维普资讯htp/www.cqvip.com 2002年第6期 湖北化工 乳液型纸塑复合胶粘剂的研制 徐祥兵,王东波,李春光,龚光芬 (湖北省化工研究设计院,湖北武汉430074) 摘要:釆用预乳化半连续乳液聚合工艺,合成了一种丙烯酸酯类乳液,将其与自制水性松香乳液、VAE乳液复配 制成复合乳液胶粘剂,用于包装和印刷行业的纸塑复合,剥离强度达到了3.8N/25mm。探讨了单体、引发剂、乳化剂 聚合方法等对丙烯酸酯乳液的影响,考察了松香树脂、VAE乳液影响产品性能的因。 关键词:纸塑复合;胶粘剂;丙烯酸酯乳液;松香乳液;VAE乳液 中图分类号:TQ437.9 文献标识码:A 文章编号:1004-0404(2002)06-0023-03 目前市场上所使用纸塑复合胶粘剂除少量的溶剂通过流量计加入剩余的引发剂和预乳化液,2~2.5h 型外,基本上以水基乳液型胶粘剂为主。但使用中加完,然后升温至85℃,保温1h,降温,过滤出料。 存在一些明显的缺陷,主要表现为高分子聚合物成膜1.3纸塑复合胶粘剂的制备 后不溶于水,设备清洗困难;对经过喷粉处理后的印刷 在高速捏合机中,按比例分别加入丙烯酸酯乳液 品遮盖力不够,容易出现“雪花”现象;冬天低温时产品水性松香乳液、VAE乳液、消泡剂、软化剂等,高速共 脆性、粘接力不够,容易脱层等。作者在丙烯酸酯乳液混均匀,调节粘度后即可出料 中加入自制水性松香树脂乳液后,与VAE乳液混合1.4性能测试 制成的乳液型复膜胶,不仅无毒、无污染、低成本,而且 (1)表观粘度:按照GB/T2794-1995用同济大学 具有良好的低温适应性,克服了冬季使用的局限性,对机电厂生产的DNJ-79型旋转粘度计在25℃测定; 喷粉具有极强的遮盖力,并且使用方便,设备清洗非常 (2)剥离强度:将胶粘剂均匀涂布在BOPP薄膜 容易。 上,与彩印纸复合后采用兰光测试的智能电子拉力试 验机,参照GB/T2790-1995方法进行 实验部分 1.1原材料 2结果与讨论 丙烯酸丁酯(工业品,北京东方化工厂);丙烯酸乙2.1单体组成对乳液性能的影响 酯(工业品,日本进口);醋酸乙烯酯(工业品,北京东方 不同单体的聚合物玻璃化温度和脆化点不一样, 化工厂);丙烯酸(工业品,北京东方化工厂);非离子表选用不同的软硬单体组成能得到不同硬度和柔韧性的 面活性剂(工业品,上海助剂厂);十二烷基硫酸钠(化学聚合物。丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯的柔韧性、延伸率、 纯陇海试剂厂);过硫酸铵(分析纯,天津试剂三厂);水附着力及耐寒性能较好,作为软单体;醋酸乙烯酯的硬 性松香树脂(自制);VAE(工业品,四川维尼纶厂)。 度、拉伸强度、坚韧性及耐热性能较好,作为硬单体 1.2丙烯酸酯乳液的制备 实验发现,随软单体的用量增加,聚合物乳液的初粘力 1.2.1预乳化液的制备 增加,但硬单体的用量过少,胶粘剂的内聚力变差,持 在带有高速搅拌机的预乳化釜中,加人部分水、乳粘力和剥离强度下降。硬单体的用量恰当,不仅能提 化剂,搅拌溶解,然后滴加全部单体,高速搅拌进行乳高胶粘剂的剥离强度,而且能改善胶粘剂冬季使用的 化,即得到预乳化液。 效果。