一种耐水聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备的制作方法

文档序号:14293209阅读:1260来源:国知局

本发明涉及高分子乳液聚合技术领域,特别涉及一种聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的制备。



背景技术:

目前使用的胶粘剂中多数为溶剂类的三醛胶---脲醛树脂(uf),酚醛树脂(pf)和三聚氰胺甲醛树脂(vif),三醛胶在生产和使用的过程中释放出大量的甲醛,人类长期接触会造成患呼吸道疾病、白血病等疾病的危险。聚醋酸乙烯(pvac)乳液胶黏剂是以水为分散介质进行乳液聚合而得,它作为一种水基胶粘剂与其它溶剂型胶粘剂相比具有绿色环保的优势,随着人们对生活品质的要求越来越高,它也越来越受青睐。广泛用于木材加工、织物粘接,家具组装、包装材料、建筑装潢等领域中材料的粘接和木材、石材等材料表面的涂层。

保护胶体是一种具有分散性能的稳定剂,能在乳液中起到保护作用,它在聚醋酸乙烯酯乳液中的分布呈三种情况:分散在水相中;物理吸附在乳胶粒子表面起保护作用;与乳胶粒子进行化学接枝。合适的保护胶体能够使乳液聚合得到的pvac拥有很好的拉伸强度及耐热耐水性能。

引发剂的种类和用量会直接影响乳液中胶粒的粒径进而影响聚合物产物的性能。传统的乳液聚合中使用的引发剂是热分解引发剂,它包括偶氮类和无机过氧化物类引发剂如偶氮二异丁腈(aibn)、过硫酸铵(aps)、过氧化苯甲酰(bpo)等。通常它们的反应活性较低,在较高温度下才能进行分解引发聚合。而氧化-还原引发剂体系的活化能较低,在低温下也能较快地引发单体聚合。

pvac乳液虽然具有粘结强度高,固化速度快、无毒等特点,但也存在诸多缺点:耐水性和耐寒性都很差,机械稳定性也不好;湿热条件下,其胶膜粘接强度下降很快,甚至胶层脱落而失去使用价值。因此,通过对醋酸乙烯进行改性提高其耐水性、耐寒性和粘结强度等性能,从而取代“三醛”胶,是当前一个值得研究的方向。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐水聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法,制备的改性聚醋酸乙烯酯固含量高,耐水性好,完全不合有甲醛等有毒的有机物,且其耐水性可以达到欧洲d3的标准。符合环境保护的要求。

技术方案:

本发明提出了一种耐水聚醋酸乙烯酯乳液的制备方法,包括以下步骤:

向反应瓶中加入冷水,在搅拌状态下,逐渐加入聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠,加完后升温至85~95℃,待聚乙烯醇完全溶解后,降温至50~60℃,加入还原剂、缓冲剂和第一批种子单体vac,搅拌状态下升温至60~65℃,并在容器内通氮气0.5h除去氧气,加入第一批种子引发剂,升温至65-70℃,待溶液变成浅蓝色时开始滴加醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸月桂酯混合溶液以及氧化剂2-4小时滴加完毕;补加还原剂,然后升温至75~85℃,保温反应0.5~1小时后,降温至40~50℃,加入邻苯二甲酸二丁酯,调乳液ph值至5~6,降温至40~50℃,得到产品。

所述的聚醋酸乙烯乳液的制备方法,其特征在于所述的混合液为醋酸乙烯酯与甲基丙烯酸月桂酯的混合物。

所述的聚醋酸乙烯乳液的制备方法,其特征在于所述聚乙烯醇的加入量为水质量的4~6%,十二烷基硫酸钠的加入量为水质量的0.5~1%。

所述的聚醋酸乙烯乳液的制备方法,其特征在于所述混合液的加入量为水质量的40~60%。

所述的聚醋酸乙烯乳液的制备方法,其特征在于以质量百分比计,所述的混合液的配比为:醋酸乙烯酯占95%,甲基丙烯酸月桂酯占5%。

所述的一种耐水聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂,其特征在于所述氧化还原引发剂组合为叔丁基过氧化氢/吊白块,过硫酸钠/亚硫酸氢钠,fe2+/酒石酸/双氧水或fe2+/吊白块/双氧水中的一种。

本发明的有益效果在于:

1.首先本发明从实验装置上入手,在反应器中通氮除氧,排除氧气的干扰,提高单体的聚合效率,提高产率;

2.此外本发明用改性的pva水溶液和小分子乳化剂和取代常用的pva-1788、pva-1799,有效的增强了聚合产物的耐水性,在聚合过程中添加的甲基丙烯酸月桂酯进一步增进了产品的耐水性;

