CN102485820A

CN102485820A - 一种环保高粘度白乳胶及其制备方法

Info

Publication number: CN102485820A
Application number: CN2010105749314A
Authority: CN
Inventors: 黄玲玲
Original assignee: ASIA DEKOR INDUSTRIES (SHENGZHUN) Co Ltd
Current assignee: ASIA DEKOR INDUSTRIES (SHENGZHUN) Co Ltd
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-06

Abstract

本发明公开了白乳胶及其制备方法，涉及粘合剂领域。按照下述步骤制备：在反应釜中按照上述比例加入蒸馏水、聚乙烯醇，适当速度匀速搅拌；按比例加入全部辛基苯酚聚氧乙烯醚和甲基硅油，并搅拌；使其充分混合；加入以重量计30%的10%的过硫酸铵溶液、全部的质量浓度为60%的N-羟甲基丙烯酰胺溶液水溶液，在35min内滴加以重量计15%的醋酸乙烯酯单体，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的醋酸乙烯酯单体，在3~5h内加完，加入95%的乙醇、碳酸氢钠和苯甲酸钠混合液、邻苯二甲酸二丁酯，搅拌40min后即可出料。本发明的白乳胶性能优良，成本低廉，生产工艺简单，抗冻耐水。

Description

一种环保高粘度白乳胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，尤其是涉及一种白乳胶及其制备方法。

背景技术

白乳胶是由醋酸乙烯酯经乳液聚合得到的一种热塑性胶。由于白乳胶乳液胶粘剂具有粘接、强度高、固化速率快、贮存期长、使用方便、价格便宜、无毒性、无环境污染等特点；因而被广泛应用于木材加工、家具制造、建筑装修、纸品加工、书籍装订、织物处理、卷烟接嘴、汽车内装饰、铅笔生产、工艺品制造、皮革加工、瓷砖粘贴、标签固定、造纸工业、乳胶漆制造等行业。它使用方便、粘合力强，生产工艺比较简单，成本相对比较低廉。但是常规方法合成的白乳胶耐水性差，尤其是不耐沸水，易吸湿，潮湿环境易开胶其市面使用的白乳胶耐水性差，在低温时使用抗冻性也较差，原料价格不断上涨，也直接导致了成本过高，需要研制新型的白乳胶满足市场需求。

国内外研究者做了不少工作改善其耐寒和耐水性能的工作，例如采用加酸法，降低乳液的pH值，使得其皮膜的耐水性提高，或者对乙酸乙酯乳液进行改性，这些工作克服了白乳胶的某些不足，使其性能得到了改善，但是仍不可避免地存在一些缺陷。例如，有些改性提高了乙酸乙酯乳液的某单一性能，但综合性能却不得不到提高；有些改性后的乙酸乙酯乳液的应用局限性很大；有些则成本过高；专利号为ZL02111292.4，公开号为CN1377929发明的专利：采用聚合物共混的方法，对聚乙酸乙烯酯乳液进行了综合性能的改性，但是该方法反应条件要求较高、难以控制，最终的白乳胶中会存在部分未反应单体和其他原料单体，影响白乳胶的粘结强度，同时该有机单体的存在还会致使白乳胶无法达到环保标准。

发明内容

本发明的目的就是针对上述传统白乳胶产品中存在的不足，提供了一种产品性能优良，成本低廉，生产工艺简单，抗冻耐水的新型白乳胶产品及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现本发明的目的：

白乳胶，其原料及各组分的重量份数组成如下：

醋酸乙烯酯 200-300份；

聚乙烯醇 15-30份；

引发剂 6-16份；

乳化剂 3-8份；

邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 15-20份；

N-羟甲基丙烯酰胺(NMA) 2-4份；

95％的乙醇 5-15份；

NaHCO₃ 0.5-1份；

苯甲酸钠 0.5-1份；

消泡剂 5-5.5份；

蒸馏水 250-400份。

其中所述的引发剂是过硫酸铵溶液、过硫酸钾溶液或者过硫酸钠溶液；优选10％过硫酸铵溶液；其中所述的乳化剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚；其中所述的消泡剂为甲基硅油；其中所述的聚乙烯醇为聚乙烯醇1788型或聚乙烯醇1799型，优选两者的混合物；

其中优选醋酸乙烯酯250份；聚乙烯醇21份；引发剂：10％过硫酸铵溶液11份；辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)4份；邻苯二甲酸二丁酯(DBP)20份；N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)2.8份；95％的乙醇10份；NaHCO₃0.6份；苯甲酸钠1份；蒸馏水305份；甲基硅油5份。

上述白乳胶的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

(1)在反应釜中按照上述比例加入蒸馏水、聚乙烯醇，适当速度匀速搅拌；

(2)将整个反应体系升温至90±2℃，使聚乙烯醇完全溶解；

(3)将整个反应体系降温至60℃，按比例加入全部乳化剂即辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)和消泡剂即甲基硅油，并搅拌5～10min；使其充分混合；

