顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂及制备方法
【专利摘要】本发明公开了顺丁橡胶改性醋丙乳液的水性胶粘剂及制备方法，其主要成分包括去离子水、顺丁橡胶、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、马来酸二异辛酯、双丙酮丙烯酰胺、已二酸二酰肼、甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、乳化剂、引发剂、缓冲剂、消泡剂和防腐剂。制备方法操作方便，最后制备出的乳液成膜温度低，由于顺丁烯橡胶的引入，增加对膜材料的随着力和增加乳液初粘力。乳液属自交联型，在复合时其大分子自动发生交联，所以剥离强度高，同时乳液固含量较高，适应了干式复合快速干燥的要求。
【专利说明】顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胶粘剂制备技术，具体涉及一种顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂及制备 方法。
【背景技术】
[0002] 醋-丙共聚乳液胶粘剂是一类重要的乳液粘合剂，它具有分子量大、对多种基材 粘接性能好、透明度高、耐候性、耐老化性和无污染等优点。目前，醋-丙共聚乳液胶粘剂已 广泛应用于纸塑复膜、织物贴合、压敏胶、胶带、织物印花、静电植绒、无纺布粘接剂、涂布纸 加工、地毯制造等诸多领域。
[0003] 醋丙乳液有其天然的特殊的优点，如成本较低、流平性能好、成漆有质感，市场上 不断面世改善初粘性、干燥速度和耐水性的新胶种。醋丙乳液胶粘剂中因含有酯基、羧基和 羟基等官能团，具有很强的极性，故粘接性能良好，是覆膜胶中最主要胶种。本发明制备的 顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，通过对顺丁橡胶接枝共聚改性，增加了粘合剂对膜材料的 润湿性和亲和力。在高分子链结构中引进含有酮基的双丙酮丙烯酰胺，对增强乳液粘接性 能大有好处。双丙酮丙烯酰胺可与多种单体进行共聚反应制备改性乳液，在聚合反应结束 后将交联已二酸二酰肼计量加入乳液中，双丙酮丙烯酰胺参与乳液共聚，后加入的已二酸 二酰肼与该乳液中聚合物分子上酮羰基发生室温失水自交联反应生成腙，可大幅提高乳液 性能。乳液中虽然同时存在酮羰基和已二酸二酰肼，而且酮羰基与酰肼基进行加成反应生 成腙和水，但该反应是一个可逆。尤其是乳液中存在大量水时，该加成脱水反应实际上是不 能进行的，因此，制成的乳液在贮存期都是稳定的。该乳液成膜时，聚合物中的活性与水相 中的活性基团发生交联反应而固化，使其稳定性好，贮存期长，具有重要的经济效益和社会 效益。
【发明内容】
[0004] 本发明的是针对现有技术的不足，提供一种顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂及制备 方法，本发明以水为分散介质，使用方便，对环境、被胶接材料无污染，常温固化或热压均 可、粘接强度高，合成方法具有操作简便，制备效率高的特点。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，各成分及质量百分数如下：
[0007] 聚乙烯醇 1.0%-1.5% 消泡剂 0.1%-0.12%
[0008] 乳化剂 2.0%-3.0% 缓冲剂 0.15%-0.2% 引发剂 0.2%-0.3% 顺丁橡胶 1.5%-2.0% 丙烯酸丁酯 20.0%-23.0% 醋酸乙烯酯 20.0%-23.0% 甲基丙烯酸 1.0%-1.2% 马来酸二异辛酯 1.5%-2.0% 双丙酮丙烯酰胺 0.5%-0.8% 甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲 0.25%-0.4% 己二酸二酰肼 0.25%-0.4% 功能性助剂 0.1%-0.2% 防腐剂 0.1%-0.15% 叔丁基过氧化氢 0.02%-0.04% 雕白块 0.02%-0.04% 去离了水 51.31%-41.65%。
[0009] 所述缓冲剂由碳酸氢钠、醋酸钠、磷酸二氢钠中的一种或两种以上按任意配比混 合组成。
[0010] 所述引发剂由过硫酸铵、过硫酸钾中一种或两种按任意配比混合组成。
[0011] 所述功能性助剂由BYK-DYNWET 800、BYK-3410中一种或两种按任意配比混合组 成。
