专利名称：：一种水性接着剂及其制备方法
技术领域：
：本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种水性接着剂及其制备方法。
背景技术：
：水性接着剂是一种以水为分散介质，通过加入单体等聚合而成的水性胶粘剂，主要用于非金属材料的粘接，特别是用于木材加工，室内装潢，对其环保要求非常高，必须符合GB18583《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》。目前，中国专利申请200710030506.7公开了一种新型共聚白乳胶，其配料包括聚乙烯醇、去离子水、碳酸氢钠、醋酸乙烯、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯醋、分散剂、消泡剂、过硫酸铵、增塑剂、PH值调节剂，聚合反应在搪玻璃反应釜中进行，首先将聚乙烯醇去离子水投入反应釜中，升温使其溶解，降温后加入分散剂、消泡剂，再加入反应单体，在常压，温度为7280'C搅拌状态下进行聚合反应，然后加入适量PH值调节剂，使PH值在6.07.0之间，最后加入增塑剂DBP，构成产品。其中增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂，由于其含有苯肝类有害物质，对人体有伤害，甚至可以致癌。另外，增塑剂的用量较大，即2.56%，增加了生产成本。中国专利申请200610156025.6公开的一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法和应用。其制备方法为(l)淀粉-醋酸乙烯酯交联接技共聚物的合成;以淀粉为原料，以盐酸为催化剂，以过硫酸铵为引发剂，以醋酸乙烯酯为单体，在酸性条件下进行接技共聚反应，然后以N，N1-亚甲基双丙烯酰为交联剂，进行交联反应而合成淀粉-醋酸乙烯醋交联接技共聚物；(2)淀粉-醋酸乙烯酯交联接技共聚物与助剂的混合；淀粉-醋酸乙烯醋交联接技共聚物在中性条件下，以聚乙烯醇124为改性剂，以硼砂为二次交联剂，糊化后，以尿素为稀释剂，甘油为增塑剂，磷酸三丁脂为消泡剂，混合后得到耐水性淀粉基木材胶粘剂。其中，增塑剂为甘油，其用量为淀粉质量的10%15%。由于甘油的增塑效果较差，其用量相应就较大，从而增加了生产成本。另外，加入增塑剂甘油在水性胶粘剂中起不到增稠和提高粘接强度的作用，现市场上水性胶粘剂一般不使用甘油作增塑剂。另外，中国专利号为02109564.7公开的一种多功能水性胶粘剂及其制法。它由甲、乙两组份组成。甲组份由一定量的聚乙烯醇烯属不饱和酸酯、烯属不饱和酸酐或酸、乳化剂0P-10、十二垸基苯硫酸钠、过硫酸铵、邻苯二甲酸二丁脂、消泡剂及水组成；乙组分由一定量的含有一个或一个以上羟基的有机化合物、多异氰酸酯、有机酸酯组成。其中增塑剂也为邻苯二甲酸二丁酯，其用量达到5%10%，用量较大。因此，目前市场上常用邻苯二甲酯二丁酯作为主增塑剂，殊不知邻苯二甲酸二丁脂对人体有伤害，动物试验表明，对肝脏和肾脏有伤害作用，甚至可以致癌。邻苯二甲酸二丁酯用为水性接着剂中的主增塑剂，已难以满足环保要求，绿色、环保、高效增塑剂在水性接着剂中的应用已成为大势所趋。
发明内容为了克服现有技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种经济实用、绿色、环保的水性接着剂。所说的水性接着剂，它由以下重量配比的原料制成-无离子水100纳米二氧化硅0.21.0聚乙烯醇PVA17-9924聚乙烯醇PVA17-8836乳化剂0.61.2醋酸乙烯80100丙烯酸0.21.6过硫酸铵0.10.32，2，4-三甲基1，3-戊二醇二异丁酸酯(TXIB)17防腐剂0.10.3消泡剂0.010.04进一步地，所述乳化剂优选乳化剂0P-10、乳化剂NP-40、乳化剂NP-10、乳化剂EFS-470、乳化剂LB-100;所述防腐剂优选华科981、华杰A-04、新科-OIC、WAP202、HM-01;所述消泡剂优选消泡剂SPA-202、消泡剂470、消泡剂BEK-750、水性消泡抑泡剂1183。