專利名稱：白乳膠的生產方法
技術領域：
本發明涉及了一種生產耐水、耐高低溫、阻燃、環保、粘接力大的水溶性白乳膠工藝方法。
隨著社會的發展，人們生活水平的提高，對能粘接木材、紙制品和房屋裝修、裝飾等行業用的白乳膠，需求量越來越大，要求的技術性能條件也越來越高。我國的粘接劑市場上膠種多，但白乳膠仍然是用途廣、銷量最大的膠種，有白乳膠、干酪素白乳膠、大豆蛋白類白乳膠、淀粉類白乳膠、聚乙烯醇縮醛白乳膠、溶劑性氯丁乳膠等，但是普遍存在著“致命”的缺點，如德國專利技術醋酸乙烯乳液白乳膠不能耐40℃以上的溫度和0℃以下的低溫，否則就影響粘接劑的耐久性，它的膠層耐水性差，膠中的醋酸易被水解析出，使膠層增塑降低粘合強度，膠液中的醋酸氣味影響環保和人們的身體健康等缺點。蛋白類和淀粉類白乳膠存在著性能不穩定，易產生微生物、不耐水、低溫下易結冰。聚乙烯醇縮甲酸液加白色填料成為白乳膠，典型的如107膠、108膠，它的膠層固化物可耐110℃高溫，粘接強度高，但在低溫下膠液中的水易結冰，不能使用，而且膠液中含游離甲醛，在固化物中潛在釋放大量游離醛，嚴重污染環境，危害人體健康，用此膠來做家具裝修裝飾房子后，使人頭痛、惡心、長久不能進住，溶劑性氯丁乳膠雖然初粘力強但苯類溶劑揮發同樣污染環境，性能不穩定、易老化、易燃、易爆等問題，有的單位采用聚乙烯醇縮甲醛，膠液清水洗膠的方法來降低游離甲醛含量，并在膠液中添加尿素，使洗后仍殘留在膠液中的游離甲醛與尿素化合成部分尿醛樹脂，這種工藝方法雖然降低了醛的氣味，但仍解決不了膠體中潛在的游離甲醛含量，達不到環保的目的。該工藝為了使膠液PH值達到中性，膠液酸的含量高需要用氫氧化鈉來中和，生產設備亦貴。由于生產該膠采用的是隔層加熱方式，使水、溶液加熱時間長，而且縮合后的膠液易粘在加熱層壁上不脫落，膠層全部成為廢料，每生產一噸產品要損失原料8公斤左右，還要停機專人到除廢膠層。浪費能源，廢工廢時廢料，使成本提高，難以投入大批量生產。
本發明的目的是提供一種生產耐水性好、耐高低溫、阻燃、環保、粘合力大、用途廣泛的水溶性白乳膠工藝方法，以解決現有技術中產品性能差、污染嚴重及生產工藝復雜、成本高的問題。
本發明的機理是將聚乙烯醇與適量水加熱溶解，加入鹽酸，在酸性介質作用下再加甲醛，進行縮合反應，使聚乙烯醇的羥基與醛基進行縮合，以減少聚乙烯醇——高分子的親水官能團羥基的數量，提高膠體的粘接力和耐水性。由于對產品環保的要求，縮甲醛工藝采用的是全縮工藝，使膠體與水脫離，使游離甲醛、酸進入“下水”放掉，連續采用洗膠工藝，直至完全洗去游離甲醛和酸，使膠液中的PH值為中性，省去了用氫氧化鈉中和和尿素吸附甲醛氣味的工藝，由于全縮工藝會影響膠的強度，采用接枝的方法，在膠液中添加苯乙烯與丙稀酸共聚乳液來提高膠體的耐水性和粘接力。為了提高膠的防凍性能添加了定量的防凍劑乙二醇。本膠固化物屬易燃物，添加定量氫氧化鋁作為阻燃劑，提高膠的耐燃性，為提高本膠的使用性能加入定量的水性增稠劑。
本發明的生產工藝A將適量清水放入反應器內封閉，將熱氣輸入反應器內，使水逐漸加熱到80-90℃左右。B將定量聚乙烯醇粉沫慢慢加入反應器內，熱水溶解聚乙烯醇后呈透明液體。C停止加熱，開啟密封蓋，使液體自然降溫至70℃，加入鹽酸攪拌再將甲醛加入，加完定量甲醛后密封，邊攪拌邊加溫進行縮合，升溫至95℃-100℃，停止加熱40-60分鐘后，反應缸內液體呈白色絮狀物，浮出聚集在水面上。D將含有游離甲醛和酸的下水從反應器底部排水管口放掉。G加清水在反應器內，再攪拌溶解加熱，使膠體漂浮多次，將水排掉，直至使膠體PH值為中性。E加入防凍劑、阻燃劑、增稠劑。F產品包裝入庫。
本發明方法所制產品無毒無味，粘接強度高，阻燃，且耐水、耐高溫100℃以上、耐低溫-20℃以下，由于采用了直接加熱法，加熱速度比傳統方法快一倍，節約能源50％，解決了隔層加熱金屬表面易“糊鍋”的難題，成本降低20％。