[0012] 乳化剂可以由聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚和氰特化学烷基酚醚磺基琥珀酸 酯钠盐中的一种或多种按任意配比混合组成；
[0013] 顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
[0014] a、将0. 2-0. 3重量份的引发剂溶解于3. 8-3. 7重量份的去离子水中，得到引发剂 水溶液；〇. 5-0. 8重量份的双丙酮丙烯酰胺溶解于2. 0-1. 7重量份的去离子水中；分别将 0. 02-0. 04重量份的叔丁基过氧化氢和0. 02-0. 04重量份的雕白块溶解于0. 5重量份的去 离子水中，得到〇. 52-0. 54重量份的残留单体后处理溶液；
[0015] b、将20. 0-23. 0重量份的丙烯酸丁酯、20. 0-23. 0重量份的醋酸乙烯酯、1. 0-1. 2 重量份的甲基丙烯酸、1. 5-2. 0重量份的马来酸二异辛酯和0. 25-0. 4重量份的甲基丙烯酰 胺乙基乙撑脲混合搅拌均匀，将1. 5-2. 0重量份的顺丁橡胶切割成小块加入上述混合单体 中溶解搅拌均匀，制成44. 25-51. 6重量份混合单体。
[0016] c、将1. 0-1. 5重量份的聚乙烯醇投入44. 51-35. 25重量份的去离子水中，升温至 85°C -90°C并保温溶解50-60分钟，使聚乙烯醇充分溶解；
[0017] d、降温至50°C _60°C，加入2. 0-3. 0重量份的乳化剂、0. 15-0. 2重量份的缓冲剂和 0. 1-0. 12重量份的消泡剂搅拌均匀乳化10-20分钟后升温到65°C -70°c ;
[0018] e、向反应釜加入步骤a制备的I. 2重量份的引发剂水溶液，同时开始向反应釜中 滴加步骤a制备的2. 5重量份双丙酮丙烯酰胺溶液和步骤b制备的44. 25-51. 6重量份混 合单体，同时滴加步骤a制备的2. 8重量份的引发剂水溶液，滴加时间3. 5-4. 0小时；
[0019] f、单体滴加完后继续反应20-30分钟，降温至65°C -70°C，然后加入步骤a配制 的0. 52-0. 54重量份的残留单体后处理溶液，滴加时间为30-40分钟；滴加完后继续反应 20-30分钟，然后降温至40°C -50°C，依次加入重量份的0· 25-0. 4已二酸二酰肼、0· 1-0. 2 重量份的功能性助剂、〇. 1-0. 15重量份的防腐剂，搅拌10-20分钟后出料即得顺丁橡胶改 性醋丙乳液成品。
[0020] 合成过程在机械搅拌条件下进行，转速为180-230转/分钟。
[0021] 本发明的有益效果是：1、顺丁橡胶引入高分子链，与单体形成接枝共聚反应物，增 加对膜材料的附着力和胶粘剂的初粘性；2、马来酸二异辛酯分子结构中具有长的柔性链， 因而对膜材料有较好的粘附性；体系中引入甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲，提高湿附着力和对 膜材料粘附力；双丙酮丙烯酰胺和已二酸二酰肼合成自交联丙烯酸共聚乳液，在水份挥发 成膜过程中形成自交联，增加了粘接强度；4、体系中引入功能性助剂降低乳液的表面能，实 现乳液的表面能小于被粘材料表面能从而实现较好粘附。
【具体实施方式】
[0022] 本发明通过添加1. 0% -1. 5%聚乙烯醇为保护胶体，直接滴定聚合方法来制备顺 丁橡胶改性低玻璃化温度醋丙乳液，当聚合发生后，在橡胶链双键的α位置上进行接枝聚 合，形成顺丁烯橡胶和醋丙乳液的接枝共聚物；乳液中同时存在酮羰基和已二酸二酰肼，而 且酮羰基与酰肼基进行加成反应生成腙和水，但该反应是一个可逆。尤其是乳液中存在大 量水时，该加成脱水反应实际上是不能进行的，因此，制成的胶粘剂在成膜过程中由于水分 的挥发发生自交联作用从而改善产品性能，其交联反应机理如下所示 ：
[0023]
【权利要求】
