CN102391801B - 用于蛋糕托的水性复合胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制造领域。该胶粘剂由去离子水、单体、复合乳化剂、引发剂、缓冲剂、pH调节剂和水性助剂组成，该胶粘剂的固含量为40～50％；上述组分中所述单体包括硬单体、软单体和功能单体；其中硬单体为苯乙烯；软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯；功能单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和乙二醇二丙烯酸酯组成；所述单体中各组分按质量百分比为：苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯20～40％、丙烯酸丁酯30～50％、丙烯酸乙酯10～30％、丙烯酸1～4％、丙烯酸羟乙酯1～4％、乙二醇二丙烯酸酯1～5％。该水性复合胶粘剂安全环保、操作简便且性能优异。

Description

用于蛋糕托的水性复合胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂制造领域，特别涉及一种可用于制作蛋糕托的水性复合胶粘剂及其制备方法。

背景技术

蛋糕托是PET与纸的复合制品，是一种用于蛋糕烘焙时的纸托，使用时不需要蛋糕模即可将蛋糕、面包或糕点放在纸托上直接放进烤箱烘烤。它具有隔油、耐高温、不退色的特点，能够折叠成各种形状，可以在PET面上印刷各种图案，起到美观效果，属于一种既美观又实用的产品。

目前所用的蛋糕托复合胶粘剂多为溶剂型或热熔型，溶剂型胶粘剂会有残留溶剂危害食品的安全；热熔型胶粘剂要使用专用设备，能耗高，成本高，不适应蛋糕行业的需要；而水性胶粘剂环保安全、可以在普通涂布复合机上使用，操作简单，成为蛋糕托制作的首选。但蛋糕托加工时要求加热到较高温度，并且要冲压成各种形状，因此对胶粘剂的抗冲击和耐热性有较高要求，普通的水性丙烯酸乳液胶粘剂还不能完全满足要求。

发明内容

本发明实施方式提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂及其制备方法，可以解决目前的溶剂型或热熔型的蛋糕托复合胶粘剂存在环保性差，性能不好等问题。该水性复合胶粘剂安全环保、操作简便且性能优异。

为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：

本发明实施方式提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，该胶粘剂由去离子水、单体、复合乳化剂、引发剂、缓冲剂、pH调节剂和水性助剂组成，该胶粘剂的固含量为40～50％；

上述组分中所述单体包括硬单体、软单体和功能单体；其中硬单体为苯乙烯；软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯；功能单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和乙二醇二丙烯酸酯组成；

所述单体中各组分按质量百分比为：苯乙烯20～40％、丙烯酸丁酯30～50％、丙烯酸乙酯10～30％、丙烯酸1～4％、丙烯酸羟乙酯1～4％、乙二醇二丙烯酸酯1～5％。

上述水性复合胶粘剂中，所述复合乳化剂由烷基酚醚硫酸铵和甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠组成，两者质量比为1∶0.4～0.8，复合乳化剂用量为所述单体总重量的1～4％。

上述水性复合胶粘剂中，所述引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾，引发剂用量为所述单体总重量的0.5～2.0％。

上述水性复合胶粘剂中，所述缓冲剂采用碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种，缓冲剂用量为所述单体重量的0.1～0.5％。

上述水性复合胶粘剂中，所述pH调节剂为氨水，pH调节剂用量为所述单体总重量的0.5～2％。

上述水性复合胶粘剂中，所述水性助剂包括：水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂；其中所述水性润湿剂采用阴离子或非离子表面活性剂，水性润湿剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％；所述水性消泡剂采用含矿物油类的水性消泡剂，水性消泡剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％；所述水性防腐剂采用含异噻唑啉酮类水性防腐剂，水性防腐剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％。

上述水性复合胶粘剂中，所述去离子水的用量为所述单体总重量的1～1.5倍。

本发明实施方式还提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

按上述任一项所述的配方取制备水性复合胶粘剂的各组分；

预乳化：向乳化釜中投入占去离子水总重量40～50％的去离子水、复合乳化剂中占烷基酚醚酚硫酸铵总重量50～60％的烷基酚醚酚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量70～80％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

