本发明涉及粘合剂领域，尤其涉及一种用于降低多层基材基重的水基粘合剂。
背景技术：
多层片材制品包含用粘合剂粘结在一起的单个基材。通常，用水基粘合剂将纤维素片材，例如纸板、卡纸板、纸、涂料纸(coated paper)、膜，粘结在一起以形成用于消费产品的容器，例如杯、食品容器、壳、纸板箱、袋、盒、封套、包裹、蛤壳式包装(clamshells)等。
较高基重(basis weight)的基材与较低基重的基材相比向制品提供更好的强度和热绝缘性。然而，一直努力降低基材的基重以在环境上和经济上更合理。
降低基重会不利地影响制品的热绝缘性和强度。尽管已知微球可改善热绝缘性，但基材厚度是制品的热绝缘性的主要来源。
在已有的报道中，将微球添加到纸浆中用于制造降低重量的纸和薄卡纸板。然而，所得到的纸在经受垂直应力时倾向于面外翘曲，为改善低基重基材的强度，从而增加介于基材之间的粘合剂的量。然而，增加制品中粘合剂的量会延长干燥时间，从而降低制造速度。必须使用长的干燥时间或加热器将水从基材中驱除出来，这增加了能量消耗。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于降低多层基材基重的水基粘合剂，其组成的重量份数比为：高分子树脂30-45份，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球10-25份，丙烯酸异辛酯5-15份，碳酸钙5-20份，消泡剂5-10份，助剂5-10份和水3-8份；
其中，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球包括以下重量份原料：碳基纳米材料60-70份和钙盐溶液30-40份。
进一步地，所述碳基纳米材料为石墨烯、氧化还原石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米管中的一种或多种的组合。
进一步地，所述钙盐包括氯化钙或硝酸钙。
进一步地，所述消泡剂为颗粒状，包括以下重量份原料：聚醚改性有机硅类活性组分20-30份和载体70-80份，所述消泡剂颗粒的直径为0.1-0.5mm。
进一步地，所述聚醚改性有机硅活性组分的原料包括反应物、催化剂、白炭黑和乳化剂，所述反应物为低含氢硅油和聚醚，所述低含氢硅油和聚醚的质量比为10-20∶1；
所述催化剂占反应物的质量百分比为0.1-0.3％；
所述白炭黑占反应物的质量百分比为2-5％；
所述乳化剂占反应物的质量百分比为1-3％。
进一步地，所述低含氢硅油为二甲基硅油，所述聚醚为分子量为2000-3000的多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；
所述催化剂为三氟乙酸或铂；
所述乳化剂是由失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚进行复合得到的复合乳化剂；
所述载体为碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、淀粉、硅藻土、膨润土、凹凸棒土和滑石粉中的一种或多种。
进一步地，所述涂料还包括以下重量份原料：钠盐熬合剂2-8，石英粉2-8和硅烷偶联剂1-5。
进一步地，所述钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠。
进一步地，所述硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
进一步地，所述高分子树脂为聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯树脂、聚砜类、聚酮类、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚偏氟乙烯中的一种或多种的组合。
本发明的用于降低多层基材基重的水基粘合剂，具有如下有效效果：
1、本发明碳基纳米材料/碳酸钙复合微球利用的模版为碳纳米材料，如石墨烯，其为单层薄片状结构，表面含有大量的-NH2基团，具有较大的比表面积的同时对CaCO3的结晶有积极的诱导作用，是一种比较理想的矿化模板；制备出的碳酸钙为规则的球状中空晶体具有更大的比表面积，晶型为球霰石，分散性好，粒径均一。
2、采用本发明水基粘合剂，多层基材的基重能降低35％左右，且能够保持良好的热绝缘性和足够的强度。
3、本发明中固体消泡剂应用广泛，消泡、抑泡性能效果较好。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供了一种用于降低多层基材基重的水基粘合剂，包括以下重量份的原料：高分子树脂30份，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球25份，丙烯酸异辛酯5份，碳酸钙5份，消泡剂10份，助剂5份，钠盐熬合剂8，石英粉8和硅烷偶联剂4；
其中，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球包括以下重量份原料：碳基纳米材料60份和钙盐溶液40份；所述碳基纳米材料为石墨烯，所述钙盐为氯化钙，所述碳基纳米材料/碳酸钙复合微球为石墨烯/碳酸钙复合微球，其尺寸为5-10μm。
