本发明涉及一种水性粘合剂，尤其涉及一种以生物质为主要原料的，可适用于包装中塑料之间的粘合，具有优异粘性且可实现长期粘合不脱胶的环保粘合剂。
背景技术：
随着保护环境、珍惜资源的理念日益深入人心，对胶黏剂的高固含量、无溶剂、水性、光固化等环境友好因素和低温固化、废弃物再生利用等节能技术越来越重视，并不断加大研究开发力度。在软包装领域，欧美发达国家软包装复合生产中使用的主要是无溶剂型胶黏剂和水性胶黏剂。目前，我国95%以上的软包装生产采用的是溶剂型胶黏剂,使用最多、性能最好是溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂。由于溶剂型胶黏剂具有优良的柔软性、耐低温及耐蒸煮性、易操作性和广泛的适应性，且国内软包装行业的干式复合设备目前只适用于溶剂型胶黏剂。
与溶剂型胶黏剂相比，水性胶黏剂具有无溶剂释放、环境友好、无毒、不可燃、使用安全、成本低等优点，固含量可高达50%-60%，目前市面上常见的水性聚氨酯（pu）胶黏剂、丙烯酸乳液、eva共聚乳液等。但同时，水性粘合剂因其性能特征在应用上仍存在一定的局限性，如粘合速度较慢，粘合强度较低、粘合耐久性较差，容易霉变等，均限制了其在自动化上胶领域得应用。尤其是由于一般水溶性胶极性物较多，更加适合极性物之间如纸板、木材之间的粘合，而对于非极性较强的塑料之间的粘合性有限。如可以开发一种新型的水性粘合剂，部分改善以上的不足，尤其是在拓宽可实施粘合的物质，实现在极性较弱的塑料之间的粘合，无疑将具有很大的市场价值。本专利将提供一种复合型的生物质环保水性粘合剂，为非极性塑料提供强粘合力，并可保持粘合的持久效果。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服水性粘合剂在非极性塑料材质中粘合性差，粘性不强且长时间粘合后易脱胶的缺陷，提供一种以生物质为主要原料的，环保的，可适用于塑料包装且具有优异粘性的粘合剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种生物质复合环保水性粘合剂，该粘合剂由多种原料复配而成，包括生物质水性乳液、水性粘合料、油性粘合料、增粘组分和辅料；
其质量份数比例为：
生物质水性乳液：45-65份
水性粘合料：10-18份
油性粘合料：12-20份
增粘组分：4-8份
辅料：2-4份
进一步，所述生物质水性乳液的制备为：
（1）在氮气保护下，将马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡加入反应容器中，在60℃-70℃温度下，120rpm-180rpm转速搅拌反应1.5h-3h，得到溶液i；
其中，马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2.2-2.8：1.4-2.2：0.6-0.96：2.5-3.2，所述催化剂二月桂酸二丁基锡的用量为马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯四者重量和的0.05%-0.10%；
（2）向溶液i中加入二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸，在60℃-70℃温度下反应0.5h-1.0h，后加温至70℃-80℃温度下反应0.5h-1.0h，得到溶液ii；
其中，二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸的加入量为溶液i中异佛尔酮二异氰酸酯重量的2.4-4.2%,1.4-2.1%,1.6-2.1%,0.6-1.0%,2.6-4.2%；
（3）将二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇加入容器中，在40℃-50℃温度下搅拌均匀，得到溶液iii；
其中，二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇的加入量为溶液i中蓖麻油多元醇重量的6.8-9.2%,4.6-7.4%,8.7-12.5%；
（4）将溶液iii加入溶剂ii中，30℃下搅拌均匀30min后在混合溶液中加入一定量的二甲基乙酰胺，升温至70℃-80℃后反应0.5h-1h，得到溶液iv；
其中，二甲基乙酰胺的加入量为溶液ii重量的3.2%-5.6%；
（5）将溶液iv降温至35℃-45℃，加入三乙胺反应0.5h-1.0h，得到溶液v；
其中，三乙胺与步骤（2）中所述二羟甲基丁酸的摩尔比为0.2-0.35:1.0；
（6）在30-35℃温度下，将溶液v分散于相当于溶液v重量1-1.5倍的水和乙醇的混合液中，500rpm-600rpm转速搅拌30min，得到溶液vi；其中，水和乙醇的质量比介于1:1.5之间；