种子反应：向反应釜中投入占去离子水总重量40～45％的去离子水、复合乳化剂中剩余的烷基酚醚硫酸铵及剩余的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt％的上述制得的预乳化液到反应釜中，加入占引发剂溶液总重量30～40％的引发剂溶液，所述引发剂溶液为用去离子水将引发剂配成的8％～12％质量浓度的水溶液，反应30～40分钟；

聚合反应：将剩余的引发剂加入到所述乳化釜中，与预乳化液一起混合5～10分钟得到混合物；当所述反应釜的种子反应结束后，温度稳定在80℃时，向所述反应釜中滴加由剩余的预乳化液和剩余的引发剂溶液混合后形成的混合物，在3～4小时内滴完，然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时；

复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂和剩余的去离子水，将乳液的pH值调为7.0～8.5；若测试乳液粘度为50～150mPa·s以及固含量为40～50％，则加入各种水性助剂，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到用于蛋糕托的水性复合胶粘剂。

由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中以水作溶剂，采用阴离子与反应型乳化剂组成的乳化体系，结合预乳化聚合工艺，得到转化率高、性能稳定的水性复合胶粘剂。并且，该水性复合胶粘剂配方中加入少量含有羧基、羟基官能团的交联单体乙二醇二丙烯酸酯(EGDA)参与共聚，形成具有一定的交联作用的聚合物分子链，能提高胶膜的抗冲击和耐热性能，提高胶膜对纸张和塑料膜的粘接力。通过加入各种性能优异的水性助剂，减少产品使用中的泡沫，改善乳液在塑料膜表面的润湿流平性，操作便利，并能改善胶水与PET膜的亲润性，提高剥离强度。该水性复合胶粘剂安全、无毒、无污染，非常适合食品行业应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明实施例提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，该胶粘剂由去离子水、单体、复合乳化剂、引发剂、缓冲剂、pH调节剂和水性助剂组成，该胶粘剂的固含量为40～50％；

上述组分中所述单体包括硬单体、软单体和功能单体；其中硬单体为苯乙烯；软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯；功能单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和乙二醇二丙烯酸酯组成；

所述单体中各组分按质量百分比为：苯乙烯20～40％、丙烯酸丁酯30～50％、丙烯酸乙酯10～30％、丙烯酸1～4％、丙烯酸羟乙酯1～4％、乙二醇二丙烯酸酯1～5％。

上述水性复合胶粘剂中，所述复合乳化剂由烷基酚醚硫酸铵和甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠组成，两者质量比为1∶0.4～0.8，复合乳化剂用量为所述单体总重量的1～4％。

上述水性复合胶粘剂中，所述引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾，引发剂用量为所述单体总重量的0.5～2.0％。

上述水性复合胶粘剂中，所述缓冲剂采用碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种，缓冲剂用量为所述单体重量的0.1～0.5％。

上述水性复合胶粘剂中，所述pH调节剂为氨水，pH调节剂用量为所述单体总重量的0.5～2％。

上述水性复合胶粘剂中，所述水性助剂包括：水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂；其中所述水性润湿剂采用阴离子或非离子表面活性剂，水性润湿剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％；所述水性消泡剂采用含矿物油类的水性消泡剂，水性消泡剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％；所述水性防腐剂采用含异噻唑啉酮类水性防腐剂，水性防腐剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5％。

上述用于蛋糕托的水性复合胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：

按上述配方取制备水性复合胶粘剂的各组分；

预乳化：向乳化釜中投入占去离子水总重量40～50％的去离子水、复合乳化剂中占烷基酚醚酚硫酸铵总重量50～60％的烷基酚醚酚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量70～80％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

种子反应：向反应釜中投入占去离子水总重量40～45％的去离子水、复合乳化剂中剩余的烷基酚醚硫酸铵及剩余的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt％的上述制得的预乳化液到反应釜中，加入占引发剂溶液总重量30～40％的引发剂溶液，所述引发剂溶液为用去离子水将引发剂配成的8％～10％质量浓度的水溶液，反应30～40分钟；

