一種精裱膠及其製備方法
2023-07-10 13:19:06
專利名稱：一種精裱膠及其製備方法
技術領域：
本發明應用在各類紙張間粘合，特別是卡紙和瓦楞紙間的粘合的膠粘劑，尤其涉及一種水性精裱膠及其製備方法。
背景技術：
精裱膠是指應用在各類紙張間粘合用的膠水，特別是卡紙和瓦楞紙間的粘合應用較多。要求乾燥快、粘結力強，對油墨不產生影響，不變色等。可分為機用型和手工型。由於歷史原因，傳統的精裱膠多為玉米澱粉膠類和聚乙烯醇類。玉米澱粉膠在配方中大都加入大量的鹼性物質，這種鹼性物質的存在，很容易使油墨產生變化，並且影響其他後道加工的性能，特別是對復膜產品，造成復膜強度下降。玉米澱粉膠的固體含量較低，使用時需要揮發大量的水分，因此，乾燥速度較慢，特別是在冬季，廠家經常是因為難以乾燥而影響出活速度。另外，由於膠中鹽分含量較高，容易吸潮，是產品的穩定性難以保證。聚乙烯醇類精裱膠同樣也存在著乾燥速度較慢的問題，而且又帶來了醛類對人體傷害的問題。
發明內容
本發明的目的，就是針對上述問題而提供一種精裱膠，該精裱膠具有高固含量、高韌性，綠色環保、有益健康。本發明的另外一個目的在於提供一種製備本發明精裱膠的方法。本發明為達目的所採用的技術方案是本發明的一種精裱膠，由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、引發劑、乳化劑、緩衝劑、功能性助劑、粘度調節劑和去離子水；其中，所述硬單體為苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按質量比1. 2 3. 8復配製得；所述軟單體為丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按質量比7. 5 2. 5復配製得；所述功能性單體為丙烯酸羥乙酯和N 羥甲基丙烯醯胺按質量比5. 5 1.5復配製得；所述引發劑為過硫酸鹽；所述乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按質量比2 5復配製得；所述緩衝劑為碳酸氫銨和碳酸氫鈉按質量比2. 5 7. 5復配製得；所述功能性助劑包括水性潤溼劑和水性消泡劑；所述粘度調節劑是控制體系粘度為50-120mpa. s的粘度調節劑。上述的一種精裱膠，其中，所述水性潤溼劑為0T-75，所述水性消泡劑為水性礦物油和聚醚改性有機矽按質量比1 3. 5復配製得。上述的一種精裱膠，其中，所述精裱膠的乳膠膠束粒徑控制在200 400納米，且呈現雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為220納米的佔總量2-8%，且在200-240納米區間呈現正態分布；乳膠膠束粒徑為380納米的佔總量75-81%，且在360-400納米區間呈現正態分布。
上述的一種精裱膠，其中，所述原料的重量份數如下
硬單體軟單體功能性單體引發劑乳化劑緩衝劑功能性助劑粘度調節劑去離子水
350-450 份 550-650 份 140-160 份 160-185 份 90-110 份 40-50 份 35-55 份
控制體系粘度為50-12Ompa. s所需要的量
700-1000 份。上述原料均為市售產品。本發明還提供了一種上述精裱膠的製備方法，包括以下步驟A、將定量硬單體、軟單體、乳化劑、去離子水加入到預乳化釜中，經攪拌後得到預乳化液，稱量出其中的8%設為墊底種子反應液備用；B、將定量的功能性單體、引發劑、乳化劑、緩衝劑、去離子水加入到聚合反應釜中攪拌並升溫至70-80°C ；投入步驟A中稱出的墊底種子反應液，加入墊底引發劑反應15 20分鐘，並往聚合反應釜持續加入去離子水，緩慢降溫直至45 55°C，並控制溫度在50 60°C將聚合反應釜抽真空0. 5h，再升溫至80°C，將步驟A中剩餘的預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間10 12小時，並控制溫度在80 85°C，滴加結束後升溫至 85 90°C保溫反應0. 5小時，再降溫到室溫；C、加入功能性助劑，用去離子水調節固含量為40-60%，用粘度調節劑調節粘度為 50-120mpa. s後，用500目過濾袋過濾包裝出料。上述的一種精裱膠的製備方法，其中，步驟A中所述的預乳化釜為開啟彎葉式，葉片數為5葉，其直徑與預乳化釜直徑之比為0. 72，其葉片直徑與葉片高度之比為4. 3。上述的一種精裱膠的製備方法，其中，步驟A中的攪拌轉速控制在680 720轉/ 分鐘，攪拌時間為陽分鐘。上述的一種精裱膠的製備方法，其中，步驟A中所述去離子水電導率控制在 0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。上述的一種精裱膠的製備方法，其中，步驟B中聚合反應釜抽真空時的真空度保持在220 280毫米汞柱。上述的一種精裱膠的製備方法，其中，步驟C中粘度調節劑為氨水，其中NH3的含量控制在9-11%，所述去離子水電導率控制在50 μ s/cm 80 μ s/cm。與現有技術相比，本發明的有益效果是1.綠色環保、有益健康；
