CN106221623A - 软包装用水性塑塑复合胶水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种软包装用水性塑塑复合胶水,涉及复合胶水,该复合胶水的组份及各组份的重量份为:丙烯酸酯类单体20~30份;丙烯酸或甲基丙烯酸1~5份;甲基丙烯酸酯类2~4份;苯乙烯或者丙烯腈10~20份;丙烯酸羟酯类1~2份;N‑羟基丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺0.2~1份;己二酸二酰肼1~5份;依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或马来酸二稀丙酯0.4~0.8份;乳化剂0.3~1份;引发剂0.2~0.8份;缓冲剂0.1~0.3份;润湿剂0.3~1份;根据材料结构搭配不同每平米涂胶干量可以控制在0.5—2克即可满足要求,例如:较薄的BOPP/CPP只需0.5克干胶透明度和牢度即可达到要求,每平米用胶水成本低至2分钱;可以在原有的干式复合机上使用本产品,不需要增加设备投入。
Description
技术领域:
本发明涉及复合胶水,具体涉及一种软包装用水性塑塑复合胶水及其制备方法。
背景技术:
目前软包装复合工艺用胶,约90%采用溶剂型双组份聚氨酯胶粘剂,7—8%采用无溶剂双组份聚氨酯胶,还有2—3%的采用水性胶粘剂。软包行业的复合工艺每年消耗并且直接向大气排放未经燃烧的溶剂(醋酸乙酯、甲苯、工业醇类)约200万吨,能源损耗相当严重,同时给环境造成巨大的污染危害。2015年10月国家正式通过VOC治理法案,对工业溶剂排放全面征收排污治理费。
然而,软包企业的苦衷在于:目前复合工业缺乏性能可靠的水性复合胶取代传统的溶剂型复合胶,无溶剂复合也处于探索阶段,不仅设备采购成本高,而且品质不可控,高废品率产出造成的经济损失令许多包装企业望而止步;原有的水性复合胶(包括国内各个厂家和国际知名品牌)对基材的适应面都非常有限,无法满足满足复合工艺的全面要求,这一点,从目前水性胶在市场上的实际占有率反推就很容易得出结论;
复合工艺强烈渴望一种性能上可以满足复合各种材质要求,同时更为经济又可以降低复合成本,又对原有的复合机设备及工艺尽量少的改变;只有这样,原有的复合机操作人员可以很快适应新胶水的使用,原有的复合机设备还可以继续使用而不必增加大量的设备采购成本,同时还可以在原有的基础上降低单位面积的用胶成本,满足以上所有条件的水性胶才能真正成为软包复合行业的主流,为了解决上述技术问题,特提出一种新的技术方案。
发明内容:
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处,而提供一种软包装用水性塑塑复合胶水及其制备方法,它适用于塑料软包装材料复合领域,,具体包含:表层BOPP、PET与阻隔层PA(尼龙)、VMPET、VPCPP、AL(铝箔)、牛卡纸以及热封层CPP、PE之间的交叉复合形成复合材料,操作简单,使用方便,易于大规模推广应用。
本发明采用的技术方案为:一种软包装用水性塑塑复合胶水,该复合胶水的组份及各组份的重量份为:丙烯酸酯类单体20~30份;丙烯酸或甲基丙烯酸1~5份;甲基丙烯酸酯类2~4份;苯乙烯或者丙烯腈10~20份;丙烯酸羟酯类1~2份;N-羟基丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺0.2~1份;己二酸二酰肼1~5份;依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或马来酸二稀丙酯0.4~0.8份;乳化剂0.3~1份;引发剂0.2~0.8份;缓冲剂0.1~0.3份;润湿剂0.3~1份;分散剂0.5~2份;消泡剂0.1~0.5份;氨水或片碱溶液1~3份;去离子水40~60份。
该复合胶水的组份及各组份的重量份为:丙烯酸酯类单体10~15份;丙烯酸或甲基丙烯酸2~3份;甲基丙烯酸酯类3~3.5份;苯乙烯或者丙烯腈15~18份;丙烯酸羟酯类1.5~1.8份;N-羟基丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺0.5~0.8份;己二酸二酰肼2~3份;依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或马来酸二稀丙酯0.5~0.6份;乳化剂0.5~0.8份;引发剂0.5~0.7份;缓冲剂0.2~0.25份;润湿剂0.4~0.8份;分散剂0.8~1.2份;消泡剂0.3~0.4份;氨水或片碱溶液2~2.5份;去离子水50~55份。
所述的丙烯酸酯类单体包括:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸月桂酯。
甲基丙烯酸酯类单体包括:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯。
