CN102559103A - 一种精裱胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精裱胶，由以下原料聚合而成：硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水。还提供了一种上述精裱胶的制备方法。本发明绿色环保、有益健康；无不良气味、不含邻苯二甲酸酯增塑剂与重金属等有害物质；具有高固含量、高韧性，使所裱产品不起皱、不易变形；常温下干燥速度快，出活效率高；去渍保洁性好。可用湿抹布轻易擦除因在饰面上带来的残胶，从而保持基材饰面的美观；涂布性能好，可实现胶水在基材上快速流平和涂布；最终裱糊产品粘接强度优异，可保持粘胶面牢固耐用。
Description
技术领域
本发明应用在各类纸张间粘合，特别是卡纸和瓦楞纸间的粘合的胶粘剂，尤其涉及一种水性精裱胶及其制备方法。
背景技术
精裱胶是指应用在各类纸张间粘合用的胶水，特别是卡纸和瓦楞纸间的粘合应用较多。要求干燥快、粘结力强，对油墨不产生影响，不变色等。可分为机用型和手工型。
由于历史原因，传统的精裱胶多为玉米淀粉胶类和聚乙烯醇类。
玉米淀粉胶在配方中大都加入大量的碱性物质，这种碱性物质的存在，很容易使油墨产生变化，并且影响其他后道加工的性能，特别是对复膜产品，造成复膜强度下降。玉米淀粉胶的固体含量较低，使用时需要挥发大量的水分，因此，干燥速度较慢，特别是在冬季，厂家经常是因为难以干燥而影响出活速度。另外，由于胶中盐分含量较高，容易吸潮，是产品的稳定性难以保证。聚乙烯醇类精裱胶同样也存在着干燥速度较慢的问题，而且又带来了醛类对人体伤害的问题。
发明内容
本发明的目的，就是针对上述问题而提供一种精裱胶，该精裱胶具有高固含量、高韧性，绿色环保、有益健康。
本发明的另外一个目的在于提供一种制备本发明精裱胶的方法。
本发明为达目的所采用的技术方案是：
本发明的一种精裱胶，由以下原料聚合而成：
硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水；
其中，所述硬单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.2∶3.8复配制得；
所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按质量比7.5∶2.5复配制得；
所述功能性单体为丙烯酸羟乙酯和N～羟甲基丙烯酰胺按质量比5.5∶1.5复配制得；
所述引发剂为过硫酸盐；
所述乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按质量比2∶5复配制得；
所述缓冲剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠按质量比2.5∶7.5复配制得；
所述功能性助剂包括水性润湿剂和水性消泡剂；
所述粘度调节剂是控制体系粘度为50-120mpa.s的粘度调节剂。
上述的一种精裱胶，其中，所述水性润湿剂为OT-75，所述水性消泡剂为水性矿物油和聚醚改性有机硅按质量比1∶3.5复配制得。
上述的一种精裱胶，其中，所述精裱胶的乳胶胶束粒径控制在200～400纳米，且呈现双峰分布，其中，乳胶胶束粒径为220纳米的占总量2-8％，且在200-240纳米区间呈现正态分布；乳胶胶束粒径为380纳米的占总量75-81％，且在360-400纳米区间呈现正态分布。
上述的一种精裱胶，其中，所述原料的重量份数如下：
上述原料均为市售产品。
本发明还提供了一种上述精裱胶的制备方法，包括以下步骤：
A、将定量硬单体、软单体、乳化剂、去离子水加入到预乳化釜中，经搅拌后得到预乳化液，称量出其中的8％设为垫底种子反应液备用；
B、将定量的功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、去离子水加入到聚合反应釜中搅拌并升温至70-80℃；投入步骤A中称出的垫底种子反应液，加入垫底引发剂反应15～20分钟，并往聚合反应釜持续加入去离子水，缓慢降温直至45～55℃，并控制温度在50～60℃将聚合反应釜抽真空0.5h，再升温至80℃，将步骤A中剩余的预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜，滴加时间10～12小时，并控制温度在80～85℃，滴加结束后升温至85～90℃保温反应0.5小时，再降温到室温；
C、加入功能性助剂，用去离子水调节固含量为40-60％，用粘度调节剂调节粘度为50-120mpa.s后，用500目过滤袋过滤包装出料。
上述的一种精裱胶的制备方法，其中，步骤A中所述的预乳化釜为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化釜直径之比为0.72，其叶片直径与叶片高度之比为4.3。
上述的一种精裱胶的制备方法，其中，步骤A中的搅拌转速控制在680～720转/分钟，搅拌时间为55分钟。
上述的一种精裱胶的制备方法，其中，步骤A中所述去离子水电导率控制在0.1μs/cm～1μs/cm。