本发明的另一个目的是提供上述水性接着剂的制备方法，其方法如下-(1)按上述重量配比秤取原料；(2)将醋酸乙烯、丙烯酸混合均匀形成混合单体；(3)将纳米二氧化硅分散于无离子水中形成纳米二氧化硅溶液；(4)在反应釜中加入纳米二氧化硅溶液、聚乙烯醇PVA17-99、聚乙烯醇PVA17-88、消泡剂，加热升温至8595。C关汽保温13小时，完全溶解后降温至4050°C;(5)在反应釜中再加入乳化剂和TXIB总量的5%20%,充分搅拌均匀；(6)在反应釜中继续加入混合单体总量的10%20%，升温至65。C75。C，加入过硫酸铵总量的30%-35%，引发聚合生成种子乳液，加热升温至75°C85°C，再滴加混合单体余量和过硫酸铵余量，47小时滴加完；(7)滴加结束后加热升温至90°C，保温熟化反应1小时，滴加TXIB余量，2040分钟滴加完，保温反应0.51小时后降温至4050°C，最后加入防腐剂搅拌均匀，检测出料。本发明具有以下优点1、反应前加入纳米二氧化硅，利用纳米粒子自身的小尺寸效应，表面效应，量子效应，通过范德华力作用，显著提高水性接着剂的粘结强度，与传统方法制得的水性接着剂相比，粘接强度提高了40%以上，同时，提高了水性接着剂的固化速度、耐候性等。2、在水性接着剂聚合前、聚合后，分别精确滴加无毒环保、不含苯酐类有害物质的TXIB，改善了水性接着剂胶膜的脆性、耐水性、光泽度，提高了水性接着剂的粘接强度，显著降低了最低成膜温度，比用传统方法制得的水性接着剂的最低成膜温度下降了57°C，从而提高了水性接着剂的耐低温性能。且在配制过程中不再使用增塑剂DBP，减少了水性接着剂的毒性，排除了因使用增塑剂DBP导致致癌的可能。3、通过聚合前滴加增塑剂TXIB，调节水性接着剂的稠度，从而有效控制水性接着剂的粘度。4、TXIB具有高效的增塑性，代替了有毒增塑剂的使用，绿色环保，且降低了生产成本。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例1:(1)按表l配比称取原料。(2)将醋酸乙烯、丙烯酸混合均匀，制成混合单体。(3)将纳米二氧化硅以1500转/分钟的转速分散于无离子水中，形成纳米二氧化硅溶液。(4)在反应釜中加入纳米二氧化硅溶液、聚乙烯醇、消泡剂，加热升温至85匸关气保温3小时，完全溶解后降温至4(TC。(5)在反应釜中再加入乳化剂和TXIB总量的5%，充分搅拌均匀。(6)在反应釜中继续加入混合单体的10%，升温至65-C，加入过硫酸铵总量的30%,引发聚合，生成种子乳液，加热升温至75。C，再滴加混合单体和过硫酸铵余量。(7)滴加结束后加热升温至90°C，保温熟化反应1小时，滴加TXIB余量，20分钟滴加完，保温反应0.5小时后，降温至40'C加入防腐剂搅拌均匀后检测出料。实施例2:(1)按表l配比称取原料。(2)将醋酸乙烯、丙烯酸混合均匀，制成混合单体。(3)将纳米二氧化硅以1500转/分钟的转速分散于无离子水中，形成纳米二氧化硅溶液。(4)在反应釜中加入纳米二氧化硅溶液、聚乙烯醇、消泡剂，加热升温至95。C关气保温l小时，完全溶解后降温至50'C。(5)在反应釜中再加入乳化剂和TXIB总量的20%,充分搅拌均匀。(6)在反应釜中继续加入混合单体的20%，升温至75"C，加入过硫酸铵总量的35%，引发聚合，生成种子乳液，加热升温至85°C，再滴加混合单体和过硫酸铵余量。(7)滴加结束后加热升温至90°C，保温熟化反应1小时，滴加TXIB余量，40分钟滴加完，保温反应1小时后，降温至5(TC加入防腐剂搅拌均匀后检测出料。实施例3:(1)按表l配比称取原料。(2)将醋酸乙烯、丙烯酸混合均匀，制成混合单体。(3)将纳米二氧化硅以1500转/分钟的转速分散于无离子水中，形成纳米二氧化硅溶液。(4)在反应釜中加入纳米二氧化硅溶液、聚乙烯醇、消泡剂，加热升温至9(TC关气保温2小时，完全溶解后降温至45。C。(5)在反应釜中再加入乳化剂和TXIB总量的10%，充分搅拌均匀。(6)在反应釜中继续加入混合单体的15%，升温至7(TC，加入过硫酸铵总量的33%,引发聚合，生成种子乳液，加热升温至80°C,再滴加混合单体和过硫酸铵余量。(7)滴加结束后加热升温至9(TC，保温熟化反应l小时，滴加TXIB余量，30分钟滴加完，保温反应45分钟后，降温至45'C加入防腐剂搅拌均匀后检测出料。