实验证明,硬单体占单体总量的12%~18%是 1.2.2丙烯酸乳液的制备 合理的 在聚合釜中加入剩余部分的水和乳化剂,以及 纸塑复合用的双向拉伸聚丙烯薄膜表面能很低 15%的引发剂溶液和10%的预乳化液,升温至75℃,结晶度高,是非极性的,而彩印纸油墨表面具有很强的 反应引发后釜内乳液变蓝并出现回流,待回流停止后极性,适量引进功能单体丙烯酸,不但能提高胶粘剂的 收稿日期:2002-09-10 作者简介:徐祥兵(1976—),男,1998武汉化工学院毕业,现从事造纸与印刷化学品研究。2002年 第 6期 湖 北 化 工 23 乳 液 型 纸 塑 复 合 胶 粘 剂 的研 制 徐 祥 兵 。王 东 波 ，李 春 光 。龚 光 芬 (湖 北省 化 工研 究设 计 院 ，湖 北 武 汉 430074) 摘 要 ：采 用预 乳化 半连 续 孔 液聚合 工 艺 ，合 成 了一种 丙烯 酸 酯 类孔 液 ，将 其 与 自制 水 性 松 香 孔 液 、VAE孔 液 复 配 制 成复合 孔 液胶 粘 刑，用 于 包装 和 印刷 行业 的 纸塑 复 合 。剥 离强度 达 到 了 3．8N／25mm。探 讨 了单 体 、引 发 荆 、孔化 刑、 聚 舍方 法 等对 丙烯酸 酯 孔液 的影 响 ．考 察 了松 香树 脂 、VAE乳 液影 响产 品性 能 的 因素 。 关 键 词 ：纸 塑 复 合 ；胶 粘 荆 ；丙 烯 酸 酯 孔 液 ；松 香 孔 液 ；VAE孔 液 中图分 类 号 ：TQ437．9 文献 标识 码 ：A 文章 编号 ：1004-0404(2002)06—0023—03 目前 市 场 上 所 使 用 纸 塑 复 合 胶 粘 剂 除 少 量 的 溶剂 型外 ，基本上 以水 基乳 液 型胶 粘 剂 为主[1]。但 使用 中 存 在 一些 明 显 的 缺 陷 ，主 要 表 现 为 高 分 子 聚 合 物 成 膜 后不溶 于水 ，设 备清洗 困难 ；对 经过喷粉处理后 的印刷 品遮 盖 力 不 够 ，容 易 出 现 “雪 花 ”现 象 ；冬 天低 温 时 产 品 脆 性 、粘 接 力 不 够 ，容 易 脱 层 等 。作 者 在 丙烯 酸 酯 乳 液 中加入 自制水 性 松 香 树脂 乳 液 后 ，与 VAE乳 液 混合 制 成 的乳 液 型 复 膜 胶 ，不 仅 无 毒 、无 污 染 、低 成本 ，而 且 具 有 良好 的低 温 适 应 性 ，克 服 了 冬 季 使 用 的 局 限 性 ，对 喷 粉 具 有 极 强 的 遮 盖 力 ，并 且 使 用 方 便 ，设 备 清 洗 非 常 容 易 。 1 实 验 部 分 1．1 原 材 料 丙 烯 酸 丁 酯 (工 业 品 ，北 京 东 方 化 工 厂 )；丙 烯 酸 乙 酯 (工 业 品 ，日本 进 口)；醋 酸 乙 烯 酯 (工 业 品 ，北 京 东 方 化 工 厂 )；丙烯 酸 (工 业 品 ，北 京 东 方 化 工 厂 )；非 离 子 表 面 活性 剂 (工 业 品 ，上 海 助 剂 厂 )；十 二 烷 基 硫 酸 钠 (化 学 纯 ，陇海 试 剂 厂 )；过 硫酸 铵 (分 析 纯 ，天 津试 剂 三 厂 )；水 性 松香 树 脂 (自制 )；VAE(工 业 品 ，四川 维 尼纶 厂 )。 