上述的一种精裱胶的制备方法，其中，步骤B中聚合反应釜抽真空时的真空度保持在220～280毫米汞柱。
上述的一种精裱胶的制备方法，其中，步骤C中粘度调节剂为氨水，其中NH3的含量控制在9-11％，所述去离子水电导率控制在50μs/cm～80μs/cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.绿色环保、有益健康；
2.无不良气味、不含邻苯二甲酸酯增塑剂与重金属等有害物质；
3.具有高固含量、高韧性，使所裱产品不起皱、不易变形；
4.常温下干燥速度快，出活效率高；
5.去渍保洁性好。可用湿抹布轻易擦除因在饰面上带来的残胶，从而保持基材饰面的美观；
6.涂布性能好，可实现胶水在基材上快速流平和涂布；
7.最终裱糊产品粘接强度优异，可保持粘胶面牢固耐用。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行一步阐述，但不应以任何方式限制本发明。
实施例1
将280重量份的去离子水，16重量份的乳化剂(磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按2∶5的重量比复配)，600重量份的软单体(450重量份的丙烯酸丁酯和150重量份的丙烯酸乙酯复配)，360重量份的硬单体(84.6重量份的苯乙烯和275.4重量份的甲基丙烯酸甲酯复配)，加入到预乳化釜中搅拌(转速为720rpm)55分钟，配成预乳化液后，称取29.16重量份的预乳化液作为垫底种子反应液备用；
将500重量份的去离子水，145重量份的功能性单体(丙烯酸羟乙酯和N～羟甲基丙烯酰胺按5.5∶1.5的重量比复配)，45重量份的缓冲剂(碳酸氢铵和碳酸氢钠按2.5∶7.5的重量比复配)，90重量份的乳化剂(酚醚硫酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚按2∶5的重量比复配)，80重量份的引发剂(质量分数为50％的过硫酸铵水溶液)加入到聚合反应釜中拌并升温至70℃，投入29.16重量份的垫底种子反应液，加入85重量份的引发剂(质量分数为50％的过硫酸铵水溶液)，反应15分钟，并持续往聚合反应釜中加入100重量份的去离子水，缓慢降温至55℃，控制温度在55℃下抽真空0.5小时(真空度保持在150毫米汞柱)，抽真空结束后升温至80℃，并开始将剩余量预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜，滴加时间10小时，并控制温度在80℃，滴加结束后升温至85℃保温反应0.5小时，再降温到室温。
加入40重量份的功能性助剂(包括10重量份的OT-75和30重量份的水性消泡剂，其中水性消泡剂由水性矿物油和聚醚改性有机硅按质量比1∶3.5复配)，滴加氨水来调整粘度为100±20mpa.s，用去离子水调节固含量为45％，用500目过滤袋过滤包装。
该实施例制备得到的精裱胶，其各项性能如下：乳白色水性分散体，不分层，无沉淀，无结皮，搅拌后呈均匀状态；粘度：100±20mpa.s；pH值：8±1；固含量：45％。
实施例2
将280重量份的去离子水，16重量份的乳化剂(磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按2∶5的重量比复配)，650重量份的软单体(487重量份的丙烯酸丁酯和163重量份的丙烯酸乙酯复配)，400重量份的硬单体(96重量份的苯乙烯和304重量份的甲基丙烯酸甲酯复配)，加入到预乳化釜中搅拌(转速为680rpm)55分钟，配成预乳化液后，称取107重量份的预乳化液作为垫底种子反应液备用；
将500重量份的去离子水，155重量份的功能性单体(丙烯酸羟乙酯和N～羟甲基丙烯酰胺按5.5∶1.5的重量比复配)，40重量份的缓冲剂(碳酸氢铵和碳酸氢钠按2.5∶7.5的重量比复配)，85重量份的乳化剂(酚醚硫酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚按2∶5的重量比复配)，90重量份的引发剂(质量分数为50％的过硫酸铵水溶液)加入到聚合反应釜中拌并升温至70℃，投入107重量份的垫底种子反应液，加入95重量份的引发剂(质量分数为50％的过硫酸铵水溶液)，反应20分钟，并持续往聚合反应釜中加入100重量份的去离子水，缓慢降温至55℃，控制温度在60℃下抽真空0.5小时(真空度保持在180毫米汞柱)，抽真空结束后升温至80℃，并开始将剩余的预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜，滴加时间12.0小时，并控制温度在85℃，滴加结束后升温至90℃保温反应0.5小时，再降温到室温。
加入40重量份的功能性助剂(包括10重量份的OT-75和30重量份的水性消泡剂，其中水性消泡剂由水性矿物油和聚醚改性有机硅按质量比1∶3.5复配)，滴加氨水来调整粘度为80±10mpa.s，用去离子水调节固含量为52％，用500目过滤袋过滤包装。
