CN1350008A - 改性聚醋酸乙烯乳液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性聚醋酸乙烯乳液,其重量组份如下:水500－700份,硼砂或硼酸0.5－5份,淀粉25－60份,聚乙烯醇50－90份,络合剂2－8份,盐酸6－30份,甲醛20－50份,醋酸0.5－2份,PH调节剂5－10份,填料50－200份,壬烷基聚氧乙烯醚2－4份,过硫酸铵1－3份,单体52－306份,硫酸铜和甲醇少量,增塑剂5－30份,通过在同一容器中进行溶解改性、交联、络合、缩合、聚合而制成,该发明稳定性极佳,可降低原料成本50%,广泛用于家具制作、纸制品加工等的粘合。

Description

改性聚醋酸乙烯乳液
本发明涉及一种改性聚醋酸乙烯乳液，具体地是涉及一种在家具制作、纸制品中起粘合作用的多用途改性聚醋酸乳液产品。
醋酸乙烯结构式
Figure A0011904700031
，由于其在分子结构式上有C＝C双键，化学性质比较活泼，工业上一般将醋酸乙烯与聚乙烯醇，加入乳化剂，聚合生成聚醋酸乙烯乳液，但是由于普通的聚醋酸乙烯乳液在原料成本，干燥速度及初粘性等问题难以适用于一些不同的要求，为解决这些问题，一般在一次聚合后再加未通过化学反应的填料和淀粉。由于原料之间的比重不同，物质不同，因此存在着一个缺点，即稳定性得不到保障，故使用中，不超过三个月就发生分层，沉淀、发霉。
因此迄今为止迫切要求改进聚醋酸乙烯乳液的配方，并且已提出了解决这个问题的方法。
例如：日本专利平5-78541A公开了一种聚醋酸乙烯酯乳液合成物，是将异丁烯和马来酸酐的共聚合体，或者其衍生物和聚乙烯醇作为保护胶，过氧化物作为聚合起始剂和醋酸乙烯酯单体进行乳液聚合后而组成的聚醋酸乙烯酯乳液产品，所述该产品有新的保护胶、残存单体很少的特点，具有低温成膜性，低温流动性，但没有完全解决该产品的稳定性的问题。
另一日本专利平5-125341A公开了一种纸管用粘接剂合成物，经聚合后生成的聚醋酸乙烯脂类乳液，加入充填剂、聚乙酸醇、硼酸混合而成，使该粘合剂的被膜具有较高的弹性模量，但由于该产品属于复配性质易沉淀，仍然没有根本解决该产品的稳定性。
本发明的目的在于提供一种既成本低廉又稳定性好的改性聚醋酸乙烯乳液。
本发明即是有很好地在同一设备中将淀粉、高聚物、填料通过交联剂同时进行交联，再用络合剂进行络合、再进行缩合反应最后再聚合等一系列广泛和精细的研究，结果表明：与前述的配方相比较，本发明已经发现，当含有大量填料的保护胶体引入几种特定成分的物质如硼砂或硼酸、氧化锌或氯化锌、盐酸、甲醛对达到上述目的是有效的，基于此发现的本发明是成功的。
这就是说，根据本发明提供了一个高稳定性的改性聚醋酸乙烯乳液产品，其具体组成如下：
A 原料配比(重量计)基料部分
a 水：500-70份
b 交联剂：硼砂(分子式Na2B4O710H2O)或硼酸(分子式H3BO3) 0.5-5份
C 保护胶：玉米淀粉或小麦淀粉，25-60份聚乙烯醇(结构式
Figure A0011904700041
)50-90份
d 络合剂：氧化锌(ZnO)、氯化锌(ZnCl2)2-8份
  PH调节剂：盐酸(HCl)草酸(结构式 )磷酸(H3PO4) 6-30份
e 甲醛(HCHO) 20-50份
f 催化剂：醋酸(CH3COOH) 0.5-2份
g 填料：滑石粉、高岭土、沉淀硫酸钡50-200份
h PH调节剂：氢氧化钠(NaOH) 5-10份
说明：其中甲醛与保护胶的[OH]-缩合作用以提高强度、防冻及耐水性能。
B 聚合部分
a 乳化剂：壬烷基聚氧乙烯醚(OP-10) 2-4份
b 引发剂：过硫酸铵(NH4S2O8) 1-3份
c 单体：醋酸乙烯(CH3COOCH·CH2) 50-300份
        丙烯酸 2-6份
d 其它：硫酸铜(CuSO4)或甲醇(CH3OH)少量
e 增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯
Figure A0011904700043
5-30份
通过采用无机填料、植物淀粉，以及高分子材料，在同一容器中溶解改性、交联、络合、缩合、聚合等化学反应，生成一种新型的既有网状结构，又有壳核结构的高稳定性的新生聚合物。
现结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
水700份、高岭土、滑石粉、硫酸钡混合或单用200份、小麦淀粉或玉米淀粉50份，硼砂或硼酸4份、盐酸23份，甲醛40份、氧化锌或氯化锌5份，聚乙烯醇90份，氢氯化钠5份，壬烷基聚氧乙烯醚2.5份，过硫酸铵3份，醋酸乙烯50份，邻苯二甲酸二丁酯5份，硫酸铜微量，甲醇微量。
该产品的固含量：30±2％  外观乳白色，粘度＞8000CP  (30℃旋转粘度计)，稳定性：常温，储存一年以上保持良好。
实施例2
水600份、高岭土或滑石粉50-100份，淀粉40份，硼砂或硼酸2.5份，聚乙烯醇60份，盐酸22份，氧化锌5份，甲醛24份，氢氧化钠5份，壬烷基聚氧乙烯醚3份，过硫酸铵2.5份，醋酸乙锌300份，邻苯二甲酸二丁酯30份，硫酸铜微量，甲醇微量，氧化锌或氯化锌4-5份。
固含量40±2％  粘度＞8000CP (30℃  旋转粘度计)稳定性：常温、储存一年保持良好。
实施例3
水500份，高岭土50份，小麦淀粉或玉米淀粉25份，聚乙烯醇50份，盐酸22份，甲醛12份，氧化锌4份，硼砂2.5份，氢氧化钠5份，壬烷基聚氧乙烯醚3份，过硫酸铵1.5份，醋酸乙烯350份，邻苯二甲酸二丁酯40份，硫酸铜微量，甲醇微量。
因含量50％±2  粘度＞8000CP (30℃  旋转粘度计)稳定性：常温、储存一年以上保持良好。
以上原料均从江苏省苏州市化轻公司购得。
为完成所述实施例，本发明的生产过程如下：第一步：溶解
将水、淀粉、聚乙烯醇加入1.5吨反应釜内升温溶解，在90℃±2℃保温1.5小时直至完全溶解。第二步：交联反应
在上述溶液中加入填料、催化剂、交联剂进行交联反应半小时生成一种新的具有网状结构的相对稳定的保护胶体，从而提高了产品的干燥时间、稳定性，同时大幅度的降低成本。第三步：络合反应
在通过交联剂反应后的保护胶中90℃±2℃加入盐酸、氧化锌或氯化锌利用锌离子在酸性情况下进一步络合反应10分钟，以进一步提高粘接强度和稳定性能。第四步：缩合反应
在经过络合反应后的保护胶中再加入甲醛在90℃左右和保护胶中的淀粉、聚乙烯醇结构中的[OH]进行缩合反应10-15分钟，用氢氧化钠调PH至中性备用，以提高产品的耐水性能和防冻性能。第五步：聚合反应
将壬烷基聚氧乙烯醚、甲醇、硫酸铜、引发剂1/3加入保护胶再开始滴加醋酸乙烯和丙烯酸混合单体，在76℃-80℃之间聚合反应，在滴加单体的同时每半小时补加一次引发剂，滴加结束后再将剩余引发剂加入熟化半小时，降至40-50℃加增塑剂混均后出料。以下是江、浙、沪一带同类产品情况对照一览表：
固含量 创花板粘接干燥时间(25℃) 刨花板粘接面粘接强度粘接时间12h 原料成本现价 储存时间
市场上A胶产地 浙江 30+2％     12小时   少量破坏 3300元 一年以上不变
市场上B胶产地 本地 30±2％加填料     16小时   部份破坏 2600元 3个月分层、沉淀
市场上C胶产地 上海 30％±2加填料     15小时   部份破坏 2400元 一个月分层发霉
本实施例1 30±2％加填料     12小时   全部破坏 1400元 一年以上不变

