一種環(huán)保水性粘合劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水性粘合劑，尤其涉及一種環(huán)保的，可適用于包裝盒中塑-紙-木-絨布之間粘合的具有優(yōu)異初粘性及粘合效果的水性粘合劑。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著保護環(huán)境、珍惜資源的理念日益深入人心，對膠黏劑的高固含量、無溶劑、水性、光固化等環(huán)境友好因素和低溫固化、廢棄物再生利用等節(jié)能技術(shù)越來越重視，并不斷加大研究開發(fā)力度。在軟包裝領(lǐng)域，歐美發(fā)達國家軟包裝復合生產(chǎn)中使用的主要是無溶劑型膠黏劑和水性膠黏劑。目前，我國95%以上的軟包裝生產(chǎn)采用的是溶劑型膠黏劑，使用最多、性能最好是溶劑型雙組分聚氨酯膠黏劑。由于溶劑型膠黏劑具有優(yōu)良的柔軟性、耐低溫及耐蒸煮性、易操作性和廣泛的適應(yīng)性，且國內(nèi)軟包裝行業(yè)的干式復合設(shè)備目前只適用于溶劑型膠黏劑。此外，環(huán)保型膠黏劑在性能方面也還有一定的局限性。與溶劑型膠黏劑相比，水性膠黏劑具有無溶劑釋放、環(huán)境友好、無毒、不可燃、使用安全、成本低等優(yōu)點，固含量可高達50%-60%，具有上膠量少、黏結(jié)強度高的優(yōu)勢。水性聚氨酯(PU)膠黏劑、丙烯酸乳液、EVA共聚乳液等。同時，在粘合劑領(lǐng)域，全球的趨勢是逐步實現(xiàn)綠色化的同時采用生物質(zhì)材料制備，很多生物質(zhì)本身即擁有非常好的粘合性，如淀粉、木質(zhì)素液、各種膠體等。其中，淀粉膠已廣泛應(yīng)用于各種紙板粘合領(lǐng)域，但其仍然存在一定的問題，如容易霉變，防水性差，故多種改性方法均被用于提高淀粉膠的防水性。但對于塑料或皮革材料，淀粉膠的粘性仍無法達到要求。
[0004]在軟包裝領(lǐng)域，尤其是禮盒包裝領(lǐng)域，由于所涉及材料品類較多，尤其涉及大量紙-塑、木-布基材的粘合，除對最終粘合效果的要求外，由于自動化或流水型工藝的需要，需要上膠后快速的粘合，尤其是包裝盒具有較多的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，其張力導致包裝材料很粘實現(xiàn)牢固的初粘，同時，由于工藝流程的需要，還對膠水的開放時間具有較高的要求，而這些就對膠的初粘性及終粘性提出了很高的要求，目前的生物質(zhì)環(huán)保膠產(chǎn)品單獨使用無法達到自動化上膠和出口要求粘合性的要求。所以，在目前的包裝盒膠裝領(lǐng)域，仍采用粘合性優(yōu)勢顯著的黃膠或藥水糊。如可開發(fā)一種具有優(yōu)異初粘性及終粘性，且滿足一定開放時間的生物質(zhì)環(huán)保水性膠，無疑將具有巨大的市場。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服目前生物質(zhì)膠初粘性及終粘性差的缺陷，提供一種可適用于包裝中塑-紙-木-絨布之間粘合的具有優(yōu)異初粘性及粘合效果的水性生物質(zhì)環(huán)保粘合劑。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種環(huán)保水性粘合劑，由多種原料復配而成，包括改性淀粉水乳液、VAE乳液、水溶性纖維素衍生物、松香乳液。
[0008]各組分的質(zhì)量份數(shù)比例為:
改性淀粉水乳液:40-60份 VAE乳液:20-40份
水溶性纖維素衍生物:0.5-1.5份松香水乳液:5-10份
