CN1177009C - 改性耐水耐低温白乳胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于粘合剂领域，并公开了一种改性耐水耐低温白乳胶及其制备方法。本发明是以聚乙酸乙烯酯乳液为基料，用聚乙烯醇水溶液为胶体保护剂，用乙烯-乙酸乙烯酯乳液为耐水耐低温改性剂，用碳酸钙与高龄土为粘结增强剂，并按本发明公开的各组分重量份数和制备方法，可制得改性耐水耐低温白乳胶。其各项技术指标均超过了化工行业标准，耐水性能优异，耐低温性能好，生产工艺简单，成本较低是无毒无害的环保型产品。

Description

改性耐水耐低温白乳胶及其制备方法

技术领域：

本发明属于粘合剂领域，具体涉及一种改性耐水耐低温白乳胶及其制备方法。

背景技术：

聚乙酸乙烯酯乳液，又称白乳胶。1929年问世，1937年进行工业化生产，现在我国聚乙酸乙烯酯乳液的产量仅次于脲醛树脂，在胶粘剂的生产和使用中居第二位。该材料具有使用方便、用途广泛、生产容易等一系列优点，可广泛应用于木材加工、织物粘接、家具组装、包装材料、建筑装潢等诸多领域中材料的粘接，市场非常广阔。

但由于其分子结构和制造特点，聚乙酸乙烯酯乳液及其胶膜存在耐水、耐低温性差，粘接强度不高等缺点，而且成本较高，影响了它的推广使用。所以近几年来国内外都将聚乙酸乙烯酯乳液的改性作为研究开发的重点，并作了大量的工作，这些工作克服了聚乙酸乙烯酯乳液的某些不足，使其性能得到的改善，但仍不可避免地存在一些缺陷。比如，有些改性提高了聚乙酸乙烯酯乳液的某单一性能，但综合性能却得不到提高；有些改性后的聚乙酸乙烯酯乳液的应用局限性很大；有些则成本过高；更有的在对聚乙酸乙烯酯乳液进行缩醛化改性时，采用的是聚乙酸乙烯酯乳液中的聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下的缩合反应，于是产物不可避免地含有有害物质甲醛，而这是为现在的环保理念所不允许。所以，为了适应经济的飞速发展和满足环保的要求，需要继续寻求聚乙酸乙烯酯乳液的改性方法，进一步拓展其应用范围。

发明内容：

为克服上述的缺陷，本发明采取了聚合物共混的方法，对聚乙酸乙烯酯乳液进行综合性能的改性，实验中对几个可能影响性能的因素，采用了正交试验方法进行优化设计，经过百多次的试验，研制出了一种新的改性耐水耐低温白乳胶。

经上海科学技术情报研究所于2002年3月8日出具的科技成果水平报告，认为该成果接近国际先进水平；同日出具的专利检索报告说，未发现与该发明项目密切相关专利。

本发明解决问题的技术方案如下：

一种改性耐水耐低温白乳胶，其特征在于它是以聚乙酸乙烯酯乳液PVAc为基料，用聚乙烯醇水溶液PVA为胶体保护剂，用乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA为耐水耐低温改性剂，用碳酸钙和高龄土为粘结增强剂进行共混而成，其中各组分的重量份数如下：

含固量为30％～45％的聚乙酸乙烯酯乳液PVAc：15～25；

含固量为40％～60％的乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA：3～10；

重量浓度为8％～12％的聚乙烯醇水溶液PVA：5～10；

碳酸钙：3～8；高龄土：3～8。

所述的一种改性耐水耐低温白乳胶的制备方法，其特征在于是这样制备的：

1.将水加入现有的反应釜中加热，缓慢加入聚乙烯醇，搅拌，升温至90～95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，冷却至室温，制成聚乙烯醇水溶液；

2.在室温，搅拌下分别加入聚乙酸乙烯酯乳液和乙烯-乙酸乙烯酯乳液，搅拌均匀；

3.然后缓慢加入碳酸钙和高龄土，搅拌20～30分钟即制得一种改性耐水耐低温白乳胶。

与现有的技术相比本发明具有的优点是：

1.本发明的各项技术指标均超过了化工行业标准HG/T 2727-1995的指标要求，耐水性能优异、耐低温性能好。

2.本发明的生产工艺简单，成本较低，早期粘结强度高、初粘性好、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。

3.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材料的粘接。

具体实施方式：

本发明以聚乙酸乙烯酯乳液为基料，用聚乙烯醇为胶体保护剂，通过在常温下加入一定重量的耐水耐低温改性剂乙烯-乙酸乙烯酯乳液和粘结增强剂碳酸钙与高龄土，采用聚合物共混的方法，对聚乙酸乙烯酯乳液进行改性。制得的耐水耐低温白乳胶其性能优异、耐低温性好、粘结强度高、成本较低，而且是不含甲醛的环保型产品。