（7）将溶液vi减压蒸馏，蒸出溶剂，后加入马来海松酸聚酯多元醇质量5%-8%的阴离子表面活性剂，以200-350rpm转速搅拌30min，得到生物质水性乳液。
进一步，所述的马来海松酸聚酯多元醇所用的二元醇类合成原料为二甘醇或三甘醇。
进一步，所述蓖麻油多元醇为蓖麻油聚酯多元醇，可采用蓖麻油、小分子醇、酸酐为反应物制备。
进一步，所述阴离子表面活性剂优选十二烷基硫酸钠。
进一步，所述水性粘合料和油性粘合料的使用比例有一定规律，当粘合物倾向于极性塑料之间的粘合如聚氯乙烯塑料之间的粘合，可采用水性粘合料占较大比例，当粘合物倾向于非极性塑料之间的粘合如聚乙烯塑料之间的粘合，可采用油性粘合料占较大比例。
进一步，所述水性粘合料为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的混合水性乳液，粘合料中固含量介于55%-60%之间，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白与乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比介于1.2-1.8之间。
进一步，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白的接枝度按质量分数计算介于12%—24%之间。
进一步，所述乙烯-醋酸乙烯中醋酸乙烯的质量分数大于50%。
进一步，所述油性粘合料为水性双酚a型环氧树脂乳液和水性乙丙橡胶乳液的混合乳液，粘合料中固含量介于45%-50%之间，其中双酚a型环氧树脂与乙丙橡胶的质量比介于2.5-3.5之间。
进一步，在油性粘合料中可加入少量乳化剂以提高混合乳液的乳化稳定性。
进一步，所述增粘组分为水性萜烯树脂，其固含量介于42%-64%之间。
进一步，所述辅料为抗氧化剂、增塑剂、稀释剂、触变剂中的一种或者几种的结合。
具体实施方式
以下将详细描述本发明的示例性实施方法。但这些实施方法仅为示范性目的，而本发明不限于此。
实施例1
一种生物质复合环保水性粘合剂，该粘合剂由多种原料复配而成，包括生物质水性乳液、水性粘合料、油性粘合料、增粘组分和辅料；
其质量份数比例为：
生物质水性乳液：50份
水性粘合料：16份
油性粘合料：13份
增粘组分：6份
辅料：2.5份
进一步，所述生物质水性乳液的制备为：
（1）在氮气保护下，将马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡加入反应容器中，在65℃温度下，120rpm-180rpm转速搅拌反应2h，得到溶液i；
其中，马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2.6：1.8：0.82：2.8，所述催化剂二月桂酸二丁基锡的用量为马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯四者重量和的0.08%；
（2）向溶液i中加入二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸，在65℃温度下反应0.8h，后加温至75℃下反应0.6h，得到溶液ii；
其中，二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸的加入量为溶液i中异佛尔酮二异氰酸酯重量的3.4%,1.8%,1.8%,0.7%,3.6%；
（3）将二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇加入容器中，在45℃温度下搅拌均匀，得到溶液iii；
其中，二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇的加入量为溶液i中蓖麻油多元醇重量的7.8%,6.2%,10.4%；
（4）将溶液iii加入溶剂ii中，30℃下搅拌均匀30min后在混合溶液中加入一定量的二甲基乙酰胺，升温至75℃后反应0.6h，得到溶液iv；
其中，二甲基乙酰胺的加入量为溶液ii重量的3.2%-5.6%；
（5）将溶液iv降温至40℃，加入三乙胺反应0.8h，得到溶液v；
其中，三乙胺与步骤（2）中所述二羟甲基丁酸的摩尔比为0.25：1.0；
（6）在32℃温度下，将溶液v分散于相当于溶液v重量1.2倍的水和乙醇的混合液中，550rpm转速搅拌30min，得到溶液vi；其中，水和乙醇的质量比为1：1.2；
（7）将溶液vi减压蒸馏，蒸出溶剂，后加入马来海松酸聚酯多元醇6.5%质量的阴离子表面活性剂，以250rpm转速搅拌30min，得到生物质水性乳液。
所述的马来海松酸聚酯多元醇所用的二元醇类合成原料为二甘醇。
所述蓖麻油多元醇为蓖麻油聚酯多元醇，采用蓖麻油、小分子醇、酸酐为反应物制备。
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
