CN111876063A - 一种水性胶粘剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶粘剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种水性胶粘剂及其应用，按重量份计，所述水性胶粘剂的制备原料包括60～80份高分子树脂、0～10份纳米粉体、0.1～1份pH调节剂、0～10份成膜助剂、5～20份水、0～10份增稠剂、0～5份消泡剂、0～5份润湿分散剂。本发明提供的水性胶粘剂具有环保、节能的特点，生产效率高，弹性好，其机械性能好且稳定，可方便地剥离成膜，同时其耐温性能良好，不失光。

Description

一种水性胶粘剂及其应用
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种水性胶粘剂及其应用。
背景技术
彩晶玻璃是一种理想的新型装饰材料，在普通平板玻璃或钢化玻璃的表面印刷一层带有油墨的彩色涂层或油墨彩色透明涂层，再涂一层交联型分子结构的树脂，再把塑料彩色晶粒(或金葱纸、金粉、银粉、镭射粉)，粘贴在胶层上，经过烘干或晾干后，再涂一层保护层，就制成了彩晶玻璃。市场上彩晶涂层表面会进行贴胶带，或印刷溶剂型涂层，达到保护涂层不被塑胶件划伤的效果，然而粘贴胶带不美观，印刷溶剂型涂层达不到安全、环保、节能的要求，其弹性也较差。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种水性胶粘剂，按重量份计，其制备原料包括60～80份高分子树脂、0～10份纳米粉体、0.1～1份pH调节剂、0～10份成膜助剂、5～20份水、0～10份增稠剂、0～5份消泡剂、0～5份润湿分散剂。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述高分子树脂选自水性聚氨酯、环氧树脂、水性聚乙烯醇缩丁醛中任一种或多种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述高分子树脂包括水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，其重量比为(1～10)：1。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述纳米粉体选自氧化锌、二氧化硅、滑石粉、碳酸钙、白炭黑中任一种或多种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述滑石粉粒径为1000～1800目。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述白炭黑的比表面积为160～240m2/g。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中任一种或多种。
本发明第二个方面提供了一种水性胶粘剂在彩晶玻璃上的应用。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明提供的水性胶粘剂具有环保、节能的特点，生产效率高，弹性好，其机械性能好且稳定，可方便地剥离成膜，同时其耐温性能良好，不失光。
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种水性胶粘剂，按重量份计，所述水性胶粘剂的制备原料包括60～80份高分子树脂、0～10份纳米粉体、0.1～1份pH调节剂、0～10份成膜助剂、5～20份水、0～10份增稠剂、0～5份消泡剂、0～5份润湿分散剂。
在一种实施方式中，所述水性胶粘剂的制备原料包括60～80份高分子树脂、2～10份纳米粉体、0.1～1份pH调节剂、1～10份成膜助剂、5～20份水、1～10份增稠剂、0.1～5份消泡剂、0.1～5份润湿分散剂。
在一种优选地实施方式中，所述水性胶粘剂的制备原料包括70份高分子树脂、5.5份纳米粉体、0.5份pH调节剂、5份成膜助剂、10份水、2份增稠剂、0.5份消泡剂、0.5份润湿分散剂。
高分子树脂
在一种实施方式中，所述高分子树脂选自水性聚氨酯、环氧树脂、水性聚乙烯醇缩丁醛中任一种或多种。
优选地，所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯；更优选地，所述脂肪族水性聚氨酯的粘度小于90s；更优选地，所述脂肪族水性聚氨酯的牌号为翁开尔A-539。
所述脂肪族水性聚氨酯的粘度测试条件为25℃，涂4#杯。
优选地，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s；更优选地，所述水性聚乙烯醇缩丁醛的牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
在一种实施方式中，所述高分子树脂包括水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛。
优选地，所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯；更优选地，所述脂肪族水性聚氨酯的粘度小于90s；更优选地，所述脂肪族水性聚氨酯的牌号为翁开尔A-539。
所述脂肪族水性聚氨酯的粘度测试条件为25℃，涂4#杯。
优选地，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s；更优选地，所述水性聚乙烯醇缩丁醛的牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
优选地，所述水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛的重量比为(1～10)：1；进一步优选地，所述水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛的重量比为(3～8)：1；更优选地，所述水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛的重量比为6：1。
本申请人意外地发现当高分子树脂包括水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，特别是水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯，水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s，尤其是水性聚氨酯的牌号为翁开尔A-539，水性聚乙烯醇缩丁醛的牌号为SX-02时得到的胶粘剂在彩晶涂层表面固化后的弹性较好，本申请人认为可能的原因是在该条件下的水性聚乙烯醇缩丁醛的分子量大小以及缩醛度合适，与水性聚氨酯，特别是脂肪族水性聚氨酯协同作用，成膜柔软，具有较好的伸长率和弹性。