表1实施例1-3的组分配比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例4:与实施例1基本相同，不同之处在于:乳化剂为乳化剂EFS-470,防腐剂为华杰A-04，消泡剂为消泡剂470。实施例5:与实施例2基本相同，不同之处在于乳化剂为乳化剂LB-100，防腐剂为新科-OIC，消泡剂为消泡剂BEK-750。实施例6:与实施例3基本相同，不同之处在于乳化剂为乳化剂NP-40，防腐剂为防腐剂WAP-202,消泡剂为水性消泡抑泡剂1183。实施例7:与实施例3基本相同，不同之处在于乳化剂为乳化剂NP-IO，防腐剂为防腐剂HM-Ol。上述实施例1-7所得到水性接着剂的检测结果见表2表2实施例1-7检测结果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述实施例中，所述的防腐剂华科981、华杰A-04、新科-OIC、WAP202、HM-Ol从陕西省石油化工研究设计院、上海华杰精细化工有限公司、南通博大生化有限公司、广东迪美生物技术有限公司、山东省临朐县环美化工厂购买所得。权利要求1、一种水性接着剂，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成无离子水100纳米二氧化硅0.2～1.0聚乙烯醇PVA17-992～4聚乙烯醇PVA17-883～6乳化剂0.6～1.2醋酸乙烯80～100丙烯酸0.2～1.6过硫酸铵0.1～0.32，2，4-三甲基1，3-戊二醇二异丁酸酯1～7防腐剂0.1～0.3消泡剂0.01～0.04。2、根据权利要求1所述的一种水性接着剂，其特征在于，所述乳化剂是乳化剂0P-10、乳化剂NP-40、乳化剂NP-10、乳化剂EFS-470或乳化剂LB-100。3、根据权利要求1所述的一种水性接着剂，其特征在于，所述防腐剂是华科-981、华杰A-04、新科OIC、WAP202或HM-01。4、根据权利要求1所述的一种水性接着剂，其特征在于，所述消泡剂是消泡剂SPA-202、消泡剂470、消泡剂BEK-750或水性消泡抑泡剂1183。5、一种制备权利要求1所述水性接着剂的方法，其特征在于，包括下列步骤(1)按权利要求1中的重量配比秤取原料；(2)将醋酸乙烯、丙烯酸混合均匀形成混合单体；(3)将纳米二氧化硅分散于无离子水中形成纳米二氧化硅溶液；(4)在反应釜中加入纳米二氧化硅溶液、聚乙烯醇PVA17-99、聚乙烯醇PVA17-88、消泡剂，加热升温至8595"C，保温13小时，完全溶解后降温至40-50°C;(5)在反应釜中再加入乳化剂和2,2,4-三甲基1,3-戊二醇二异丁酸酯总量的5°/0-20%，充分搅拌均匀；(6)在反应釜中继续加入混合单体总量的10%-20%，升温至65"C75'C，加入过硫酸铵总量的30%35%，引发聚合生成种子乳液，加热升温至75°C85°C，再滴加混合单体余量和过硫酸铵余量，47小时滴加完；(7)滴加结束后加热升温至90°C，保温熟化反应1小时，滴加TXIB余量，2040分钟滴加完，保温反应0.51小时后降温至4050°C，最后加入防腐剂搅拌均匀，检测出料。全文摘要本发明涉及一种水性接着剂及其制备方法，所说的水性接着剂是由一定重量配比的无离子水、纳米二氧化硅、聚乙烯醇PVA17-99、聚乙烯醇PVA17-88、乳化剂、醋酸乙烯、丙烯酸、过硫酸铵、TXIB、防腐剂、消泡剂为原料制成。本发明的方法在水性接着剂中加入纳米二氧化硅，并在水性接着剂聚合前、聚合后，通过流量计间断滴加TXIB，因此改善了水性接着剂的脆性、耐水性和光泽性，降低了最底成膜温度，显著提高了胶粘剂的粘接强度，减少了水性接着剂的毒性，降低了生产成本。该产品可广泛用于各种纸张、木质材料、纤维板、纺织品等各类非金属材料的自粘和交叉粘结，具有绿色、环保、经济实用，使用范围广等优点。文档编号C09J4/00GK101314699SQ20081012443公开日2008年12月3日申请日期2008年7月16日优先权日2008年7月16日发明者丁永柏,刘鹏凯,萍殷,王向阳申请人:江苏黑松林粘合剂厂有限公司