2.無不良氣味、不含鄰苯二甲酸酯增塑劑與重金屬等有害物質；3.具有高固含量、高韌性，使所裱產品不起皺、不易變形；4.常溫下乾燥速度快，出活效率高；5.去漬保潔性好。可用溼抹布輕易擦除因在飾面上帶來的殘膠，從而保持基材飾面的美觀；6.塗布性能好，可實現膠水在基材上快速流平和塗布；7.最終裱糊產品粘接強度優異，可保持粘膠面牢固耐用。
具體實施例方式以下通過具體實施例對本發明進行一步闡述，但不應以任何方式限制本發明。實施例1將280重量份的去離子水，16重量份的乳化劑(磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按 2 5的重量比復配)，600重量份的軟單體G50重量份的丙烯酸丁酯和150重量份的丙烯酸乙酯復配)，360重量份的硬單體(84. 6重量份的苯乙烯和275. 4重量份的甲基丙烯酸甲酯復配)，加入到預乳化釜中攪拌(轉速為720rpm)55分鐘，配成預乳化液後，稱取四.16 重量份的預乳化液作為墊底種子反應液備用；將500重量份的去離子水，145重量份的功能性單體(丙烯酸羥乙酯和N 羥甲基丙烯醯胺按5.5 1.5的重量比復配)，45重量份的緩衝劑(碳酸氫銨和碳酸氫鈉按 2.5 7.5的重量比復配)，90重量份的乳化劑(酚醚硫酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚按2 5 的重量比復配)，80重量份的引發劑(質量分數為50%的過硫酸銨水溶液)加入到聚合反應釜中拌並升溫至70°C，投入29. 16重量份的墊底種子反應液，加入85重量份的引發劑 (質量分數為50%的過硫酸銨水溶液)，反應15分鐘，並持續往聚合反應釜中加入100重量份的去離子水，緩慢降溫至55°C，控制溫度在55°C下抽真空0.5小時(真空度保持在150 毫米汞柱)，抽真空結束後升溫至80°C，並開始將剩餘量預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間10小時，並控制溫度在80°C，滴加結束後升溫至85°C保溫反應0. 5小時，再降溫到室溫。加入40重量份的功能性助劑(包括10重量份的0T-75和30重量份的水性消泡齊U，其中水性消泡劑由水性礦物油和聚醚改性有機矽按質量比ι 3. 5復配)，滴加氨水來調整粘度為100士20mpa. s，用去離子水調節固含量為45%，用500目過濾袋過濾包裝。該實施例製備得到的精裱膠，其各項性能如下乳白色水性分散體，不分層，無沉澱，無結皮，攪拌後呈均勻狀態；粘度100士20mpa. s ;pH值8士 1 ；固含量45%。實施例2將280重量份的去離子水，16重量份的乳化劑(磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按 2 5的重量比復配)，650重量份的軟單體087重量份的丙烯酸丁酯和163重量份的丙烯酸乙酯復配)，400重量份的硬單體(96重量份的苯乙烯和304重量份的甲基丙烯酸甲酯復配)，加入到預乳化釜中攪拌(轉速為680rpm) 55分鐘，配成預乳化液後，稱取107重量份的預乳化液作為墊底種子反應液備用；將500重量份的去離子水，155重量份的功能性單體(丙烯酸羥乙酯和N 羥甲基丙烯醯胺按5.5 1.5的重量比復配)，40重量份的緩衝劑(碳酸氫銨和碳酸氫鈉按2.5 7. 5的重量比復配)，85重量份的乳化劑(酚醚硫酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚按2 5 的重量比復配)，90重量份的引發劑(質量分數為50%的過硫酸銨水溶液)加入到聚合反應釜中拌並升溫至70°C，投入107重量份的墊底種子反應液，加入95重量份的引發劑(質量分數為50%的過硫酸銨水溶液)，反應20分鐘，並持續往聚合反應釜中加入100重量份的去離子水，緩慢降溫至55°C，控制溫度在60°C下抽真空0. 5小時(真空度保持在180毫米汞柱)，抽真空結束後升溫至80°C，並開始將剩餘的預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間12. 0小時，並控制溫度在85°C，滴加結束後升溫至90°C保溫反應0. 5小時，再降溫到室溫。加入40重量份的功能性助劑(包括10重量份的0T-75和30重量份的水性消泡齊U，其中水性消泡劑由水性礦物油和聚醚改性有機矽按質量比ι 3. 5復配)，滴加氨水來調整粘度為80士 lOmpa. s，用去離子水調節固含量為52%，用500目過濾袋過濾包裝。該實施例製備得到的精裱膠，其各項性能如下乳白色水性分散體，不分層，無沉澱，無結皮，攪拌後呈均勻狀態；粘度80 士 lOmpa. s ;pH值8 士 1 ；固含量52%。以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本發明的範疇，應由各權利要求所限定。
權利要求