实施例1：

1).改性耐水耐低温白乳胶各组份的重量如下：

含固量为37％的聚乙酸乙烯酯乳液PVAc：300克；

含固量为60％的乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA：60克；

重量浓度为12％的聚乙烯醇水溶液PVA：100克；

碳酸钙：60克；高龄土：60克。

2).改性耐水耐低温白乳胶的制备步骤如下：

①.将水加入现有的反应釜中加热，缓慢加入聚乙烯醇，搅拌，升温至90℃，待聚乙烯醇完全溶解后，冷却至室温，制成聚乙烯醇水溶液；

②.在室温，搅拌下分别加入聚乙酸乙烯酯乳液和乙烯-乙酸乙烯酯乳液，搅拌均匀；

③.然后缓慢加入碳酸钙和高龄土，搅拌20分钟即制得一种改性耐水耐低温白乳胶。

本发明与现有产品测试结果见表1：

表1

检验项目(单位)	现有产品指标	本发明试样检验结果
			外观	乳白色，无粗颗粒和异物	乳白色，无粗颗粒和异物
PH值	3～7	7
			不挥发物，％	≥35	53.7
最低成膜温度，℃	≤4	2.5
			木材污染性	较涂敷硫酸亚铁的显色浅	较涂敷硫酸亚铁的显色浅
压缩剪切强度，MPa	干强度：≥6.9	7.2
			压缩剪切强度，MPa	湿强度：≥2.0	3.8

从表1可知，本发明的压缩剪切强度(湿强度)为3.8MPa，比现有产品的2MPa增加了1.8MPa，即耐水性提高了90％。本发明的最低成膜温度为2.5℃，也比现有产品的4℃降低了37.5％。从而说明本发明在耐水耐低温性能方面均有所提高。

实施例2：

1).改性耐水耐低温白乳胶各组份的重量如下：

含固量为45％的聚乙酸乙烯酯乳液PVAc：500克；

含固量为40％的乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA：200克；

重量浓度为10％的聚乙烯醇水溶液PVA：160克；

碳酸钙：160克；高龄土：100克。

2).改性耐水耐低温白乳胶的制备步骤与实施例1相同，其工艺与实施例1不同之处在于聚乙烯醇溶解温度升至95℃，而聚合物共混搅拌时间采用30分钟，从而制得改性耐水耐低温白乳胶。

本发明与现有产品测试结果见表2：

表2

检验项目(单位)	现有产品指标	本发明试样检验结果
			外观	乳白色，无粗颗粒和异物	乳白色，无粗颗粒和异物
PH值	3～7	7
			不挥发物，％	≥35	57
最低成膜温度，℃	≤4	2
			木材污染性	较涂敷硫酸亚铁的显色浅	较涂敷硫酸亚铁的显色浅
压缩剪切强度，MPa	干强度：≥6.9	7.5
			压缩剪切强度，MPa	湿强度：≥2.0	4.8

从表2可知，本发明的压缩剪切强度(湿强度)为4.8MPa，比现有产品的2MPa增加了2.8MPa，即耐水性提高了140％。本发明的最低成膜温度为2℃，也比现有产品的4℃降低了50％。从而说明本发明在耐水耐低温性能方面有很大的提高。

实施例3：

1).改性耐水耐低温白乳胶各组份的重量如下：

含固量为30％的聚乙酸乙烯酯乳液PVAc：400克；

含固量为50％的乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA：100克；

重量浓度为8％的聚乙烯醇水溶液PVA：200克；

碳酸钙：100克；高龄土：160克。

2).改性耐水耐低温白乳胶的制备步骤与实施例1相同，其工艺与实施例1不同之处在于聚乙烯醇溶解温度升至93℃，而聚合物共混搅拌时间采用25分钟，从而制得改性耐水耐低温白乳胶。

本发明与现有产品测试结果见表3：

表3

检验项目(单位)	现有产品指标	本发明试样检验结果
			外观	乳白色，无粗颗粒和异物	乳白色，无粗颗粒和异物
PH值	3～7	7
			不挥发物，％	≥35	55.8
最低成膜温度，℃	≤4	2
			木材污染性	较涂敷硫酸亚铁的显色浅	较涂敷硫酸亚铁的显色浅
压缩剪切强度，MPa	干强度：≥6.9	7
			压缩剪切强度，MPa	湿强度：≥2.0	4.3

从表3可知，本发明的压缩剪切强度(湿强度)为4.3MPa，比现有产品的2MPa增加了2.3MPa，即耐水性提高了115％。本发明的最低成膜温度为2℃，也比现有产品的4℃降低了50％。从而说明本发明在耐水耐低温性能方面有较大的提高。

Claims (2)

1.一种改性耐水耐低温白乳胶，其特征在于它是以聚乙酸乙烯酯乳液PVAc为基料，用聚乙烯醇水溶液PVA为胶体保护剂，用乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA为耐水耐低温改性剂，用碳酸钙和高龄土为粘结增强剂进行共混而成，其中各组分的重量份数如下：

含固量为30％～45％的聚乙酸乙烯酯乳液PVAc：15～25；

含固量为40％～60％的乙烯-乙酸乙烯酯乳液EVA：3～10；

重量浓度为8％～12％的聚乙烯醇水溶液PVA：5～10；

碳酸钙：3～8；高龄土：3～8。

2.按权利要求1所述的一种改性耐水耐低温白乳胶的制备方法，其特征在于是这样制备的：

1).将水加入现有的反应釜中加热，缓慢加入聚乙烯醇，搅拌，升温至90～95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，冷却至室温，制成聚乙烯醇水溶液；

2).在室温，搅拌下分别加入聚乙酸乙烯酯乳液和乙烯-乙酸乙烯酯乳液，搅拌均匀；

3).然后缓慢加入碳酸钙和高龄土，搅拌20～30分钟即制得一种改性耐水耐低温白乳胶。