實例一A在容積為1000L的反應器中，加入干凈的自來水700L，輸入熱氣加溫40分鐘至水溫升至80℃，此時將加氣量減少至0.5m3/小時。B加入聚乙烯醇(1799#)100kg，加入時可做3次加入，使之與水均勻混合溶解，10分鐘液體呈透明狀。C停止加氣，采用室溫降溫，降至70℃時，加入HCI25kg，加入這種原料時，必須以每分鐘1kg的速度加入，加入甲醛20kg，緩緩加入，加入速度為1kg/分鐘，加入完畢后，加氣升溫，并蓋上蓋進行攪拌，30分鐘后，停止攪拌，開蓋，加氣量減少至0.5m3/分鐘，這時膠體與水全部分離并浮出水面，形成一種白色絮狀物的懸浮體。D停止加氣，5分鐘后打開底部放水閥，將分離的水放掉。G關上閥門，再加入自來水700L，開動攪拌機，開氣加溫，(放氣量為1m3/小時)30分鐘后，停止攪拌與加氣，這時膠體又浮出水面，打開底部放水閥，將水放掉，這道工序連續進行六次，PH值測試為7。E當這些工序完成之后，加入清水600L，開動攪拌機20分鐘進行攪拌，膠體溫度降至30℃時，再加入防凍液(乙二醇)1kg，阻燃AI(OH)30.5kg，增韌劑1鄰苯二甲酸二丁脂0.3kg，增粘劑、苯乙烯與丙烯酸共聚液4kg，增稠劑TL0.5kg，這種試劑同時加完后開動攪拌機20分鐘，制得產品120kg。F包裝、入庫即可。
實例二生產工藝同實例一。
分別加入聚乙烯醇100kg，HCI20kg，甲醛18kg，防凍劑0.5kg，AI(OH)30.3kg，增韌劑0.2kg，增粘劑3kg，增稠劑0.4kg時，生產的膠體在粘接強度方面，比標準加入量生產的膠體下降30％，且防凍、耐水方面不理想。
實例三生產工藝同實例一。
分別加入聚乙烯醇100kg，HCI30kg，甲醛25kg，防凍劑2kg，AI(OH)31g，增韌劑1g，增粘劑4kg，增稠劑0.6kg時，此生產出的膠體從外觀上看比較好看，但在實際的用戶使用時出現涂刷不便，膠體強度過低，并出現被粘物產生變形的弱點。
權利要求
白乳膠的生產方法，其特征在于A將適量清水放入反應器內封閉，將熱氣輸入反應器內，使水逐漸加熱到80-90℃左右。B將定量聚乙烯醇粉沫慢慢加入反應器內，熱水溶解聚乙烯醇后呈透明液體。C停止加熱，開啟密封蓋，使液體自然降溫至70℃，加入鹽酸攪拌再將甲醛加入，加完定量甲醛后密封，邊攪拌邊加溫進行縮合，升溫至95℃-100℃，停止加熱40-60分鐘后，反應缸內液體呈白色絮狀物，浮出聚集在水面上。D將含有游離甲醛和酸的下水從反應器底部排水管口放掉。G加清水在反應器內，再攪拌溶解加熱，使膠體漂浮多次，將水排掉，直至使膠體PH值為中性。E加入防凍劑、阻燃劑、增稠劑。F產品包裝入庫。
全文摘要
本發明涉及白乳膠的生產方法，主要解決現有工藝造成的成本高、浪費能源，特別是所制產品污染的問題。本發明主要采用將聚乙烯醇與適量水加熱溶解，加入鹽酸，在酸性介質作用下再加甲醛，進行縮合反應，使聚乙烯醇的羥基與醛基進行縮合，在膠液中添加苯乙烯與丙烯酸共聚乳液來提高膠體的耐水性和粘接力。為了提高膠的防凍性能添加了定量的防凍劑乙二醇。添加定量氫氧化鋁作為阻燃劑，加入定量的水性增稠劑。本發明的所其產品無毒無味，粘接強度高，阻燃，且耐水、耐高溫100℃以上、耐低溫－20℃以下，由于采用了直接加熱法，加熱速度比傳統方法快一倍，節約能源50％，解決了隔層加熱金屬表面易“糊鍋”的難題，成本降低20％。
文檔編號C09J129/14GK1445323SQ0211011
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月14日 優先權日2002年3月14日
發明者劉建華, 王振京 申請人:劉建華