聚合反应：将剩余的引发剂加入到所述乳化釜中，与预乳化液一起混合5～10分钟得到混合物；当所述反应釜的种子反应结束后，温度稳定在80℃时，向所述反应釜中滴加由剩余的预乳化液和剩余的引发剂溶液混合后形成的混合物，在3～4小时内滴完，然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时；

复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂和剩余的去离子水，将反应釜中的乳液的pH值调为7.0～8.5；若测试乳液粘度为50～150mPa·s(常温下)，以及固含量为40～50％，则加入各种水性助剂，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到用于蛋糕托的水性复合胶粘剂。

下面结合具体实施例对本发明来进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，是一种安全环保、操作简便且性能优异的水性复合胶粘剂，可用在蛋糕托上，不会对食品造成污染，该水性复合胶粘剂的各原料及用量如下：

制备方法如下：

(1)预乳化：向乳化釜中投入占去离子水总重量50％的去离子水、占烷基酚醚硫酸铵总重量60％的烷基酚醚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量80％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠和全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

(2)种子反应：向反应釜中投入占总重量40％的去离子水、占总重量40％的烷基酚醚硫酸铵及占总重量20％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt％的预乳化液到反应釜中，加入占总重量30～40％的引发剂溶液(用去离子将引发剂配成约10％质量浓度的水溶液)，反应30～40分钟；

(3)聚合反应：将剩余的引发剂加入到乳化釜中，一起混合5～10分钟。当种子反应结束后，温度稳定在80℃时，开始滴加剩余预乳液和剩余引发剂溶液的混合物，在3～4小时内滴完。然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时；

(4)复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂和剩余的去离子水，将反应釜中的乳液的pH值调为7.0～8.5；取样测试乳液的的粘度为50～150mPa·s(常温下)、固含量为40～50％，则为合格，粘度与固含量合格后加入各种水性助剂(水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂)，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到水性复合胶粘剂，其固含量为49.5％，粘度为130mPa·s，pH值为8.0。

实施例二

本实施例提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，是一种安全环保、操作简便且性能优异的水性复合胶粘剂，可用在蛋糕托上，不会对食品造成污染，该水性复合胶粘剂的各原料及用量如下：

制备工艺

(1)、预乳化：向乳化釜中投入45wt％的去离子水、占烷基酚醚硫酸铵总重量55wt％的烷基酚醚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量75wt％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠和全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

(2)、种子反应：向反应釜中投入45wt％的去离子水、占总重量45wt％的烷基酚醚硫酸铵及25wt％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt％的预乳化液到反应釜中，加入30～40wt％的引发剂溶液(用去离子将引发剂配成8％～12％质量浓度的水溶液)，反应30～40分钟；

(3)、聚合反应：将剩余的引发剂溶液加入到乳化釜中，一起混合5～10分钟；当反应釜内种子反应结束后，温度稳定在80℃时，开始滴加剩余预乳液和剩余引发剂溶液的混合物，在3～4小时内滴完。然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时；

(4)、复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂和剩余的去离子水，将反应釜中的乳液的pH值调为7.0～8.5；取样测试乳液的粘度为50～150mPa·s(常温下)、固含量为40～50％，则为合格，粘度与固含量合格后加入各种水性助剂(水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂)，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到水性复合胶粘剂成品，其固含量为41.6％，粘度为80mPa·s，pH值为7.8。

实施例三

本实施例提供一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，是一种安全环保、操作简便且性能优异的水性复合胶粘剂，可用在蛋糕托上，不会对食品造成污染，该水性复合胶粘剂的各原料及用量如下：

制备工艺：

(1)、预乳化：向乳化釜中投入50wt％的去离子水、占烷基酚醚硫酸铵总重量50wt％的烷基酚醚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量70wt％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠和全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

(2)、种子反应：向反应釜中投入40wt％的去离子水、占总重量50wt％的烷基酚醚硫酸铵及30wt％的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt％的预乳化液到反应釜中，加入30～40wt％的引发剂溶液(用去离子将引发剂配成8％～12％质量浓度的水溶液)，反应30～40分钟。