1.一種精裱膠，其特徵在於，是由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、引發劑、乳化劑、緩衝劑、功能性助劑、粘度調節劑和去離子水；其中，所述硬單體為苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按質量比1.2 3.8復配製得；所述軟單體為丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按質量比7. 5 2. 5復配製得；所述功能性單體為丙烯酸羥乙酯和N 羥甲基丙烯醯胺按質量比5. 5 1.5復配製得；所述引發劑為過硫酸鹽；所述乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按質量比25復配製得； 所述緩衝劑為碳酸氫銨和碳酸氫鈉按質量比2. 5 7. 5復配製得； 所述功能性助劑包括水性潤溼劑和水性消泡劑； 所述粘度調節劑是控制體系粘度為50-120mpa. s的粘度調節劑。
2.如權利要求1所述的一種精裱膠，其特徵在於，所述水性潤溼劑為0T-75，所述水性消泡劑為水性礦物油和聚醚改性有機矽按質量比1 3. 5復配製得。
3.如權利要求1所述的一種精裱膠，其特徵在於，所述精裱膠的乳膠膠束粒徑控制在200 400納米，且呈現雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為220納米的佔總量2-8%，且在200-240納米區間呈現正態分布；乳膠膠束粒徑為380納米的佔總量75-81 %，且在 360-400納米區間呈現正態分布。
4.如權利要求1至3任一項所述的一種精裱膠，其特徵在於，所述原料的重量份數如
5. 一種如權利要求1所述的精裱膠的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟A、將定量硬單體、軟單體、乳化劑、去離子水加入到預乳化釜中，經攪拌後得到預乳化液，稱量出其中的8%設為墊底種子反應液備用；B、將定量的功能性單體、引發劑、乳化劑、緩衝劑、去離子水加入到聚合反應釜中攪拌並升溫至70-80°C ；投入步驟A中稱出的墊底種子反應液，加入墊底引發劑反應15 20分鐘，並往聚合反應釜持續加入去離子水，緩慢降溫直至45 55°C，並控制溫度在50 60°C 將聚合反應釜抽真空0. 5h，再升溫至80°C，將步驟A中剩餘的預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間10 12小時，並控制溫度在80 85°C，滴加結束後升溫至85 硬單體軟單體350-450 份 550-650 份 140-160 份 160-185 份 90-110 份 40-50 份 35-55 份控制體系粘度為50-12Ompa. s所需要的量 700-1000 份。功能性單體引發劑乳化劑緩衝劑功能性助劑粘度調節劑去離子水90°C保溫反應0. 5小時，再降溫到室溫；C、加入功能性助劑，用去離子水調節固含量為40-60%，用粘度調節劑調節粘度為 50-120mpa. s後，用500目過濾袋過濾包裝出料。
6.如權利要求5所述的一種精裱膠的製備方法，其特徵在於，步驟A中所述的預乳化釜為開啟彎葉式，葉片數為5葉，其直徑與預乳化釜直徑之比為0. 72，其葉片直徑與葉片高度之比為4. 3。
7.如權利要求5所述的一種精裱膠的製備方法，其特徵在於，步驟A中的攪拌轉速控制在680 720轉/分鐘，攪拌時間為55分鐘。
8.如權利要求5所述的一種精裱膠的製備方法，其特徵在於，步驟A中所述去離子水電導率控制在0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
9.如權利要求5所述的一種精裱膠的製備方法，其特徵在於，步驟B中聚合反應釜抽真空時的真空度保持在220 280毫米汞柱。
10.如權利要求5所述的一種精裱膠的製備方法，其特徵在於，步驟C中粘度調節劑為氨水，其中NH3的含量控制在9-11%，所述去離子水電導率控制在50 μ s/cm 80 μ s/cm。
全文摘要
本發明涉及一種精裱膠，由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、引發劑、乳化劑、緩衝劑、功能性助劑、粘度調節劑和去離子水。還提供了一種上述精裱膠的製備方法。本發明綠色環保、有益健康；無不良氣味、不含鄰苯二甲酸酯增塑劑與重金屬等有害物質；具有高固含量、高韌性，使所裱產品不起皺、不易變形；常溫下乾燥速度快，出活效率高；去漬保潔性好。可用溼抹布輕易擦除因在飾面上帶來的殘膠，從而保持基材飾面的美觀；塗布性能好，可實現膠水在基材上快速流平和塗布；最終裱糊產品粘接強度優異，可保持粘膠面牢固耐用。
文檔編號C09J133/24GK102559103SQ20111044079
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者吳斐雷 申請人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司