CN110964463B - 一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水，由以下组分制成：去离子水、聚乙烯醇2699、PEG‑4月桂酸酯、碳酸氢钠、过硫酸铵、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠、以及柠檬酸三丁酯。本发明得到的速干环保胶水，随温湿度变化伸缩小，使得对裱效果好，平整不弯翘，而且易干，不易脱落，具有优异的耐温、耐湿和耐热性，并且具有高固含量，变形度小的特性，而且还不含醛类化合物，符合欧盟ROHS指令中禁止使用的各类非环保物质，适用于玩具书对裱工艺。

Description

一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性胶粘剂技术领域，具体涉及一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水及其制备方法。
背景技术
儿童玩具书一般使用软性材料(例如EVA材料、泡沫等)和硬质纸制作和装订而成，其外形变化多样，可设计成各种动物、植物、卡通人物、交通工具等适应儿童特点的形状。硬质纸上可以印刷特定的图案、文字，可作为图书阅读，书页具有一定厚度，十分适合儿童翻阅，其中，部分具有特定图案的板块可以从书页中取出和重新放置，趣味性很强。目前，此类书在制作的时候，常使用水性胶进行粘接。
水性聚醋酸乙烯乳液胶粘剂以水为分散介质，对环境友好，易储存，无安全隐患，在纸制品、木材、织物、涂层等胶粘剂领域得到广泛的应用。但是聚醋酸乙烯乳液胶粘剂在耐水、耐湿、耐热性方面较差，在较高湿度、温度环境下，胶体伸缩大，致使所粘接材料的牢度、挺度方面出现变形度大，易使出现产品的粘接力下降，产品易变性等现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水及其制备方法，解决胶水随温湿度变化伸缩大的问题，使得对裱效果好，平整不弯翘，而且易干，不易脱落。
本发明的第一个方面是提供一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水，由以下组分制成：去离子水、聚乙烯醇2699、PEG-4月桂酸酯、碳酸氢钠、过硫酸铵、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠、以及柠檬酸三丁酯。
优选地，所述速干环保胶水按照重量份数计，由以下组分制成：
去离子水300-400份，例如可以为300份、320份、340份、350份、360份、380份、400份等；
聚乙烯醇2699 80-120份，例如可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份等；
聚醋酸乙烯酯60-100份，例如可以为60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份等；
PEG-4月桂酸酯6-25份，例如可以为6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、25份等；
碳酸氢钠1-3份，例如可以为1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份等；
过硫酸铵5-10份，例如可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份等；
醋酸乙烯酯10-20份，例如可以为10份、12份、15份、18份、19份、20份等；
丙烯酸羟乙酯2-6份，例如可以为2份、3份、4份、5份、5.5份、6份等；
烯丙基缩水甘油醚8-12份，例如可以为8份、8.5份、9份、9.5份、10份、11份、12份等；
丙烯酸2-6份，例如可以为2份、3份、4份、5份、5.5份、6份等；二丙
酮丙烯酰胺4-8份，例如可以为4份、5份、5.5份、6份、7份、8份等；
甘油3-8份，例如可以为3份、4份、5份、5.5份、6份、7份、8份等；
二辛基磺化琥珀酸钠3-8份，例如可以为3份、4份、5份、5.5份、6份、7份、8份等；
柠檬酸三丁酯5-10份。例如可以为5份、5.5份、6份、7份、8份、9份、10份等。
进一步优选地，所述的速干环保胶水按照重量份数计，由以下组分制成：去离子水320-380份，
聚乙烯醇2699 90-110份，
聚醋酸乙烯酯70-90份，
PEG-4月桂酸酯10-20份，
碳酸氢钠1-3份，
过硫酸铵8-9份，
醋酸乙烯酯12-18份，
丙烯酸羟乙酯3-5份，
烯丙基缩水甘油醚9-11份，
丙烯酸3-5份，
二丙酮丙烯酰胺5-7份，
甘油4-7份，
二辛基磺化琥珀酸钠4-7份，
柠檬酸三丁酯6-9份。更优选地，所述速干环保胶水，按照重量份数计，由以下组分制成：去离子水350份，
聚乙烯醇2699 100份，
聚醋酸乙烯酯80份，
PEG-4月桂酸酯15份，
碳酸氢钠2份，
过硫酸铵8份，
醋酸乙烯酯15份，
丙烯酸羟乙酯4份，
烯丙基缩水甘油醚10份，
丙烯酸4份，
二丙酮丙烯酰胺6份，
甘油6份，
二辛基磺化琥珀酸钠6份，
柠檬酸三丁酯8份。本发明的第二个方面是提供一种如本发明第一个方面
所述的速干环保胶水的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物1，备用；
将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物2，备用；
将过硫酸铵配置成为1-3wt％水溶液，备用；
步骤2，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
步骤3，降温至60-70℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物1和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物1和25-30％的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤4，降温至72-76℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物2和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物2和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤5，加入30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃；
步骤6，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
