单体40-50 份
功能性单体 30-45 份引发剂8.5-9 份
乳化剂30-40 份
缓冲剂20-30 份
功能性助剂 7-8 份去离子水500-800 份
粘度调节剂控制体系粘度为100-200mpa. s所需要的量。上述原料均为市售产品。本发明还提供了一种上述封口胶的制备方法，包括以下步骤A、将定量硬单体、软单体、乳化剂、去离子水加入到预乳化釜中，经搅拌后得到混合预乳化液，称量出其中的12%设为垫底种子反应液备用；B、将定量的功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、去离子水加入到聚合反应釜中搅拌并升温至65-75°C ；投入步骤A中称出的垫底种子反应液，反应35 40分钟，并往聚合反应釜持续加入去离子水，缓慢降温直至55 60°C，并控制温度在55 60°C，将聚合反应釜抽真空2. 5h ；再升温至90°C，将步骤A中剩余的预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜，滴加时间8. 0 9. 0小时，并控制温度在85 90°C，滴加结束后降温至75 80°C保温反应5小时，再降温到室温；C、加入功能性助剂，用去离子水调节固含量至35-55%，用粘度调节剂调整粘度至 100-200mpa. s后，用500目过滤袋过滤包装出料。上述的一种封口胶的制备方法，其中，步骤A中所述的预乳化釜为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化釜直径之比为0. 79，其叶片直径与叶片高度之比为4. 8。上述的一种封口胶的制备方法，其中，步骤A中的搅拌转速控制在550 620转/ 分钟，搅拌时间为90分钟。上述的一种封口胶的制备方法，其中，步骤A中所述去离子水电导率控制在 0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
上述的一种封口胶的制备方法，其中，步骤B中聚合反应釜抽真空时的真空度保持在110 150毫米汞柱。上述的一种封口胶的制备方法，其中，步骤C中粘度调节剂为氨水，其中NH3的含量控制在5-8 %，所述去离子水电导率控制在150 μ s/cm 180 μ s/cm。与现有技术相比，本发明的有益效果是低成本，环保无毒害，无污染，初粘力强、 干燥时间快、粘接强度大，粘接后性能稳定不爆口、不发脆、能耐高低温，对上压光、复膜等产品有较好的粘接性。
具体实施例方式以下通过具体实施例对本发明进行一步阐述，但不应以任何方式限制本发明。实施例1将180重量份的去离子水，14. 5重量份的乳化剂(磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按 2 5的重量比复配)，20重量份的硬单体(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按2.8 7.2的重量比复配)，40重量份的软单体(丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按3. 4 5.6的重量比复配)加入到预乳化釜中搅拌(转速为600rpm)90分钟，配成预乳化液后称取30. 54重量份的预乳化液作为垫底种子反应液备用；将500重量份的去离子水，45重量份的功能性单体(丙烯酸羟乙酯和N-羟甲基丙烯酰胺按5.5 1.5的重量比复配)，22重量份的缓冲剂(碳酸氢铵和碳酸氢钠按 6.5 1.5的重量比复配)，18重量份的乳化剂(15. 6重量份的酚醚硫酸盐和2. 4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚复配)，9重量份的引发剂(质量分数为50%的过硫酸铵水溶液)加入到反应釜中拌并升温至70°C，投入30. 54重量份的垫底种子反应液，反应35分钟，并持续往聚合反应釜中加入100重量份的去离子水，缓慢降温至55°C，控制温度在55 60°C下抽真空 2. 5小时(真空度保持在120毫米汞柱)，抽真空结束后升温至90°C，并开始滴加剩余的预乳化液，滴加温度控制在80°C，滴加结束后，降温至80°C保温反应5小时，再降温到室温。加入3重量份的水性润湿剂，5重量份的水性消泡剂(水性矿物油和聚醚改性有机硅按重量比4 2.5复配)，用去离子水调节固含量为41%，滴加氨水来调整粘度为 170士 IOmpa. s，用500目过滤袋过滤包装。该实施例制备得到的封口胶，其各项性能如下乳白色水性分散体，不分层，无沉淀，无结皮，搅拌后呈均勻状态；粘度170 士 lOmpa. s ;pH值8 士 1 ；固含量41%。实施例2将180重量份的去离子水，16重量份的乳化剂(磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按 2 5的重量比复配)，18重量份的硬单体(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按2.8 7.2的重量比复配)，45重量份的软单体(丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按3. 4 5. 6的重量比复配)，加入到预乳化釜中搅拌(转速为620rpm)90分钟，配成预乳化液后称取31. 08重量份的预乳化液作为垫底种子反应液备用；将500重量份的去离子水，45重量份的功能性单体(丙烯酸羟乙酯和N-羟甲基丙烯酰胺按5.5 1.5的重量比复配)二8重量份的缓冲剂(碳酸氢铵和碳酸氢钠按 6.5 1.5的重量比复配)，20重量份的乳化剂(15. 6重量份的酚醚硫酸盐和2. 4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚复配)，8. 5重量份的引发剂(质量分数为50%的过硫酸铵水溶液)加入到聚合反应釜中拌并升温至70°C，投入31. 08重量份的垫底种子反应液，反应35分钟，并持续往聚合反应釜中加入100重量份的去离子水，缓慢降温至55°C，控制温度在55 60°C下抽真空2. 5小时(真空度保持在150毫米汞柱)，抽真空结束后升温至90°C，并开始滴加剩余的预乳化液，滴加温度控制在80°C，滴加结束后，降温至75°C保温反应5小时，再降温到室温。加入4重量份的水性润湿剂，3重量份的水性消泡剂G重量份的水性矿物油和 2. 5重量份的聚醚改性有机硅复配)，用去离子水调节固含量为42%，滴加氨水来调整粘度为160士20mpa. s，用500目过滤袋过滤包装。该实施例制备得到的封口胶，其各项性能如下乳白色水性分散体，不分层，无沉淀，无结皮，搅拌后呈均勻状态；粘度160士20mpa. s ;pH值8士 1 ；固含量42%。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求
