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一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑及其制備方法.pdf

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一種 鐵皮 面板 復合 貼面 水性 膠粘劑 及其 制備 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510611170.8

申請日:

2015.09.23

公開號:

CN105131866A

公開日:

2015.12.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):C09J 131/04變更事項:申請人變更前:臺州市頂立膠粘劑有限公司變更后:頂立新材料科技有限公司變更事項:地址變更前:317022 浙江省臺州市臨海市沿江鎮水洋村變更后:317022 浙江省臺州市臨海市沿江鎮水洋村|||實質審查的生效IPC(主分類):C09J 131/04申請日:20150923|||公開
IPC分類號: C09J131/04; C08F218/08; C08F220/18; C08F220/58; C08F220/22; C08F230/02; C08F220/06; C08F2/30; C08F2/26 主分類號: C09J131/04
申請人: 臺州市頂立膠粘劑有限公司
發明人: 劉維均; 羅平; 宋志強; 徐建
地址: 317022浙江省臺州市臨海市沿江鎮水洋村
優先權:
專利代理機構: 杭州求是專利事務所有限公司33200 代理人: 邱啟旺
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510611170.8

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2017.11.17|||2017.10.20|||2016.01.06|||2015.12.09

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑及其制備方法,其主要成分包括去離子水、聚乙烯醇、乳化劑、引發劑、緩沖劑、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、N-羥乙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸五溴芐酯、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、防銹劑、消泡劑和防腐劑。本發明在制備時先合成具有耐水、阻燃的自交聯聚醋酸乙烯酯/丙烯酸丁酯共聚改性乳液,然后在共聚乳液中加入防銹劑、消泡劑和防腐劑混合,最終制備出一種水性環保性能優良的鐵皮面板復合貼面膠粘劑。本發明制備的膠粘劑與傳統的溶劑型SBS膠粘劑比較,具有耐水、阻燃、耐熱、粘接強度高及對環境和人體不會產生危害的優勢。

權利要求書

權利要求書
1.  一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于,其配方質量百分比如下:


2.  如權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于:所述聚乙烯醇可以為PVA17-88、PVA17-92中的一種或兩種按照任意配比組成的混合物。

3.  如權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于:所述乳化劑可以為烷基酚烯丙基聚醚磷酸鹽、琥珀酸酯磺基丁二酸鹽中的一種或兩種按照任意配比組成的混合物。

4.  如權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于:所述緩沖劑可以為碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或多種按照任意配比組成的混合物。

5.  如權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于:所述引發劑可以為過硫酸銨。

6.  如權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其特征在于:所述防腐劑可以為苯甲酸鈉。

7.  一種權利要求1所述的鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑的合成方法,其特征在于,包括如下步驟:
(1)取44.5~55.25重量分的去離子水,分成兩份,第一份溶解引發劑,第二份溶解聚乙烯醇;
(2)將0.15~0.25重量份的引發劑溶于第一份去離子水中,得到濃度為5~10%的引發劑水溶液;并將該引發劑水溶液分成三份,第一份占總質量的25~30%,第二份占總質量的60~65%,第三份占總質量的10%;
(3)將20~22重量份的醋酸乙烯酯分成兩份,第一份占總質量的85~90%,第二份占總質量的10~15%;
(4)將第一份醋酸乙烯酯、18~25重量份的丙烯酸丁酯、1.0~1.5重量份的N-羥乙基甲基丙烯酰胺、1.0~1.5重量份的丙烯酸五溴芐酯、1.0~1.5重量份的丙烯酸和0.5~1.0重量份的甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯混合攪拌均勻,得到混合單體;
(5)將3~4重量份的聚乙烯醇投入第二份去離子水中,升溫至90℃~92℃并保溫溶解60~80分鐘,使聚乙烯醇充分溶解,得到聚乙烯醇溶液;
(6)將步驟5配制的聚乙烯醇溶液降溫至58℃~62℃,加入1~1.6重量份的乳化劑、0.2~0.4重量份的緩沖劑攪拌均勻,之后加入第二份醋酸乙烯酯并乳化5~10分鐘,后加入第一份引發劑水溶液,升溫至65℃~70℃,等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至78℃~80℃,開始滴加步驟3中所配的混合單體,同時滴加第二份引發劑水溶液,滴加時間為3.5~4小時,反應溫度控制在76℃~82℃;當混合單體加完后,保溫10~15分鐘后,加入第三份引發劑溶液,升溫至85~90℃,之后再次保溫50~70分鐘;降溫至45-50℃以下,調pH值至5~7,加入0.5-1.0重量份的防腐劑苯甲酸鈉、0.2-0.4重量份的防銹劑SD-2、0.1-0.2重量份的消泡劑BYK024,邊降溫邊抽真空攪拌30分鐘后出料,獲得成品乳液。