其特征在于:所述改性淀粉水乳液的制備為:向裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的反應(yīng)容器中加入聚乙烯醇和蒸餾水(質(zhì)量濃度為200g/L)，升溫至80°C，攪拌器以200rpm的速度進行攪拌，至聚乙烯醇溶解，然后降溫至60°C并恒溫，加入1/3的醋酸乙烯酯單體、后加入陰離子乳化劑及PH值緩沖劑，保持乳液pH值介于6-8之間，使得溶液充分乳化，靜止1min后，開始加入1/3的引發(fā)劑水溶液和交聯(lián)劑水溶液(兩者質(zhì)量濃度均為80g/L)，反應(yīng)30 min后，體系升溫至70°C，再加入1/3的引發(fā)劑和交聯(lián)劑水溶液，后開始滴加剩余的2/3醋酸乙烯酯單體，Ih滴加完單體，后升溫至85°C，此時燒瓶內(nèi)出現(xiàn)藍色熒光，再加入剩余的引發(fā)劑、交聯(lián)劑溶液并加入水溶性淀粉，150rpm速度攪拌使之充分反應(yīng)60min后，調(diào)節(jié)pH=7，停止反應(yīng)，得到產(chǎn)品，產(chǎn)品外觀為乳白色黏稠狀液體；
其中，所述水溶性淀粉的質(zhì)量為聚乙烯醇質(zhì)量的50%-100%之間，醋酸乙烯酯單體的質(zhì)量為淀粉的質(zhì)量的100%-200%之間，所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，其質(zhì)量用量介于醋酸乙烯酯質(zhì)量的5%-10%之間，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀，其用量介于醋酸乙烯酯質(zhì)量的1.5%-3%之間，陰離子乳化劑的的用量介于醋酸乙烯酯質(zhì)量的1.5%-3%之間。
[0009]進一步，水溶性纖維素衍生物為羥乙基纖維素或羥乙基甲基纖維素與羥乙基羧甲基纖
維素的混合物，所述復合物中羥乙基與羧甲基的摩爾比介于4:1-8:1之間。
[0010]進一步，所述VAE乳液由至少兩種具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的VAE乳液組成，其中至少包含一種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于0°c的VAE乳液，且此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于0°C的VAE乳液含量不低于總VAE乳液質(zhì)量的30%。
[0011]進一步，所述VAE乳液的固含量不低于55%。
[0012]進一步，所述松香水乳液的制備為將一定量固體松香樹脂加入沸水中，并逐步加入表面活性劑，攪拌形成乳液。其中，松香和水的質(zhì)量比例介于1:5-1:8之間，松香和表面活性劑的質(zhì)量比介于10:1-15:1之間。表面活性劑為陰離子表面活性劑，優(yōu)選的，采用十二燒基硫酸納。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]以下將詳細描述本發(fā)明的示例性實施方法。但這些實施方法僅為示范性目的，而本發(fā)明不限于此。
[0015]實施例1
一種環(huán)保水性粘合劑，由多種原料復配而成，包括改性淀粉水乳液、VAE乳液、水溶性纖維素衍生物、松香水乳液。
[0016]各組分的質(zhì)量份數(shù)比例為: 改性淀粉水乳液:65份 VAE乳液:32份水溶性纖維素衍生物:0.75份松香水乳液:7份
進一步，所述改性淀粉水乳液的制備為:向裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的反應(yīng)容器中加入聚乙烯醇和蒸餾水(質(zhì)量濃度為200g/L)，升溫至80 °C，攪拌器以200rpm的速度進行攪拌，至聚乙烯醇溶解，然后降溫至60°C并恒溫，加入1/3的醋酸乙烯酯單體、后加入陰離子乳化劑及PH值緩沖劑，保持乳液pH值介于6-8之間，使得溶液充分乳化，靜止1min后，開始加入1/3體積的引發(fā)劑水溶液、交聯(lián)劑水溶液(兩者質(zhì)量濃度均為80g/L)，反應(yīng)30 min后，體系升溫至70°C，再加入1/3體積的引發(fā)劑和交聯(lián)劑水溶液，后開始滴加剩余醋酸乙烯酯單體，Ih滴加完單體，后升溫至85°C，此時燒瓶內(nèi)出現(xiàn)藍色熒光，再加入剩余的引發(fā)劑、交聯(lián)劑溶液并加入水溶性淀粉，150rpm速度攪拌使之充分反應(yīng)60min后，調(diào)節(jié)pH=7，停止反應(yīng)，產(chǎn)品外觀為乳白色黏稠狀液體。其中，聚乙烯醇的質(zhì)量為400g，改性淀粉水乳液