所述水性粘合料为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的混合水性乳液，粘合料中固含量为57%，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白与乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为1.5。
所述油性粘合料为水性双酚a型环氧树脂乳液和水性乙丙橡胶乳液的混合乳液，粘合料中固含量为48%，其中双酚a型环氧树脂与乙丙橡胶的质量比为为3.2。
所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白的接枝度按质量分数计算为16.3%。
所述乙烯-醋酸乙烯中醋酸乙烯的质量分数为54%。
所述增粘组分为水性萜烯树脂，其固含量为46%。
所述辅料为抗氧化剂、增塑剂、稀释剂的任意比例组合。
该粘合剂适用于聚氯乙烯和其他具有一定极性塑料之间的粘合。
实施例2
一种生物质复合环保水性粘合剂，该粘合剂由多种原料复配而成，包括生物质水性乳液、水性粘合料、油性粘合料、增粘组分和辅料；
其质量份数比例为：
生物质水性乳液：55份
水性粘合料：12份
油性粘合料：18份
增粘组分6.5份
辅料：2.5份
进一步，所述生物质水性乳液的制备为：
（1）在氮气保护下，将马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡加入反应容器中，在68℃温度下，160rpm转速搅拌反应2.2h，得到溶液i；
其中，马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为2.5：1.8：0.82：2.8，所述催化剂二月桂酸二丁基锡的用量为马来海松酸聚酯多元醇、蓖麻油多元醇、赤藻糖醇、异佛尔酮二异氰酸酯四者重量和的0.07%；
（2）向溶液i中加入二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸，在65℃温度下反应0.8h，后加温至78℃温度下反应0.9h，得到溶液ii；
其中，二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、聚氧化丙烯二醇、月桂醇、二羟甲基丁酸的加入量为溶液i中异佛尔酮二异氰酸酯重量的2.4-4.2%,1.4-2.1%,1.6-2.1%,0.6-1.0%,2.6-4.2%；
（3）将二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇加入容器中，在48℃温度下搅拌均匀，得到溶液iii；
其中，二甲基乙酰胺、松香聚酯多元醇、三乙烯基二醇的加入量为溶液i中蓖麻油多元醇重量的8.4%，6.6%，10.2%；
（4）将溶液iii加入溶剂ii中，30℃下搅拌均匀30min后在混合溶液中加入一定量的二甲基乙酰胺，升温至75℃后反应0.6h，得到溶液iv；
其中，二甲基乙酰胺的加入量为溶液ii重量的4.6%；
（5）将溶液iv降温至42℃，加入三乙胺反应0.8h，得到溶液v；
其中，三乙胺与步骤（2）中所述二羟甲基丁酸的摩尔比为0.28：1.0；
（6）在33℃温度下，将溶液v分散于相当于溶液v重量1.3倍的水和乙醇的混合液中，550rpm转速搅拌30min，得到溶液vi；其中，水和乙醇的质量比位1：1.3；
（7）将溶液vi减压蒸馏，蒸出溶剂，后加入马来海松酸聚酯多元醇6.5%质量的阴离子表面活性剂，以280rpm转速搅拌30min，得到生物质水性乳液。
所述的马来海松酸聚酯多元醇所用的二元醇类合成原料为三甘醇。
所述蓖麻油多元醇为蓖麻油聚酯多元醇，采用蓖麻油、小分子醇、酸酐为反应物制备。
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
所述水性粘合料为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白乳液和乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的混合水性乳液，粘合料中固含量为57%，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性大豆蛋白与乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为1.5。
所述油性粘合料为水性双酚a型环氧树脂乳液和水性乙丙橡胶乳液的混合乳液，粘合料中固含量为46%，其中双酚a型环氧树脂与乙丙橡胶的质量比为3，在油性粘合料中加入质量为双酚a型环氧树脂3.5%的硬脂酸钠以促进乳化。
进一步，所述增粘组分为水性萜烯树脂，其固含量为48%。
进一步，所述辅料为增塑剂、稀释剂、触变剂的任意组合。
进一步，该粘合剂在聚乙烯及非极性塑料之间的粘合效果最佳。