說明書

說明書一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑及其制備方法
技術領域
本發明涉及膠粘劑制備技術,尤其涉及一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑及其制備方法。
背景技術
鐵皮或鍍鋅鐵皮面板復合貼面有廣泛的應用,其產品可以用途廣告牌、畫板、相框、宣傳欄、少兒拼圖玩具等。鐵皮或鍍鋅鐵皮通過膠粘劑對密度板、PVC片材、聚氯乙烯高分子板、亞克力板、防火板、水晶板等裝飾面板材料在基材表面進行復合貼面,通過加工后的鐵皮或鍍鋅鐵皮面板大大提升了產品附加值。
傳統的鐵皮或鍍鋅鐵皮面板復合貼面膠粘劑主要以SBS、SEBS、氯丁橡膠等溶劑型樹脂為主,該類膠粘劑初粘力快,粘接強度高,不存在對板材的腐蝕;但由于是溶劑型粘接劑,存在有機溶劑揮發,會對人體和環境產生危害,同時膠粘劑的耐熱性和耐水性差,在高溫、潮濕環境下易脫落開膠,同時,還存在生產環境容易引起火災人危險。為此,開發一種初粘力快、耐熱、耐水、阻燃的高強度單組份水基型鐵皮或鍍鋅鐵皮面板復合貼面膠粘劑具有重要的經濟效益和社會效益。
發明內容
針對上述問題,本發明設計了一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其具有初粘力快、耐水、耐熱、粘接強度高、阻燃的特點,且以水為分散介質,揮發物對人體和環境不會造成危害,生產環境安全,火災危險系數大大降低。
本發明第二個目的是提供以上膠粘劑的一種制備方法,其具有操作簡便、制備效率高,特別適用于現代化大規模的生產需要。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑,其配方質量百分比如下:


進一步地,所述聚乙烯醇為PVA17-88、PVA17-92中的一種或兩種按照任意配比組成的混合物。
進一步地,所述乳化劑為烷基酚烯丙基聚醚磷酸鹽、琥珀酸酯磺基丁二酸鹽中的一種或兩種按照任意配比組成的混合物。
進一步地,所述緩沖劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或多種按照任意配比組成的混合物。
進一步地,所述引發劑為過硫酸銨。
進一步地,所述防腐劑為苯甲酸鈉。
一種鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑的合成方法,包括如下步驟:
(1)取44.5~55.25重量分的去離子水,分成兩份,第一份溶解引發劑,第二份溶解聚乙烯醇;
(2)將0.15~0.25重量份的引發劑溶于第一份去離子水中,得到濃度為5~10%的引發劑水溶液;并將該引發劑水溶液分成三份,第一份占總質量的25~30%,第二份占總質量的60~65%,第三份占總質量的10%;
(3)將20~22重量份的醋酸乙烯酯分成兩份,第一份占總質量的85~90%,第二份占總質量的10~15%;
(4)將第一份醋酸乙烯酯、18~25重量份的丙烯酸丁酯、1.0~1.5重量份的N-羥乙基甲基丙烯酰胺、1.0~1.5重量份的丙烯酸五溴芐酯、1.0~1.5重量份的丙烯酸和0.5~1.0重量份的甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯混合攪拌均勻,得到混合單體;
(5)將3~4重量份的聚乙烯醇投入第二份去離子水中,升溫至90℃~92℃并保溫溶解60~80分鐘,使聚乙烯醇充分溶解,得到聚乙烯醇溶液;
(6)將步驟5配制的聚乙烯醇溶液降溫至58℃~62℃,加入1~1.6重量份的乳化劑、0.2~0.4重量份的緩沖劑攪拌均勻,之后加入第二份醋酸乙烯酯并乳 化5~10分鐘,后加入第一份引發劑水溶液,升溫至65℃~70℃,等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至78℃~80℃,開始滴加步驟3中所配的混合單體,同時滴加第二份引發劑水溶液,滴加時間為3.5~4小時,反應溫度控制在76℃~82℃;當混合單體加完后,保溫10~15分鐘后,加入第三份引發劑溶液,升溫至85~90℃,之后再次保溫50~70分鐘;降溫至45-50℃以下,調pH值至5~7,加入0.5-1.0重量份的防腐劑苯甲酸鈉、0.2-0.4重量份的防銹劑SD-2、0.1-0.2重量份的消泡劑BYK024,邊降溫邊抽真空攪拌30分鐘后出料,獲得成品乳液。
本發明的有益效果在于:
1、配方中乳化劑烷基酚烯丙基聚醚磷酸鹽在分子結構中含有烯丙基雙鍵,這類乳化劑在乳液聚合中它們是通過共價鍵的方式鍵合在乳膠粒表面,這種較強的鍵合使乳化劑分子在乳膠液存放和使用中不會發生解析;具有很好的機械穩定性和抗凍融性,對自交聯單體可加強交聯效果。可用于生產高固含的乳液配方體系中。琥珀酸酯磺基丁二酸鹽具有陰離子非離子同結構,潤濕性好,制備出的乳液粒徑分布窄,熱穩定性好,出色的耐多價陽離子穩定性,機械穩定性好,凝膠殘渣少。
2、配方中丙烯酸丁酯具有較長的柔性鏈,玻璃化溫度較低,與醋酸乙烯酯共聚后降低膠粘劑玻璃化溫度,提高產品初粘力。丙烯酸五溴芐酯共聚到聚合物鏈中,由于C-Br鍵的鍵能較低,遇火受熱發生分解反應,生成自由基Br·,它又與高分子材料反應生成溴化氫,溴化氫與活性很強的OH·自由基反應,一方面使得Br再生,一方面使得OH·自由基的濃度減少,使燃燒的連鎖反應受到抑制,燃燒速度減慢,直至熄滅。配方中由于甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯共聚引入聚合物鏈中,磷酸酯可以促進與金屬板材的粘附力。
3、配方中的N-羥乙基甲基丙烯酰胺為室溫自交聯單體,在成膜失水過程中可以與多種官能團如:羥甲基、氨基、醛基及多價金屬陽離子反應使聚合物鏈形成交聯網絡結構,從而提高對基材的粘附力與耐水性。
綜上,本發明設計的膠粘劑具有耐水、耐熱、阻燃、粘接強度高的特點,且揮發物不會對環境和人體造成危害,解決了傳統以溶劑型膠粘劑復合貼面的高濕熱環境下易脫落開膠及溶劑揮發對環境和人體產生危害的難題。
具體實施方式
下面就具體的配比和所得的膠粘劑性能進行闡述。
實施例1.配方總量=1000Kg