优选地，步骤3和步骤4中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。。
本发明得到的速干环保胶水，随温湿度变化伸缩小，使得对裱效果好，平整不弯翘，而且易干，不易脱落，具有优异的耐温、耐湿和耐热性，并且具有高固含量，变形度小的特性，而且还不含醛类化合物，符合欧盟ROHS指令中禁止使用的各类非环保物质，适用于玩具书对裱工艺。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1-5以及对比例1-3
实施例1-5与比较例1-3的胶水的具体组分及组分含量(以重量份计)如表1所示。
1、依照以下制备工艺制备实施例1-5的速干环保胶水：
步骤1，将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物1，备用；
将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物2，备用；
将过硫酸铵配置成为2wt％水溶液，备用；
步骤2，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
步骤3，降温至60-70℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物1和25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物1和25％的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤4，降温至72-76℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物2和25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物2和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤5，加入35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃；
步骤6，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
其中，步骤3和步骤4中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。2、
依照以下制备工艺制备对比例1的速干环保胶水：A、将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物，备用；
将过硫酸铵配置成为2wt％水溶液，备用。B、向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、35％重量百分比的PEG-4
月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解。
C、降温至60-70℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物和50％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物和的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min。其中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。
D、加入35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃。
E、加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
3、依照以下制备工艺制备对比例2的速干环保胶水：
a，将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物，备用；将过硫酸铵配置成为2wt％水溶液，备用；
b，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
c，降温至72-76℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物和50％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min。其中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。
d，加入35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃；
e，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
4、依照以下制备工艺制备对比例3的速干环保胶水：
步骤s1，将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物1，备用；
将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物2，备用；
将过硫酸铵配置成为2wt％水溶液，备用；
步骤s2，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、35％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
步骤s3，降温至60-70℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物1和25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物1和25％的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤s4，降温至72-76℃，慢慢加入50％重量百分比的单体混合物2和25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物2和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤s5，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
其中，步骤s3和步骤s4中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。
表1
Figure BDA0002327431610000071