该实施例制备得到的精裱胶，其各项性能如下：乳白色水性分散体，不分层，无沉淀，无结皮，搅拌后呈均匀状态；粘度：80±10mpa.s；pH值：8±1；固含量：52％。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (10)
1.一种精裱胶，其特征在于，是由以下原料聚合而成：
硬单体、软单体、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、粘度调节剂和去离子水；
其中，所述硬单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.2∶3.8复配制得；
所述软单体为丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按质量比7.5∶2.5复配制得；
所述功能性单体为丙烯酸羟乙酯和N～羟甲基丙烯酰胺按质量比5.5∶1.5复配制得；
所述引发剂为过硫酸盐；
所述乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按质量比2∶5复配制得；
所述缓冲剂为碳酸氢铵和碳酸氢钠按质量比2.5∶7.5复配制得；
所述功能性助剂包括水性润湿剂和水性消泡剂；
所述粘度调节剂是控制体系粘度为50-120mpa.s的粘度调节剂。
2.如权利要求1所述的一种精裱胶，其特征在于，所述水性润湿剂为OT-75，所述水性消泡剂为水性矿物油和聚醚改性有机硅按质量比1∶3.5复配制得。
3.如权利要求1所述的一种精裱胶，其特征在于，所述精裱胶的乳胶胶束粒径控制在200～400纳米，且呈现双峰分布，其中，乳胶胶束粒径为220纳米的占总量2-8％，且在200-240纳米区间呈现正态分布；乳胶胶束粒径为380纳米的占总量75-81％，且在360-400纳米区间呈现正态分布。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种精裱胶，其特征在于，所述原料的重量份数如下：
5.一种如权利要求1所述的精裱胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将定量硬单体、软单体、乳化剂、去离子水加入到预乳化釜中，经搅拌后得到预乳化液，称量出其中的8％设为垫底种子反应液备用；
B、将定量的功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、去离子水加入到聚合反应釜中搅拌并升温至70-80℃；投入步骤A中称出的垫底种子反应液，加入垫底引发剂反应15～20分钟，并往聚合反应釜持续加入去离子水，缓慢降温直至45～55℃，并控制温度在50～60℃将聚合反应釜抽真空0.5h，再升温至80℃，将步骤A中剩余的预乳化液通过滴加的方式加入聚合反应釜，滴加时间10～12小时，并控制温度在80～85℃，滴加结束后升温至85～90℃保温反应0.5小时，再降温到室温；
C、加入功能性助剂，用去离子水调节固含量为40-60％，用粘度调节剂调节粘度为50-120mpa.s后，用500目过滤袋过滤包装出料。
6.如权利要求5所述的一种精裱胶的制备方法，其特征在于，步骤A中所述的预乳化釜为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化釜直径之比为0.72，其叶片直径与叶片高度之比为4.3。
7.如权利要求5所述的一种精裱胶的制备方法，其特征在于，步骤A中的搅拌转速控制在680～720转/分钟，搅拌时间为55分钟。
8.如权利要求5所述的一种精裱胶的制备方法，其特征在于，步骤A中所述去离子水电导率控制在0.1μs/cm～1μs/cm。
9.如权利要求5所述的一种精裱胶的制备方法，其特征在于，步骤B中聚合反应釜抽真空时的真空度保持在220～280毫米汞柱。
10.如权利要求5所述的一种精裱胶的制备方法，其特征在于，步骤C中粘度调节剂为氨水，其中NH3的含量控制在9-11％，所述去离子水电导率控制在50μs/cm～80μs/cm。
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Denomination of invention: The invention relates to a fine mounting adhesive and a preparation method thereof Effective date of registration: 20220222 Granted publication date: 20131127 Pledgee: Shanghai Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Jinshan sub branch Pledgor: SHANGHAI MORFANT NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000034 |
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