1．2 丙 烯 酸 酯 乳 液 的 制 备 1．2．1 预 乳 化 液 的 制 备 在 带 有 高 速 搅 拌 机 的 预 乳 化 釜 中 ，加 入 部 分 水 、乳 化 剂 ，搅 拌 溶 解 ，然 后 滴 加 全 部 单 体 ，高 速 搅 拌 进 行 乳 化 ，即得 到 预 乳 化 液 。 1．2．2 丙 烯 酸 乳 液 的 制 备 在 聚 合 釜 中 加 入 剩 余 部 分 的 水 和 乳 化 剂 ，以 及 l5 的 引 发 剂 溶 液 和 lO 的 预 乳 化 液 ，升 温 至 75。C， 反应 引 发 后 釜 内 乳 液 变 蓝 并 出 现 回流 ，待 回 流 停 止 后 通过 流量 计加 入剩 余 的引发剂 和 预乳化 液 ，2～ 2．5h 加完 ，然后升温至 85℃ ，保温 lh，降温 ，过滤 出料 。 1．3 纸 塑 复 合 胶 粘 剂 的 制 备 在 高 速 捏 合 机 中 ，按 比例 分 别 加 入 丙 烯 酸 酯 乳 液 、 水 性 松香 乳 液 、VAE乳 液 、消 泡 剂 、软 化 剂 等 ，高 速 共 混 均 匀 ，调 节 粘 度后 即可 出料 。 1．4 性 能 测试 (1)表 观 粘 度 ：按 照 GB／T2794一l995用 同 济 大 学 机 电厂 生 产 的 DNJ一79型 旋 转 粘 度计 在 25℃测 定 ； (2)剥 离 强 度 ：将 胶 粘 剂 均 匀 涂 布 在 BOPP 薄 膜 上 ，与彩印纸复合后 采用 兰光 测试 的智 能 电子拉力试 验 机 ，参 照 GB／T2790-1995方 法 进 行 。 2 结 果 与讨 论 2．1 单 体 组 成 对 乳 液 性 能 的 影 响 不 同 单 体 的 聚 合 物 玻 璃 化 温 度 和 脆 化 点 不 一 样 ， 选 用 不 同 的软 硬 单 体 组 成 能 得 到 不 同 硬 度 和柔 韧 性 的 聚合物 。丙烯酸 丁酯 、丙 烯 酸 乙酯 的柔韧 性 、延 伸率 、 附着力及耐寒性 能较好 ，作 为软单 体 ；醋酸 乙烯酯的硬 度 、拉 伸强度 、坚韧 性 及 耐 热 性 能 较好 ，作 为 硬单 体 。 实 验 发 现 ，随 软 单 体 的 用 量 增 加 ，聚 合 物 乳 液 的 初 粘 力 增 加 ，但 硬 单 体 的用 量 过 少 ，胶 粘 剂 的 内 聚 力 变 差 ，持 粘力 和剥离 强度下 降 。硬 单体 的用量恰 当 ，不仅 能提 高 胶 粘剂 的 剥 离 强 度 ，而 且 能 改 善 胶 粘 剂 冬 季 使 用 的 效果 。实验证 明 ，硬单体 占单体 总量 的 l2 ～ l8 是 合 理 的 。 纸塑复合用 的双 向拉 伸 聚丙烯 薄 膜表 面能 很低 ， 结 晶 度 高 ，是 非 极 性 的 ，而 彩 印 纸 油 墨 表 面 具有 很 强 的 极 性 ，适 量引进功能单体 丙烯酸 ，不但能提 高胶 粘剂 的 收 稿 日期 ：2002— 09一 lO 作者 简 介 ：徐 祥兵 (1976一 )．男 ．1998武 汉化 工 学 院毕 业 ，现从 事造 纸 与印 刷化 学 品研 究 。 维普资讯 http://www.cqvip.com