纳米粉体
在一种实施方式中，所述纳米粉体选自氧化锌、二氧化硅、滑石粉、碳酸钙、白炭黑中任一种或多种。
优选地，所述滑石粉粒径为1000～1800目；更优选地，所述滑石粉粒径为1250目。
本发明所述粒径为1250目的滑石粉购自金源化工。
优选地，所述白炭黑的比表面积为160～240m2/g；进一步优选地，所述白炭黑的比表面积为175～225m2/g；更优选地，所述白炭黑的牌号为卡博特M-5。
在一种实施方式中，所述纳米粉体包括滑石粉和白炭黑。
优选地，所述滑石粉粒径为1000～1800目；更优选地，所述滑石粉粒径为1250目。
本发明所述粒径为1250目的滑石粉购自金源化工。
优选地，所述白炭黑的比表面积为160～240m2/g；进一步优选地，所述白炭黑的比表面积为175～225m2/g；更优选地，所述白炭黑的牌号为卡博特M-5。
优选地，所述滑石粉和白炭黑的重量比为(8～15)：1；更优选地，所述滑石粉和白炭黑的重量比为10：1。
pH调节剂
本发明所述pH调节剂不作特别限制，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述pH调节剂牌号为陶氏AMP-95。
成膜助剂
在一种实施方式中，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中任一种或多种。
优选地，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
增稠剂
本发明对所述增稠剂不作特别限制，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。
缔合型聚氨酯增稠剂是一种疏水改性的非离子聚氨酯缔合型增稠剂。不仅具有出色的增稠效果，而且其增稠体系具有流平性和流动性。
本发明所述缔合型聚氨酯增稠剂牌号为海明斯WT-105A。
消泡剂
本发明对所述消泡剂不作特别限制，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选地，所述有机硅消泡剂牌号为毕克BYK-024。
润湿分散剂
本发明对所述润湿分散剂不作特别限制，本领域技术人员可作常规选择。
在一种实施方式中，所述润湿分散剂牌号为迪高4100。
在一种实施方式中，所述水性胶粘剂的制备方法包括：将高分子树脂和pH调节剂混合，加入水、增稠剂和消泡剂，在500～2000转/分钟的条件下搅拌10～50min，加入纳米粉体，在500～2000转/分钟的条件下搅拌10～50min，即得。
在一种优选地实施方式中，所述水性胶粘剂的制备方法包括：将高分子树脂和pH调节剂混合，加入水、增稠剂和消泡剂，在800转/分钟的条件下搅拌20min，加入纳米粉体，在800转/分钟的条件下搅拌20min，即得。
在制备的过程中根据印刷粘度调整pH调节剂的量，在增稠剂量固定的条件下，PH调节剂的比例在0.1％～1.0％，随着PH调节剂比例的增加印刷粘度而增加。
本发明所述水均为去离子水。
本发明第二个方面提供了一种所述水性胶粘剂在彩晶玻璃上的应用。
实施例
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。如果没有其它说明，下面实施例所用原料都是市售的。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种水性胶粘剂，按重量份计，其制备原料为：60份高分子树脂、2份纳米粉体、0.1份pH调节剂、1份成膜助剂、5份水、1份增稠剂、0.1份消泡剂、0.1份润湿分散剂。
所述高分子树脂为水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，其重量比为3：1；所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯，牌号为翁开尔A-539；所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s，牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述纳米粉体为滑石粉和白炭黑，其重量比为8：1；所述滑石粉粒径为1250目，购自金源化工；所述白炭黑的比表面积为175～225m2/g，牌号为卡博特M-5。
所述pH调节剂牌号为陶氏AMP-95；所述成膜助剂为二丙二醇丁醚；所述增稠剂牌号为海明斯WT-105A；所述消泡剂牌号为毕克BYK-024；所述润湿分散剂牌号为迪高4100。
所述水性胶粘剂的制备方法为：将高分子树脂和pH调节剂混合，加入水、增稠剂和消泡剂，在800转/分钟的条件下搅拌20min，加入纳米粉体，在800转/分钟的条件下搅拌20min，即得。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种水性胶粘剂，按重量份计，其制备原料为：80份高分子树脂、10份纳米粉体、1份pH调节剂、10份成膜助剂、20份水、10份增稠剂、5份消泡剂、5份润湿分散剂。
所述高分子树脂为水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，其重量比为8：1；所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯，牌号为翁开尔A-539；所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s，牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述纳米粉体为滑石粉和白炭黑，其重量比为15：1；所述滑石粉粒径为1250目，购自金源化工；所述白炭黑的比表面积为175～225m2/g，牌号为卡博特M-5。
所述pH调节剂牌号为陶氏AMP-95；所述成膜助剂为二丙二醇丁醚；所述增稠剂牌号为海明斯WT-105A；所述消泡剂牌号为毕克BYK-024；所述润湿分散剂牌号为迪高4100。
所述水性胶粘剂的制备方法为：将高分子树脂和pH调节剂混合，加入水、增稠剂和消泡剂，在800转/分钟的条件下搅拌20min，加入纳米粉体，在800转/分钟的条件下搅拌20min，即得。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种水性胶粘剂，按重量份计，其制备原料为：70份高分子树脂、5.5份纳米粉体、0.5份pH调节剂、5份成膜助剂、10份水、2份增稠剂、0.5份消泡剂、0.5份润湿分散剂。