按照以下步驟合成鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑:
(1)將去離子水分成兩份,第一份溶解引發劑,第二份溶解聚乙烯醇;
(2)將引發劑溶于第一份去離子水中,得到濃度為5~10%的引發劑水溶液;并將該引發劑水溶液分成三份,第一份占總質量的25~30%,第二份占總質量的60~65%,第三份占總質量的10%;
(3)將醋酸乙烯酯分成兩份,第一份占總質量的85~90%,第二份占總質量的10~15%;
(4)將第一份醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、N-羥乙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸五溴芐酯、丙烯酸和甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯混合攪拌均勻,得到混合單體;
(5)將聚乙烯醇投入第二份去離子水中,升溫至90℃~92℃并保溫溶解60~80分鐘,使聚乙烯醇充分溶解,得到聚乙烯醇溶液;
(6)將步驟5配制的聚乙烯醇溶液降溫至58℃~62℃,加入乳化劑、0.2~0.4重量份的緩沖劑攪拌均勻,之后加入第二份醋酸乙烯酯并乳化5~10分鐘,后加入第一份引發劑水溶液,升溫至65℃~70℃,等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至78℃~80℃,開始滴加步驟3中所配的混合單體,同時滴加第二份引發劑水溶液,滴加時間為3.5~4小時,反應溫度控制在76℃~82℃;當混合單體加完后,保溫10~15分鐘后,加入第三份引發劑溶液,升溫至85~90℃,之后再次 保溫50~70分鐘;降溫至45-50℃以下,調pH值至5~7,加入防腐劑苯甲酸鈉、防銹劑SD-2、BYK024,一邊自然降溫,一邊抽真空攪拌,30分鐘后出料,獲得成品乳液。
實施例2.配方總量=1000Kg

鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑的合成方法同實施例1。
實施例3.配方總量=1000Kg


鐵皮面板復合貼面用水性膠粘劑的合成方法同實施例1。
以上成分配比獲得的產品技術指標:

經實驗檢測,本發明膠粘劑與傳統溶劑型SBS膠粘劑的性能對比如下表所示:


通過上表結果可知,由于本發明膠粘劑在分子結構設計中考慮膠粘劑成膜過程中交聯固化及引入阻燃和附著力促進功能單體,使本發明膠粘劑與傳統的溶劑型SBS復合貼面膠粘劑比較,本發明的膠粘劑具有耐熱、耐水、阻燃、高強度及對環境和人體不會產生危害的優勢。

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