所述的乳化剂包括:OP-10,NP-10,TX-10,COPS-1;CO-436,DNS-86,AT658和ES-50D中至少两种进行混合。
所述的引发剂包括:过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠;所述的润湿剂包括:OT-75、DC-01、空气化学的440和810;所述的分散剂为巴斯夫公司生产的型号为DR-130的分散剂;所述的消泡剂包括:改性有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂及炔二醇类消泡剂。
所述的丙烯酸羟酯类包括丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯、磺酸羟酯类物质,磺酸羟酯类物质是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
所述的缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵。
该方法包括以下步骤:
步骤一:单体预乳化:将30~40份去离子水、乳化剂0.5~0.8份放入乳化罐内,开动搅拌装置进行搅拌,将搅拌装置调节到转速为每分钟80转,然后逐步加入:丙烯酸酯类单体20~30份、丙烯酸或者甲基丙烯酸1~5份、甲基丙烯酸酯类2~4份、苯乙烯或者丙烯腈10~20份、丙烯酸羟酯类1~2份、溶解好的N-羟基丙烯酰胺或者双丙酮丙烯酰胺0.2~1份,持续乳化30分钟,得到均匀稳定的乳化单体;
步骤二:种子乳液的聚合:在反应釜中加入20~30份去离子水,0.2~0.3份乳化剂,0.1~0.3份缓冲剂,通过加热器将反应釜中的温度升温至80~85摄氏度,加入0.2~0.4份引发剂,将步骤一中制得的乳化单体总量的10%加入到反应釜中,反应15—30分钟,再保温20—40分钟,制备好种子乳液;
步骤三:主体乳液的聚合:在步骤二所述的反应釜中,继续滴加剩下的所有乳化单体与剩下的引发剂,温度控制在83~85度,总时长约220分钟,分两段滴加,滴加至一半时向乳化罐内加入依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或者马来酸二稀丙酯0.4~0.8份,搅拌均匀再继续滴加,滴加完后保温90分钟;然后降温至45度,用适量的氨水将PH值调至7.0—7.5,然后逐步加入润湿剂、分散剂和消泡剂;
步骤四:检测胶水的外观品相、固含量,粘度、PH值参数是否在标准要求范围内,如果达标则用300目滤网过滤,密封包装
本发明的有益效果为:本发明的水性复合胶可以适应的材料包括:表层BOPP、PET与阻隔层PA(尼龙)、VMPET、VPCPP、AL(铝箔)、牛卡纸以及热封层CPP、PE之间的交叉复合形成复合材料;本发明的水性复合胶是单组份的,无需固化剂,可以实现常温下自交联的水性胶;十分环保,从制作开始就是使用去离子纯净水为分散体(溶剂),到使用过程中,无需添加任何易挥发溶剂,使用后接触部位(盛胶盘、刮刀、上胶辊)都只需要洁净的自来水清洗即可;可以大幅降低复合单位成本,根据材料结构搭配不同每平米涂胶干量可以控制在0.5—2克即可满足要求,例如:较薄的BOPP/CPP只需0.5克干胶透明度和牢度即可达到要求,每平米用胶水成本低至2分钱;可以在原有的干式复合机上使用本产品,不需要增加设备投入。
具体实施方式:
结合具体实施例对本发明进行进一步说明:
实施例一:
一种软包装用水性塑塑复合胶水,该复合胶水的组份及各组份的重量为:丙烯酸丁酯188g、丙烯酸乙酯20g、丙烯酸月桂酯17g、甲基丙烯酸甲酯15g、甲基丙烯酸羟丙酯15g、苯乙烯95g、丙烯腈35g、丙烯酸12g、N-羟基丙烯酰胺12g、依康酸6g、OP-10 3g、DNS-86 1g、COPS-1 0.8g、过硫酸钠3.2g、碳酸氢钠1g、氨水4g、润湿剂DC01 4g、分散剂8g、消泡剂1g、去离子水600g。
该方法包括以下步骤:
步骤一:单体预乳化:将380g去离子水、乳化剂OP-10 3g及DNS-86 1g放入乳化罐内,开动搅拌机进行搅拌,将搅拌机的转速调节到每分钟80转,然后逐步加入:N-羟基丙烯酰胺12g、丙烯酸丁188g、丙烯酸乙酯20g、丙烯酸月桂酯17g、甲基丙烯酸甲酯15g、甲基丙烯酸羟丙酯15g、苯乙烯95g、丙烯腈35g、丙烯酸12g,持续乳化30分钟,得到均匀稳定的乳化单体;
步骤二:种子乳液的聚合:在反应釜中加入220g去离子水,COPS-1 0.8g,碳酸氢钠1g,升温至80~85摄氏度,加入过硫酸钠2,再加入步骤一中制得的乳化单体总量的80g,反应15—30分钟,再保温20—40分钟,制备好种子乳液;