1. 一种顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，其特征在于，各成分及质量百分数如下： 聚乙烯醇 1.0%-1.5% 消泡剂 0. 1%-0. 12% 乳化剂 2. 0%-3. 0% 缓冲剂 0? 15%-0. 2% 引发剂 0.2%-0.3% 顺丁橡胶 1.5%-2. 0% 丙烯酸丁酯 20. 0%-23. 0% 醋酸乙烯酯 20. 0%-23. 0% 甲基丙烯酸 1. 0%-1. 2% 马来酸二异辛酯 1. 5%-2. 0% 双丙酮丙烯酰胺 0. 5%-0. 8% 甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲 0.25%-0.4% 已二酸二酰肼 0. 25%-0. 4% 功能性助剂 0. 1%-0. 2% 防腐剂 0. 1%-0. 15% 叔丁基过氧化氧 0. 02%~0. 04% 雕白块 0.02%-0.04% 去离子水 51. 31%-41. 65%。
2. 如权利要求1所述的顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，其特征在于：所述乳化剂由聚 氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的一种或多种按任意配比 混合组成。
3. 如权利要求1所述的顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，其特征在于：所述缓冲剂为碳 酸氢钠、醋酸钠和磷酸二氢钠中的一种或多种按任意配比混合组成。
4. 如权利要求1所述的顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，其特征在于：所述引发剂由过 硫酸铵、过硫酸钾中一种或两种按任意配比混合组成。
5. 如权利要求1所述的顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂，其特征在于：所述功能性助剂 由BYK-DYNWET 800、BYK-3410中一种或两种按任意配比混合组成。
6. -种权利要求1所述的顺丁橡胶改性醋丙乳液胶粘剂的制备方法，其特征在于，该 方法包括如下步骤： 将0. 2-0. 3重量份的引发剂溶解于3. 8-3. 7重量份的去离子水中，得到引发剂水溶液； 0. 5-0. 8重量份的双丙酮丙烯酰胺溶解于2. 0-1. 7重量份的去离子水中；分别将0. 02-0. 04 重量份的叔丁基过氧化氢和〇. 02-0. 04重量份的雕白块溶解于0. 5重量份的去离子水中， 得到0. 52-0. 54重量份的残留单体后处理溶液； b、 将20. 0-23. 0重量份的丙烯酸丁酯、20. 0-23. 0重量份的醋酸乙烯酯、1. 0-1. 2重量 份的甲基丙烯酸、1. 5-2. 0重量份的马来酸二异辛酯和0. 25-0. 4重量份的甲基丙烯酰胺乙 基乙撑脲混合搅拌均匀，将1. 5-2. 0重量份的顺丁橡胶切割成小块加入上述混合单体中溶 解搅拌均匀，制成44. 25-51. 6重量份混合单体； c、 将1. 0-1. 5重量份的聚乙烯醇投入44. 51-35. 25重量份的去离子水中，升温至 85°C -90°C并保温溶解50-60分钟； d、 降温至50°C -60°C，加入2. 0-3. 0重量份的乳化剂、0. 15-0. 2重量份的缓冲剂和 0. 1-0. 12重量份的消泡剂搅拌均匀乳化10-20分钟后升温到65°C -70°C ; e、 向反应釜加入步骤a制备的1. 2重量份的引发剂水溶液，同时开始向反应釜中滴加 步骤a制备的2. 5重量份双丙酮丙烯酰胺溶液和步骤b制备的44. 25-51. 6重量份混合单 体，同时滴加步骤a制备的2. 8重量份的引发剂水溶液，滴加时间3. 5-4. 0小时； f、 单体滴加完后继续反应20-30分钟，降温至65°C -70°C，然后加入步骤a配制的 0. 52-0. 54重量份的残留单体后处理溶液，滴加时间为30-40分钟；滴加完后继续反应 20-30分钟，然后降温至40°C -50°C，依次加入重量份的0? 25-0. 4已二酸二酰肼、0? 1-0. 2 重量份的功能性助剂、〇. 1-0. 15重量份的防腐剂，搅拌10-20分钟后出料即得顺丁橡胶改 性醋丙乳液成品。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：该方法在机械搅拌条件下进行，转速为 180-230转/分钟。
【文档编号】C08F220/58GK104497927SQ201410754234
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】刘维均, 罗平, 周闰阳, 陆斌 申请人:台州市顶立胶粘剂有限公司, 河南顶立胶业有限公司, 四川顶立胶业有限公司