所述高分子树脂为水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，其重量比为6：1；所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯，牌号为翁开尔A-539；所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s，牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述纳米粉体为滑石粉和白炭黑，其重量比为10：1；所述滑石粉粒径为1250目，购自金源化工；所述白炭黑的比表面积为175～225m2/g，牌号为卡博特M-5。
所述pH调节剂牌号为陶氏AMP-95；所述成膜助剂为二丙二醇丁醚；所述增稠剂牌号为海明斯WT-105A；所述消泡剂牌号为毕克BYK-024；所述润湿分散剂牌号为迪高4100。
所述水性胶粘剂的制备方法为：将高分子树脂和pH调节剂混合，加入水、增稠剂和消泡剂，在800转/分钟的条件下搅拌20min，加入纳米粉体，在800转/分钟的条件下搅拌20min，即得。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种水性胶粘剂，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述水性聚氨酯为芳香族水性聚氨酯，牌号为MR-709，购自东莞米人占化工有限公司。
所述水性胶粘剂的制备方法其具体实施方式同实施例3。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种水性胶粘剂，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为300～1000mpa.s，牌号为SX-01，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述水性胶粘剂的制备方法其具体实施方式同实施例3。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种水性胶粘剂，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为2000～3000mpa.s，牌号为SX-03，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述水性胶粘剂的制备方法其具体实施方式同实施例3。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种水性胶粘剂，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述高分子树脂为水性聚氨酯，所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯，牌号为翁开尔A-539。
所述水性胶粘剂的制备方法其具体实施方式同实施例3。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种水性胶粘剂，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述高分子树脂为水性聚乙烯醇缩丁醛，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s，牌号为SX-02，购自成都龙成高新材料有限公司。
所述水性胶粘剂的制备方法其具体实施方式同实施例3。
所述水性胶粘剂应用在彩晶玻璃上，在彩晶玻璃涂层表面进行涂覆成膜。
性能评估
1.固含量测试：实施例1～3得到的水性胶粘剂的固含量测试方法如下：水性胶粘剂的重量记为W1，之后在150℃烘烤60min后再次测得水性胶粘剂的重量为W2，W2占W1的百分比为固含量。
2.粘度测试：实施例1～3得到的水性胶粘剂的粘度使用旋转粘度计进行测试，测试温度为25℃。
3.粒径测试：实施例1～3得到的水性胶粘剂的粒径使用刮板细度计进行测试。
4.拉伸率：实施例1～8得到的水性胶粘剂的拉伸率使用拉力仪进行测试。
将实施例1～8得到的水性胶粘剂在彩晶涂层表面使用100目网版印刷，在150℃烘烤5～10min固化成型得到固化胶膜。
5.抗黏连测试：分别将实施例1～8得到的固化胶膜置于60℃烘箱中，对固化胶膜施加5Kg压力12h，记录固化胶膜是否失光，其中失光的判断方法为：对比初始未置于烘箱中的固化胶膜，使用60°光泽度仪进行测试，光泽度差异不大于5°记为不失光，否则记为失光。
6.可剥离性测试：分别将实施例1～3得到的固化胶膜划百格后，用指甲剥离，记录是否可成膜剥离。
7.耐温性测试：分别将实施例1～3得到的固化胶膜在150℃烘烤20min后，记录胶膜是否发生黄变。
8.弹性测试：对实施例1～3得到的固化胶膜的弹性进行评价，评价方法为：用刀片破坏胶膜，沿破坏口徒手撕拉胶膜，判断拉伸率，其大于180％记为好，其介于150～180％之间记为一般；低于150％记为差。
表1
Figure BDA0002617669820000081
Figure BDA0002617669820000091
表2
Figure BDA0002617669820000092
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种水性胶粘剂，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括60～80份高分子树脂、0～10份纳米粉体、0.1～1份pH调节剂、0～10份成膜助剂、5～20份水、0～10份增稠剂、0～5份消泡剂、0～5份润湿分散剂。
2.根据权利要求1所述水性胶粘剂，其特征在于，所述高分子树脂选自水性聚氨酯、环氧树脂、水性聚乙烯醇缩丁醛中任一种或多种。
3.根据权利要求2所述水性胶粘剂，其特征在于，所述水性聚氨酯为脂肪族水性聚氨酯。
4.根据权利要求2所述水性胶粘剂，其特征在于，所述水性聚乙烯醇缩丁醛在25℃的动力粘度为1000～2000mpa.s。
5.根据权利要求4所述水性胶粘剂，其特征在于，所述高分子树脂包括水性聚氨酯和水性聚乙烯醇缩丁醛，其重量比为(1～10)：1。
6.根据权利要求1所述水性胶粘剂，其特征在于，所述纳米粉体选自氧化锌、二氧化硅、滑石粉、碳酸钙、白炭黑中任一种或多种。
7.根据权利要求6所述水性胶粘剂，其特征在于，所述滑石粉粒径为1000～1800目。
8.根据权利要求5所述水性胶粘剂，其特征在于，所述白炭黑的比表面积为160～240m2/g。
9.根据权利要求1～8任一项所述水性胶粘剂，其特征在于，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中任一种或多种。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述水性胶粘剂在彩晶玻璃上的应用。
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