步骤三:主体乳液的聚合:在步骤二所述的反应釜中,继续滴加剩下的所有乳化单体与剩下的引发剂,温度控制在83~85度,总时长约220分钟,分两段滴加,滴加至一半时往乳化罐内加入依康酸6,搅拌均匀再继续滴加,滴加完后保温90分钟;然后降温至45度,用适量的氨水将PH值调至7.0—7.5,然后逐步加入润湿剂DC01 4g、分散剂8g和消泡剂1g,加完再搅拌1小时。
步骤四:检测胶水的外观品相、固含量,粘度、PH值等参数是否在标准要求范围内,如果达标则用300目滤网过滤,密封包装。
实施例二:
一种软包装用水性塑塑复合胶水,该复合胶水的组份及各组份的重量为:丙烯酸丁酯170g、丙烯酸乙酯40g、丙烯酸月桂酯15g、甲基丙烯酸丁酯20g、甲基丙烯酸羟乙酯10g、苯乙烯105g、丙烯腈25g、甲基丙烯酸13g、N-羟基丙烯酰胺10g、二甲基丙烯酸乙二醇酯6g、NP-10 3g、CO-436 1g、COPS-1 1g、过硫酸钠3.2g、碳酸氢钠1g、氨水4.5g、润湿剂OT-75 4g、分散剂8g、消泡剂1g、去离子水600g。
该方法包括以下步骤:
步骤一:单体预乳化:将380g去离子水、乳化剂NP-10 3g及CO-436 1g放入乳化罐内,开动搅拌,转速每分钟80转,然后逐步加入:N-羟基丙烯酰胺10g、丙烯酸丁170g、丙烯酸异辛酯40g、丙烯酸月桂酯15g、甲基丙烯酸丁酯20g、甲基丙烯酸羟乙酯10g、苯乙烯105g、丙烯腈25g、甲基丙烯酸13g,持续乳化30分钟,得到均匀稳定的乳化单体;
步骤二:种子乳液的聚合:在反应釜中加入220g去离子水,COPS-1 1g,碳酸氢钠1g,升温至80~85摄氏度,加入过硫酸钠2g,再加入步骤一中制得的乳化单体总量的80g,反应15—30分钟,再保温20—40分钟,制备好种子乳液;
步骤三:主体乳液的聚合:在步骤二所述的反应釜中,继续滴加剩下的所有乳化单体与剩下的引发剂,温度控制在83~85度,总时长约220分钟,分两段滴加,滴加至一半时往乳化罐内加入二甲基丙烯酸乙二醇酯6g,搅拌均匀再继续滴加,滴加完后保温90分钟;然后降温至45度,用适量的氨水4g将PH值调至7.0—7.5,然后逐步加入润湿剂OT-75 4g、分散剂8g和消泡剂1g,加完再搅拌1小时;
步骤四:检测胶水的外观品相、固含量,粘度、PH值等参数是否在标准要求范围内,如果达标则用300目滤网过滤,密封包装。
实施例三:
一种软包装用水性塑塑复合胶水,该复合胶水的组份及各组份的重量为:丙烯酸丁酯190g、丙烯酸异辛酯30g、丙烯酸月桂酯20g、甲基丙烯酸丁酯20g、甲基丙烯酸羟乙酯15g、苯乙烯125g、丙烯腈10g、甲基丙烯酸12g、双丙酮丙烯酰胺8g、己二酸二酰碱4g、马来酸二稀丙酯6g、NP-10 3g、ES-50 1g、COPS-1 1g、过硫酸钠3.2g、碳酸氢钠1g、氨水4.5g、润湿剂440 4g、分散剂8g、消泡剂1g、去离子水600g。
该方法包括以下步骤:
步骤一:单体预乳化:将380g去离子水、乳化剂NP-10 3g及ES-50 1g放入乳化罐内,开动搅拌,转速每分钟80转,然后逐步加入:双丙酮丙烯酰胺8g、丙烯酸丁190g、丙烯酸异辛酯30g、丙烯酸月桂酯20g、甲基丙烯酸丁酯20g、甲基丙烯酸羟乙酯15g、苯乙烯125g、丙烯腈10g、甲基丙烯酸12g,持续乳化30分钟,得到均匀稳定的乳化单体;
步骤二:种子乳液的聚合:在反应釜中加入220g去离子水,COPS-1 1g,碳酸氢钠1g,升温至80~85摄氏度,加入过硫酸钠2g,再加入步骤一中制得的乳化单体总量的80g,反应15—30分钟,再保温20—40分钟,制备好种子乳液;
步骤三:主体乳液的聚合:在步骤二所述的反应釜中,继续滴加剩下的所有乳化单体与剩下的引发剂,温度控制在83~85度,总时长约220分钟,分两段滴加,滴加至一半时往乳化罐内加入马来酸二稀丙酯6g,搅拌均匀再继续滴加,滴加完后保温90分钟;然后降温至45度,用适量的氨水4g将PH值调至7.0—7.5,然后逐步加入己二酸二酰碱4g水溶液,润湿剂4404g、分散剂8g和消泡剂1g,加完再搅拌1小时。
步骤四:检测胶水的外观品相、固含量,粘度、PH值等参数是否在标准要求范围内,如果达标则用300目滤网过滤,密封包装。
Claims (9)
1.一种软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:该复合胶水的组份及各组份的重量份为:丙烯酸酯类单体20~30份;丙烯酸或甲基丙烯酸1~5份;甲基丙烯酸酯类2~4份;苯乙烯或者丙烯腈10~20份;丙烯酸羟酯类1~2份;N-羟基丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺0.2~1份;己二酸二酰肼1~5份;依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或马来酸二稀丙酯0.4~0.8份;乳化剂0.3~1份;引发剂0.2~0.8份;缓冲剂0.1~0.3份;润湿剂0.3~1份;分散剂0.5~2份;消泡剂0.1~0.5份;氨水或片碱溶液1~3份;去离子水40~60份。