Figure BDA0002327431610000081
性能测试：
1、黏合强度实验测试：
选取尺寸为25cm*2.5侧面的窄带若干进行堆叠成厚度为3cm、4cm、5cm的纸捆，保证纸捆边缘整齐，并在纸捆边缘均匀涂覆一层(3cm*2.5cm)胶液，将纸捆对着粘接，固化后，固定纸带一端，另一端连接一塑料袋，通过往袋中添加砝码(g)直至胶部撕裂，记录加码质量，平行测试3次，取平均值，结果见表2。
表2
Figure BDA0002327431610000082
从表2可知，本发明的黏合强度大，不易脱落。
2、卡纸弯曲度测试
在恒温恒湿房内，测试温度：25℃，湿度：50％RH条件下，分别选择实施例1-5以及对比例1-3对卡纸(250g粉灰卡，卡纸大小25cm×25cm)进行上胶裱合后，自然放置10h后，对卡书的弯曲度进行检测。结果见表3。
表3
Figure BDA0002327431610000083
Figure BDA0002327431610000091
从表2可以看出，采用本发明的卡书，上胶后自然放置10h，卡书弯曲度小于1mm，外表平整，美观。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种适用于玩具书对裱工艺的速干环保胶水，其特征在于，由以下组分制成：
去离子水300-400份，
聚乙烯醇2699 80-120份，
聚醋酸乙烯酯60-100份，
PEG-4月桂酸酯6-25份，
碳酸氢钠1-3份，
过硫酸铵5-10份，
醋酸乙烯酯10-20份，
丙烯酸羟乙酯2-6份，
烯丙基缩水甘油醚8-12份，
丙烯酸2-6份，
二丙酮丙烯酰胺4-8份，
甘油3-8份，
二辛基磺化琥珀酸钠3-8份，
柠檬酸三丁酯5-10份；
所述速干环保胶水由如下制备工艺制备得到，具体包括以下步骤：
步骤1，将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物1，备用；
将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物2，备用；
将过硫酸铵配置成为1-3wt％水溶液，备用；
步骤2，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
步骤3，降温至60-70℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物1和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物1和25-30％的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤4，降温至72-76℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物2和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物2和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤5，加入30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃；
步骤6，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
2.根据权利要求1所述的速干环保胶水，其特征在于，按照重量份数计，由以下组分制成：
去离子水320-380份，
聚乙烯醇2699 90-110份，
聚醋酸乙烯酯70-90份，
PEG-4月桂酸酯10-20份，
碳酸氢钠1-3份，
过硫酸铵8-9份，
醋酸乙烯酯12-18份，
丙烯酸羟乙酯3-5份，
烯丙基缩水甘油醚9-11份，
丙烯酸3-5份，
二丙酮丙烯酰胺5-7份，
甘油4-7份，
二辛基磺化琥珀酸钠4-7份，
柠檬酸三丁酯6-9份。
3.根据权利要求2所述的速干环保胶水，其特征在于，按照重量份数计，由以下组分制成：
去离子水350份，
聚乙烯醇2699 100份，
聚醋酸乙烯酯80份，
PEG-4月桂酸酯15份，
碳酸氢钠2份，
过硫酸铵8份，
醋酸乙烯酯15份，
丙烯酸羟乙酯4份，
烯丙基缩水甘油醚10份，
丙烯酸4份，
二丙酮丙烯酰胺6份，
甘油6份，
二辛基磺化琥珀酸钠6份，
柠檬酸三丁酯8份。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的速干环保胶水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将醋酸乙烯酯、丙烯酸羟乙酯混合并搅拌均匀，得到单体混合物1，备用；
将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺混合并搅拌均匀，得到单体混合物2，备用；
将过硫酸铵配置成为1-3wt％水溶液，备用；
步骤2，向反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇2699、30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和碳酸氢钠，搅拌，然后升温至90-95℃，充分溶解；
步骤3，降温至60-70℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物1和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温25-35min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物1和25-30％的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤4，降温至72-76℃，慢慢加入40-50％重量百分比的单体混合物2和20-25％重量百分比的过硫酸铵水溶液，升温至88-95℃，保温20-30min；降温至60-70℃，之后再慢慢加入剩余的单体混合物2和剩余的过硫酸铵水溶液；升温至88-95℃，保温10-25min；
步骤5，加入30-40％重量百分比的PEG-4月桂酸酯和聚醋酸乙烯酯，88-95℃下保温10-25min，然后冷却至40-50℃；
步骤6，加入剩余的PEG-4月桂酸酯、甘油、二辛基磺化琥珀酸钠和柠檬酸三丁酯，混合均匀，40-50℃保温8-20min，冷却至室温，既得。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3和步骤4中，过硫酸铵水溶液每隔13-18min补加一次。
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