(4)60℃下加入以重量计30％的引发剂即过硫酸铵、全部N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)溶液质量浓度为60％水溶液，在35min内滴加以重量计15％的醋酸乙烯酯单体，稍微升温，温度控制在68±2℃；逐渐出现白色乳液，冷凝管出现回流现象；

(5)当冷凝器无液体回流时，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的醋酸乙烯酯单体，在3～5h内加完，并每隔15min滴加约0.3～0.5份过硫酸铵溶液；

(6)滴加完醋酸乙烯酯单体后搅拌10min并开始升温，同时滴完余下的过硫酸铵溶液，温度升至85±2℃恒温反应35～40min；

(7)降温至50℃，加入95％的乙醇、碳酸氢钠和苯甲酸钠混合液、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，

搅拌40min后即可出料。

本发明的优点：

1、本发明的生产工艺简单，成本较低，粘结强度高、收缩率低，施工简便，且不含甲醛及其它有害物质，是无毒环保型产品，易于推广使用有极好的经济效益和良好的社会效益。

2、本发明的产品具有良好的耐水性，能在较低的温度下保持较好的粘结强度。

3、本发明的产品性能稳定，成膜性好，成膜温度低。以水为介质，使用时可以与水、传统白乳胶及其它乳液相混溶，可根据需要调节产品粘度和粘接强度。不会出现沉淀、分层、凝胶、冻结等不良现象，对生产和施工环境无污染。

4、本发明的产品综合性能达到国家标准的相关要求。

5、本发明应用范围广，可应用于木材加工、织物粘接、家具组装、包装材料、建筑装潢等诸多领域中的材料的粘接。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例仅用于解释本发明，并不限制本发明。

实施例1

白乳胶，其中原料中各组分的重量组成如下：醋酸乙烯酯250克；聚乙烯醇1788型8克，1799型13克；引发剂：质量浓度为10％过硫酸铵溶液11克；辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)4克；邻苯二甲酸二丁酯(DBP)20克；N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)2.8克；95％的乙醇10克；NaHCO₃0.6克；苯甲酸钠1克；蒸馏水305克；甲基硅油5克。按照下述步骤进行制备：

(1)在反应釜中(四口烧瓶)按照上述比例加入蒸馏水、聚乙烯醇，适当速度匀速搅拌；

(2)将整个反应体系升温至90±2℃，使聚乙烯醇完全溶解；

(4)60℃下加入3.3g的引发剂即过硫酸铵溶液、全部N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)水溶液(溶液的质量浓度60％)在30-35min内滴加37.5g的醋酸乙烯酯单体，稍微升温，温度控制在68±2℃；逐渐出现白色乳液，冷凝管出现回流现象；

(5)当冷凝器无液体回流时，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的212.5g醋酸乙烯酯单体，在4～4.5h内加完，并每隔15min滴加0.33g的过硫酸铵溶液；

(6)滴加完醋酸乙烯酯单体后搅拌10min并开始升温，同时滴完余下的过硫酸铵溶液，温度升至85±2℃恒温反应35～40min。

(7)降温至50℃，加入95％的乙醇、碳酸氢钠和苯甲酸钠混合液、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，搅拌40min后即可出料。

实施例2

白乳胶的原料中各组分的重量组成如下：醋酸乙烯酯200克；聚乙烯醇1788型6克、1799型9克；引发剂：质量浓度为10％过硫酸铵溶液6克；辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)3克；邻苯二甲酸二丁酯(DBP)15克；N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)2克；95％的乙醇5克；NaHCO₃0.5克；苯甲酸钠0.5克；蒸馏水250克；甲基硅油5克。按照下述步骤进行制备：

(2)将整个反应体系升温至90±2℃，使聚乙烯醇完全溶解；

(4)60℃下加入3.3g的引发剂即过硫酸铵溶液、全部N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)水溶液(溶液的质量浓度60％)在30-35min内滴加30g的醋酸乙烯酯单体，稍微升温，温度控制在68±2℃；逐渐出现白色乳液，冷凝管出现回流现象；

(5)当冷凝器无液体回流时，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的170g醋酸乙烯酯单体，在4～4.5h内加完，并每隔15min滴加0.33g的过硫酸铵溶液；

实施例3

白乳胶的原料中各组分的重量组成如下：醋酸乙烯酯300克；聚乙烯醇1788型13克、1799型17克；引发剂：质量浓度为10％过硫酸铵溶液16克；辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)8克；邻苯二甲酸二丁酯(DBP)20克；N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)4克；95％的乙醇15克；NaHCO₃1克；苯甲酸钠1克；蒸馏水400克；甲基硅油5.5克。按照下述步骤进行制备：