1.一种封口胶，其特征在于，是由以下原料聚合而成硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水；其中，所述硬单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按重量比2. 8 7. 2复配制得； 所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按重量比3. 4 5. 6复配制得； 所述功能性单体为丙烯酸羟乙酯和N-羟甲基丙烯酰胺按重量比5.5 1.5复配制得； 所述引发剂为过硫酸盐；所述乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按2 5复配制得； 所述缓冲剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠按重量比6. 5 1.5复配制得； 所述功能性助剂包括水性润湿剂和水性消泡剂； 所述粘度调节剂是控制体系粘度为100-200mpa. s的粘度调节剂。
2.如权利要求1所述的一种封口胶，其特征在于，所述水性润湿剂为0T75，所述水性消泡剂为水性矿物油和聚醚改性有机硅按重量比4 2. 5复配制得。
3.如权利要求1所述的一种封口胶，其特征在于，所述封口胶的乳胶胶束粒径为80 160纳米，且乳胶粒径在粒径分布分析中呈现双峰分布，其中，乳胶胶束粒径为100纳米的占总量20-30%，且在80-120纳米区间呈现正态分布；乳胶胶束粒径为140纳米的占总量 50-60%，且在120-160纳米区间呈现正态分布。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种封口胶，其特征在于，所述原料的重量份数如下硬单体15-20 份软单体40-50 份功能性单体 30-45 份引发剂8.5-9 份乳化剂30-40 份缓冲剂20-30 份功能性助剂 7-8 份去离子水500-800 份粘度调节剂控制体系粘度为100-200mpa. s所需要的量。
5.一种如权利要求1所述的封口胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤A、将定量硬单体、软单体、乳化剂、去离子水加入到预乳化釜中，经搅拌后得到混合预乳化液，称量出其中的12%设为垫底种子反应液备用；B、将定量的功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、去离子水加入到聚合反应釜中搅拌并升温至65-75°C ；投入步骤A中称出的垫底种子反应液，反应35 40分钟，并往聚合反应釜持续加入去离子水，缓慢降温直至阳 60°C，并控制温度在55 60°C，将聚合反应釜抽真空2. 5h ；再升温至90°C，将步骤A中剩余的预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜， 滴加时间8. 0 9. 0小时，并控制温度在85 90°C，滴加结束后降温至75 80°C保温反应5小时，再降温到室温；C、加入功能性助剂，用去离子水调节固含量至35-55%，用粘度调节剂调整粘度至 100-200mpa. s后，用500目过滤袋过滤包装出料。
6.如权利要求5所述的一种封口胶的制备方法，其特征在于，步骤A中所述的预乳化釜为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化釜直径之比为0. 79，其叶片直径与叶片高度之比为4.8。
7.如权利要求5所述的一种封口胶的制备方法，其特征在于，步骤A中的搅拌转速控制在550 620转/分钟，搅拌时间为90分钟。
8.如权利要求5所述的一种封口胶的制备方法，其特征在于，步骤A中所述去离子水电导率控制在0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
9.如权利要求5所述的一种封口胶的制备方法，其特征在于，步骤B中聚合反应釜抽真空时的真空度保持在Iio 150毫米汞柱。
10.如权利要求5所述的一种封口胶的制备方法，其特征在于，步骤C中粘度调节剂为氨水，其中NH3的含量控制在5-8%，所述去离子水电导率控制在150 μ s/cm 180 μ s/cm。
全文摘要
本发明涉及一种用于各种包装盒边口与底口等封边粘接的封口胶，尤其涉及一种水性封口胶，由以下成份组成硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水。与现有的油性胶、乙烯-醋酸乙烯(EVA)热溶胶等技术相比，本发明的有益效果是低成本，环保无毒害，无污染，初粘力强、干燥时间快、粘接强度大，粘接后性能稳定不爆口、不发脆、能耐高低温，对上压光、复膜等产品有较好的粘接性。
文档编号C08F220/58GK102533181SQ201110440999
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者李军生 申请人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司