(3)、聚合反应：将剩余的引发剂溶液加入到乳化釜中，一起乳化5～10分钟；当反应釜内种子反应结束后，温度稳定在80℃时，开始滴加由剩余的预乳化液和剩余的引发剂溶液混合后形成的混合物，在3～4小时内滴完。然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时。

(4)、复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂，将反应釜中的乳液的pH值调为7.0～8.5；取样测试乳液的粘度为100～300mPa·s(常温下)、固含量为40～50％，则为合格，粘度与固含量合后加入各种水性助剂(水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂)，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到水性复合胶粘剂成品，其固含量为45.2％，粘度为100mPa·s，pH值为7.4。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂由去离子水、单体、复合乳化剂、引发剂、缓冲剂、pH调节剂和水性助剂组成，该胶粘剂的固含量为40～50%；

上述组分中所述单体包括硬单体、软单体和功能单体；其中硬单体为苯乙烯；软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯；功能单体由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和乙二醇二丙烯酸酯组成；

所述单体中各组分按质量百分比为：苯乙烯20～40%、丙烯酸丁酯30～50%、丙烯酸乙酯10～30%、丙烯酸1～4%、丙烯酸羟乙酯1～4%、乙二醇二丙烯酸酯1～5%；

所述复合乳化剂由烷基酚醚硫酸铵和甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠组成，两者质量比为1：0.4～0.8，复合乳化剂用量为所述单体总重量的1～4%。

2.根据权利要求1所述的用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，所述引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾，引发剂用量为所述单体总重量的0.5～2.0%。

3.根据权利要求1所述的用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，所述缓冲剂采用碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种，缓冲剂用量为所述单体重量的0.1～0.5%。

4.根据权利要求1所述的用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，所述pH调节剂为氨水，pH调节剂用量为所述单体总重量的0.5～2%。

5.根据权利要求1所述的用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，所述水性助剂包括：水性润湿剂、水性消泡剂和水性防腐剂；其中所述水性润湿剂采用阴离子或非离子表面活性剂，水性润湿剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5%；所述水性消泡剂采用含矿物油类的水性消泡剂，水性消泡剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5%；所述水性防腐剂采用含异噻唑啉酮类水性防腐剂，水性防腐剂用量为所述单体总重量的0.1～0.5%。

6.根据权利要求1所述的用于蛋糕托的水性复合胶粘剂，其特征在于，所述去离子水的用量为所述单体总重量的1～1.5倍。

7.一种用于蛋糕托的水性复合胶粘剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

按上述权利要求1～6任一项所述的配方取制备水性复合胶粘剂的各组分；

预乳化：向乳化釜中投入占去离子水总重量40～50%的去离子水、复合乳化剂中占烷基酚醚硫酸铵总重量50～60%的烷基酚醚硫酸铵、占甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠总重量70～80%的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、全部单体，开动搅拌乳化30分钟以上得到预乳化液；

种子反应：向反应釜中投入占去离子水总重量40～45%的去离子水、复合乳化剂中剩余的烷基酚醚硫酸铵及剩余的甲基丙烯酰胺异丙磺酸钠、缓冲剂，开动搅拌并升温，当温度到达75℃时，投入5～10wt%的上述制得的预乳化液到反应釜中，加入占引发剂溶液总重量30～40%的引发剂溶液，所述引发剂溶液为用去离子水将引发剂配成的8%～12%质量浓度的水溶液，反应30～40分钟；

聚合反应：将剩余的引发剂加入到所述乳化釜中，与预乳化液一起混合5～10分钟得到混合物；当所述反应釜的种子反应结束后，温度稳定在80℃时，向所述反应釜中滴加由剩余的预乳化液和剩余的引发剂溶液混合后形成的混合物，在3～4小时内滴完，然后升温到82～83℃继续保温反应1～2小时；

复配：保温反应结束后，将反应釜温度下降到50℃，加入pH调节剂和剩余的去离子水，将乳液的pH值调为7.0～8.5；若测试乳液粘度为50～150mPa·s以及固含量为40～50%，则加入各种水性助剂，继续降温到40℃以下，过滤出料，即得到用于蛋糕托的水性复合胶粘剂。