3.利用本方法可以制得一种耐水性、抗冻性较好的聚醋酸乙烯酯乳液,在木材加工、建筑装潢等领域有较好的应用。

具体实施方式

实施例1:

向反应瓶中加入冷水50份,在搅拌状态下,逐渐加入聚乙烯醇3份和十二烷基硫酸钠1份,加完后升温至85~95℃,待聚乙烯醇完全溶解后,降温至50~60℃,加入还原剂0.18份、缓冲剂0.03份和第一批种子单体vac3份,搅拌状态下升温至60~65℃,并在容器内通氮气0.5h除去氧气,加入第一批种子引发剂氧化剂0.05份,升温至65-70℃,待溶液变成浅蓝色时,开始滴加剩余的醋酸乙烯酯40份和甲基丙烯酸月桂酯1份混合溶液以及氧化剂0.1份,2-4小时滴加完毕后补加还原剂,然后升温至75~85℃,保温反应0.5~1小时后,降温至40~50℃,加入邻苯二甲酸二丁酯,调乳液ph值至5~6,降温至40~50℃,得到聚醋酸乙烯酯乳液1。该产品的固含量为48.81%,粘度为2.4pa·s。

实施例2:

向反应瓶中加入冷水50份,在搅拌状态下,逐渐加入聚乙烯醇5份和十二烷基硫酸钠1份,加完后升温至85~95℃,待聚乙烯醇完全溶解后,降温至50~60℃,加入还原剂0.18份、缓冲剂0.03份和第一批种子单体vac3份,搅拌状态下升温至60~65℃,并在容器内通氮气0.5h除去氧气,加入第一批种子引发剂氧化剂0.05份,升温至65-70℃,待溶液变成浅蓝色时,开始滴加剩余的醋酸乙烯酯40份和甲基丙烯酸月桂酯3份混合溶液以及氧化剂0.1份,2-4小时滴加完毕后补加还原剂,然后升温至75~85℃,保温反应0.5~1小时后,降温至40~50℃,加入邻苯二甲酸二丁酯,调乳液ph值至5~6,降温至40~50℃,得到聚醋酸乙烯酯乳液1。该产品的固含量为49.81%,粘度为3.6pa·s。

实施例3:

向反应瓶中加入冷水50份,在搅拌状态下,逐渐加入聚乙烯醇1份和十二烷基硫酸钠3份,加完后升温至85~95℃,待聚乙烯醇完全溶解后,降温至50~60℃,加入还原剂0.18份、缓冲剂0.03份和第一批种子单体vac3份,搅拌状态下升温至60~65℃,并在容器内通氮气0.5h除去氧气,加入第一批种子引发剂氧化剂0.05份,升温至65-70℃,待溶液变成浅蓝色时,开始滴加剩余的醋酸乙烯酯40份和甲基丙烯酸月桂酯3份混合溶液以及氧化剂0.1份,2-4小时滴加完毕后补加还原剂,然后升温至75~85℃,保温反应0.5~1小时后,降温至40~50℃,加入邻苯二甲酸二丁酯,调乳液ph值至5~6,降温至40~50℃,得到聚醋酸乙烯酯乳液1。该产品的固含量为49.16%,粘度为2.9pa·s。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种耐水聚醋酸乙烯酯(VAc)乳液胶黏剂的制备方法,涉及高分子乳液聚合领域。本发明以醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸月桂酯为混合单体,以聚乙烯醇(PVA)水溶液和十二烷基硫酸钠(SDS)为混合乳化剂,采用氧化还原引发剂并配以缓冲剂和水。按质量份数计各配比为:聚乙烯醇3‑5份,十二烷基硫酸钠0.5‑1份,醋酸乙烯酯40‑45份,甲基丙烯酸月桂酯1‑3份,氧化还原引发剂中的氧化剂0.12‑0.2份,氧化还原引发剂中的还原0.1‑0.18份,缓冲剂0.02‑0.08份,去离子水50份。由于采用氧化还原引发体系制备,制备反应可以在低温下高效进行,制备工艺简单。采用混合乳化剂制备得到的聚醋酸乙烯酯胶黏剂,其耐水性可以达到欧洲D3的标准,耐水性能好。因而利用本方法可以制得一种剪切强度、耐水性、抗冻性较好的乳液。

技术研发人员:王春鹏;郭腾飞;储富祥
受保护的技术使用者:中国林业科学研究院林产化学工业研究所
技术研发日:2016.10.24
技术公布日:2018.05.01
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1