Claims (4)

1、一种改性聚醋酸乙烯乳液，其重量组份如下：
水500-700份  硼砂或硼酸0.5-5份，淀粉25-60份，聚乙烯酸或聚乙烯醇50-90份，络合剂2-8份，盐酸6-30份，甲醛20-50份，醋酸0.5-2份，氢氧化钠5-10份，填料50-200份，壬烷基聚氧乙烯醚2-4份，过硫酸铵1-3份，醋酸乙烯和丙烯酸52-306份，硫酸铜和甲醇少量，邻苯二甲酸二丁酯5-30份
2、根据权利要求1所述的改性聚醋酸乙烯乳液，其重量组份如下：
水600份，填料100份，淀粉40份，聚乙烯醇60份，盐酸22份，硼砂2.5份，络合剂5份，甲醛24份，氢氧化钠5份，壬烷基聚氧乙烯醚3份，过硫酸铵2.5份，醋酸乙烯和丙烯酸300份，硫酸铜和甲醇微量，邻苯二甲酸二丁酯30份。
3、根据权利要求1或2所述的改性聚醋酸乙烯乳液，其特征是：所述络合剂是氧化锌。
4、根据权利要求1或2所述的改性聚醋酸乙烯乳液，其特征是：所述络合剂是氯化锌。
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