(2)将整个反应体系升温至90±2℃，使聚乙烯醇完全溶解；

(4)60℃下加入3.3g的引发剂即过硫酸铵溶液、全部N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)水溶液(溶液的质量浓度60％)在30-35min内滴加45g的醋酸乙烯酯单体，稍微升温，温度控制在68±2℃；逐渐出现白色乳液，冷凝管出现回流现象；

(5)当冷凝器无液体回流时，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的255g醋酸乙烯酯单体，在4～4.5h内加完，并每隔15min滴加0.33g的过硫酸铵溶液；

白乳胶的性能评价实验

白乳胶粘度的测定：采用SNB-2-J数字旋转粘度计进行粘度测定，T＝20℃；

白乳胶固含量的测定：称量约1g白乳胶，于120±0.5℃烘箱中干燥2h，放在干燥器中冷却后称重，测定2个样品求其平均值；

酸度的测定：PH213台式酸度计；

冻融稳定性：将50mL样品放入-10±0.5℃的低温箱中，冻结16h；取出冻结的样品，放入温度控制为30±0.5℃的水浴中，融化1h后，用玻璃棒搅动试样，若试样无变化或者粘度稍有增大，则冻融稳定性合格；若试样不能恢复原状则冻融稳定性不合格。

粘接强度：按国家标准GB11178-89进行测试；

耐水性：在两个粘接面80mm*80mm的木板上涂上制备的乳胶(施胶量相同)，自然干燥24h后分别放在20℃的水中8h和80℃的水中2h，观察试件的开胶情况。结果见表1

由表1可以看出本发明各个实施例中所制备的白乳胶具有良好的耐水性，能在较低的温度下保持较好的粘结强度；且产品性能稳定，成膜性好，成膜温度低。其综合性能达到国家标准的相关要求。各项性能均优于现有技术中制备的白乳胶。

表1白乳胶的各项指标的测试结果

Claims

1.一种环保高粘度白乳胶，其特征在于原料中各组分的重量份数组成如下：

醋酸乙烯酯 200-300份；

聚乙烯醇 15-30份；

引发剂 6-16份；

乳化剂 3-8份；

邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 15-20份；

N -羟甲基丙烯酰胺（NMA） 2-4份；

95%的乙醇 5-15份；

NaHCO₃ 0.5-1份；

苯甲酸钠 0.5-1份；

消泡剂 5-5.5份；

蒸馏水 250-400份；

其中所述的引发剂是过硫酸铵溶液、过硫酸钾溶液或者过硫酸钠溶液；其中所述的乳化剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚；其中所述的消泡剂为甲基硅油；其中所述的聚乙烯醇为聚乙烯醇1788型或聚乙烯醇1799型。

2.根据权利要求1所述的一种环保高粘度白乳胶，其特征在于其中所述的聚乙烯醇为聚乙烯醇1788型和聚乙烯醇1799型的混合物；所述的引发剂是质量浓度为10%的过硫酸铵溶液。

3.根据权利要求1所述的一种环保高粘度白乳胶，其特征在于原料中各组分的重量份数组成为：其中优选醋酸乙烯酯250份；聚乙烯醇21份； 10%过硫酸铵溶液11份；辛基苯酚聚氧乙烯醚（OP-10） 4份；邻苯二甲酸二丁酯（DBP）20份；N -羟甲基丙烯酰胺（NMA）2.8份；95%的乙醇10份；NaHCO₃0.6份；苯甲酸钠1份；蒸馏水305份；甲基硅油5份。

4.一种如权利要求1所述的环保高粘度白乳胶的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）在反应釜中按照上述比例加入蒸馏水、聚乙烯醇，适当速度匀速搅拌；

（2）将整个反应体系升温至90±2℃，使聚乙烯醇完全溶解；

（3）将整个反应体系降温至60℃，按比例加入全部乳化剂即辛基苯酚聚氧乙烯醚（OP-10）和消泡剂即甲基硅油，并搅拌5~10min；使其充分混合；

（4）60℃下加入以重量计30%的引发剂即过硫酸铵、全部N -羟甲基丙烯酰胺（NMA）溶液质量浓度为60%水溶液，在35min内滴加以重量计15%的醋酸乙烯酯单体，稍微升温，温度控制在68±2℃；逐渐出现白色乳液，冷凝管出现回流现象；

（5）当冷凝器无液体回流时，保持温度72±1℃，并在此温度下开始滴加余下的醋酸乙烯酯单体，在3~5h内加完，并每隔15min滴加约0.3~0.5份过硫酸铵溶液；

（6）滴加完醋酸乙烯酯单体后搅拌10min并开始升温，同时滴完余下的过硫酸铵溶液，温度升至85±2℃恒温反应35~40min；

（7）降温至50℃，加入95%的乙醇、碳酸氢钠和苯甲酸钠混合液、邻苯二甲酸二丁酯（DBP），搅拌40min后即可出料。