2.根据权利要求1所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:该复合胶水的组份及各组份的重量份为:丙烯酸酯类单体10~15份;丙烯酸或甲基丙烯酸2~3份;甲基丙烯酸酯类3~3.5份;苯乙烯或者丙烯腈15~18份;丙烯酸羟酯类1.5~1.8份;N-羟基丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺0.5~0.8份;己二酸二酰肼2~3份;依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或马来酸二稀丙酯0.5~0.6份;乳化剂0.5~0.8份;引发剂0.5~0.7份;缓冲剂0.2~0.25份;润湿剂0.4~0.8份;分散剂0.8~1.2份;消泡剂0.3~0.4份;氨水或片碱溶液2~2.5份;去离子水50~55份。
3.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:所述的丙烯酸酯类单体包括:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸月桂酯。
4.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:甲基丙烯酸酯类单体包括:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯。
5.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:所述的乳化剂包括:OP-10,NP-10,TX-10,COPS-1;CO-436,DNS-86,AT658和ES-50D中至少两种进行混合。
6.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:所述的引发剂包括:过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠;所述的润湿剂包括:OT-75、DC-01、空气化学的440和810;所述的分散剂为巴斯夫公司生产的型号为DR-130的分散剂;所述的消泡剂包括:改性有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂及炔二醇类消泡剂。
7.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:所述的丙烯酸羟酯类包括丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯、磺酸羟酯类物质,磺酸羟酯类物质是2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
8.根据权利要求1或2所述的软包装用水性塑塑复合胶水,其特征在于:所述的缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵。
9.一种软包装用水性塑塑复合胶水的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一:单体预乳化:将30~40份去离子水、乳化剂0.5~0.8份放入乳化罐内,开动搅拌装置进行搅拌,将搅拌装置调节到转速为每分钟80转,然后逐步加入:丙烯酸酯类单体20~30份、丙烯酸或者甲基丙烯酸1~5份、甲基丙烯酸酯类2~4份、苯乙烯或者丙烯腈10~20份、丙烯酸羟酯类1~2份、溶解好的N-羟基丙烯酰胺或者双丙酮丙烯酰胺0.2~1份,持续乳化30分钟,得到均匀稳定的乳化单体;
步骤二:种子乳液的聚合:在反应釜中加入20~30份去离子水,0.2~0.3份乳化剂,0.1~0.3份缓冲剂,通过加热器将反应釜中的温度升温至80~85摄氏度,加入0.2~0.4份引发剂,将步骤一中制得的乳化单体总量的10%加入到反应釜中,反应15—30分钟,再保温20—40分钟,制备好种子乳液;
步骤三:主体乳液的聚合:在步骤二所述的反应釜中,继续滴加剩下的所有乳化单体与剩下的引发剂,温度控制在83~85度,总时长约220分钟,分两段滴加,滴加至一半时向乳化罐内加入依康酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯或者马来酸二稀丙酯0.4~0.8份,搅拌均匀再继续滴加,滴加完后保温90分钟;然后降温至45度,用适量的氨水将PH值调至7.0—7.5,然后逐步加入润湿剂、分散剂和消泡剂;
步骤四:检测胶水的外观品相、固含量,粘度、PH值参数是否在标准要求范围内,如果达标则用300目滤网过滤,密封包装。
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