其中，所述高分子树脂为聚乙烯吡咯烷酮；所述钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐；所述硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述消泡剂为颗粒状，包括以下重量份原料：聚醚改性有机硅类 活性组分20份和载体80份，所述消泡剂颗粒的直径为0.1-0.2mm；所述聚醚改性有机硅活性组分的原料包括反应物、催化剂、白炭黑和乳化剂，所述反应物为低含氢硅油和聚醚，所述低含氢硅油和聚醚的质量比为10∶1；
所述催化剂占反应物的质量百分比为0.3％；
所述白炭黑占反应物的质量百分比为5％；
所述乳化剂占反应物的质量百分比为3％。
所述低含氢硅油为二甲基硅油，所述聚醚为分子量为2000-2300的多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；
所述催化剂为三氟乙酸；
所述乳化剂是由失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚进行复合得到的复合乳化剂；
所述载体为碳酸盐。
实施例二：
本发明实施例提供了一种用于降低多层基材基重的水基粘合剂，包括以下重量份的原料：高分子树脂45份，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球10份，丙烯酸异辛酯10份，碳酸钙10份，消泡剂10份，助剂7份，钠盐熬合剂5，石英粉2和硅烷偶联剂1；
其中，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球包括以下重量份原料：碳基纳米材料70份和钙盐溶液30份；所述碳基纳米材料为氧化还原石墨烯，所述钙盐为硝酸钙，所述碳基纳米材料/碳酸钙复合微球为氧化还原石墨烯/碳酸钙复合微球，其尺寸为10-20μm。
其中，所述高分子树脂为聚氨酯树脂；所述钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠；所述硅烷偶联剂为Y-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
所述消泡剂为颗粒状，包括以下重量份原料：聚醚改性有机硅类活性组分30份和载体70份，所述消泡剂颗粒的直径为0.2-0.4mm；所述聚醚改性有机硅活性组分的原料包括反应物、催化剂、白炭黑和乳化剂，所述反应物为低含氢硅油和聚醚，所述低含氢硅油和聚醚的质量比为20∶1；
所述催化剂占反应物的质量百分比为0.1％；
所述白炭黑占反应物的质量百分比为2％；
所述乳化剂占反应物的质量百分比为1％。
所述低含氢硅油为二甲基硅油，所述聚醚为分子量为2300-2600的多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；
所述催化剂为铂；
所述乳化剂是由失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚进行复合得到的复合乳化剂；
所述载体为磷酸盐。
实施例三：
本发明实施例提供了一种用于降低多层基材基重的水基粘合剂，包括以下重量份的原料：高分子树脂35份，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球15份，丙烯酸异辛酯15份，碳酸钙20份，消泡剂5份，助剂5份，钠盐熬合剂2，石英粉2和硅烷偶联剂1；
其中，碳基纳米材料/碳酸钙复合微球包括以下重量份原料：碳基纳米材料65份和钙盐溶液35份；所述碳基纳米材料为碳纳米管，所述钙盐为硝酸钙，所述碳基纳米材料/碳酸钙复合微球为碳纳米管/碳酸钙复合微球，其尺寸为15-25μm。
其中，所述高分子树脂为聚丙烯腈；所述钠盐熬合剂为羟乙基乙二胺三乙酸三钠；所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
所述消泡剂为颗粒状，包括以下重量份原料：聚醚改性有机硅类活性组分25份和载体75份，所述消泡剂颗粒的直径为0.4-0.5mm；所述聚醚改性有机硅活性组分的原料包括反应物、催化剂、白炭黑和乳化剂，所述反应物为低含氢硅油和聚醚，所述低含氢硅油和聚醚的质量比为15∶1；
所述催化剂占反应物的质量百分比为0.2％；
所述白炭黑占反应物的质量百分比为4％；
所述乳化剂占反应物的质量百分比为2％。
所述低含氢硅油为二甲基硅油，所述聚醚为分子量为2600-3000的多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚；
所述催化剂为铂；
所述乳化剂是由失水山梨醇脂肪酸酯、聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚进行复合得到的复合乳化剂；
所述载体为硅藻土、膨润土和凹凸棒土的混合。
本发明的用于降低多层基材基重的水基粘合剂，具有如下有效效果：
1、本发明碳基纳米材料/碳酸钙复合微球利用的模版为碳纳米材料，如石墨烯，其为单层薄片状结构，表面含有大量的-NH2基团，具有较大的比表面积的同时对CaCO3的结晶有积极的诱导作用，是一种比较理想的矿化模板；制备出的碳酸钙为规则的球状中空晶体具有更大的比表面积，晶型为球霰石，分散性好，粒径均一。
2、采用本发明水基粘合剂，多层基材的基重能降低35％左右，且能够保持良好的热绝缘性和足够的强度。
3、本发明中固体消泡剂应用广泛，消泡、抑泡性能效果较好。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。