環保水性氯丁型萬能膠及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保水性氯丁型萬能膠及其制備方法，該萬能膠的主要成分及其重量配比為：水性松香甘油酯乳液5％、水性松香季戊四醇酯乳液5.4％、水性石油樹脂乳液4％、水性烷基酚醛乳液8％、水性丙烯酸乳液11％、水性EVA乳液8％、水性陰離子氯丁膠乳42％、去離子水6％。本發明的萬能膠具有零VOC、高固含量、無有機溶劑、不含重金屬、無味、優良的粘結性能、耐熱耐老化、干燥時間較快、開放時間長、抗皮革油脂性能優、省膠等多方面的綜合優勢，具有杜絕環境污染，改善操作和施工環境，成本低廉、無味、防火安全等優點，廣泛應用于鋁塑板、夾板、密度板、免漆板、高分子板、屏風、金屬薄片等板材裝飾行業，尤其適合綠色環保高檔裝飾行業應用。
【專利說明】環保水性氯丁型萬能膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種膠粘劑及其制備方法，更具體地說是涉及一種環保水性氯丁型萬能膠及其制備方法，可廣泛應用于鋁塑板、夾板、密度板、免漆板、木板、高分子板、屏風、金屬薄片、EVA等板材裝飾裝修行業，尤其適合于綠色環保高檔裝飾裝修行業。
【背景技術】
[0002]萬能膠是一種具有合適的粘度，適合于用齒形刮膠板、毛刷等做為施工工具刮刷涂施工，將兩種不同的物質界面緊密連接起來，起到傳遞應用作用的膠粘劑；萬能膠廣泛應用于鋁塑板、夾板、密度板、免漆板、高分子板、金屬薄片等材料之間的粘合，萬能膠包括溶劑型萬能膠(油性萬能膠)和水性萬能膠。
[0003]中國市場目前還是以中低端溶劑型萬能膠應用為主，大量有機溶劑包括有毒的鹵代烴和三苯(苯、甲苯、二甲苯)溶劑在施工時進入空氣中，既消耗大量日趨緊張的石油油料資源，又嚴重影響人民生活環境與身體健康；盡管國家在2009年9月I日起開始實施國家標準GB 18583-2008 (室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質強制性限量標準)，但是對于三苯和鹵代烴的限量還是過于寬松，例如:甲苯+ 二甲苯≤15%，低毒鹵代烴二氯甲烷≤5%，按照歐美日等西方發達國家對于環保的高標準要求而言，GB 18583-2008國標是遠遠不夠的，盡管國家環保部門和國標委出臺了更為嚴格的環保標準，膠粘劑環境標志產品認證技術要求標準HJ/T 220-2005，重點是對于三苯、鹵代烴、丙酮等做了更為嚴格的限量，例如:純苯≤0.2%，甲苯+ 二甲苯≤0.2%，鹵代烴≤0.2%，丙酮≤0.75%。，重金屬(鉛、鎘、汞、鉻)(0.5%。等，但是對于高VOC的排放量還是無法控制，而歐美日等西方發達國家對于環保的高標準要求在很多領域都要求萬能膠產品實現無溶劑化，完全水性化，零VOC排放量。
[0004]遵照中國合成膠粘劑和膠粘帶行業“十二五”發展規劃中的總體發展目標之一的“產品結構優化升級”計劃，在“十二五”期間，我國將淘汰部分產能落后和有毒有害物質含量高的膠粘劑產品，大力發展水基型、熱熔型等環境友好型環保高功能膠粘劑，因此開發完全環保的新型水性氯丁型萬能膠成為膠粘劑時代進步的迫切要求。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題就是:克服傳統的溶劑型萬能膠(油性萬能膠)存在的上述缺陷，提供一種零V0C、高固含量、不含重金屬、無味、具有優良的粘結性能、防火安全的環保水性氯丁型萬能膠。
[0006]本發明要解決的另一個技術問題是提供一種環保水性氯丁型萬能膠的制備方法。
[0007]解決上述技術問題采用的技術方案是這樣的:
本發明的環保水性氯丁型萬能膠包括以下重量百分比的成分:
水性松香甘油酯乳液3~10% ；
水性松香季戊四醇酯乳液 3~9%;
水性石油樹脂乳液3~8% ；水性烷基酚醛乳液6~12% ；
水性丙烯酸乳液8~15% ；
水性EVA乳液5~12% ；
水性陰離子氯丁膠乳35~50%;
去離子水4~10%。
[0008]為了使產品的相容性、穩定性、施工效果和手感等更好，本發明的萬能膠還包括以下重量百分比的成分:
納米碳酸鈣濃縮漿 6~12% ；
水性消泡劑0.2~0.4% ；
潤濕分散劑0.1~0.3% ；
氣相二氧化娃I~3% ；
水性防腐防霉劑 0.1~0.3% ；
堿溶脹型增稠劑 0.2~0.5%。
[0009]所述的水性消泡劑、潤濕分散劑、水性防腐防霉劑、堿溶脹型增稠劑選用易溶于水或容易在水中乳化形成穩定的水乳液的水性助劑類型。其中，所述水性消泡劑選用乳化硅油細乳液；潤濕分散劑選用易溶于水的聚丙烯酸銨鹽；水性防腐防霉劑選用異噻唑啉酮；堿溶脹型增稠劑選用水性丙烯酸酯共聚乳液。
[0010]所述納米碳酸鈣濃縮漿材料的粒徑小于或等于100納米。
[0011]所述水性丙烯酸乳液可視產品具體要求選擇剛性、柔性或者彈性類型。
[0012]所述水性松香甘油酯乳液、水性松香季戊四醇酯乳液、水性石油樹脂乳液、水性烷基酚醛乳液、水性丙烯酸乳液和水性EVA乳液的水乳液粒徑小于或等于0.5微米。
[0013]所述水性陰離子氯丁膠乳乳液粒徑小于或等于0.1微米，其中的2-氯-1，3- 丁二烯游離單體含量低于5PPM。
[0014]所述去離子水經過軟化處理，已經除掉其中的硬離子。
[0015]本發明的環保水性氯丁型萬能膠的制備方法包括以下工藝步驟:
a.按配比將水性松香甘油酯乳液、水性松香季戊四醇酯乳液、水性石油樹脂乳液、水性烷基酚醛乳液、水性丙烯酸乳液、水性EVA乳液投入帶有分散攪拌裝置的混配容器中，開動攪拌裝置，分散攪拌8~12分鐘；
b.在保持攪拌的前提下按配比緩慢加入去離子水、潤濕分散劑、水性消泡劑，分散攪拌8~12分鐘；
c.在保持攪拌的前提下按配比緩慢加入納米碳酸鈣濃縮漿料與氣相二氧化硅，分散攪拌物料15~25分鐘；
d.在保持轉速的前提下按配比加入水性防腐防霉劑，分散攪拌8~12分鐘后，按配比緩慢添加水性陰離子氯丁膠乳，添加完畢后，提高分散攪拌速度，分散攪拌15~25分鐘；
e.在保持分散攪拌速度的前提下緩慢添加堿溶脹型增粘劑調整物料粘度，添加完畢后，分散攪拌25~35分鐘；
f.取樣測試合格后，包裝入庫。
[0016]所述步驟a至步驟d的前期中攪拌裝置的轉速為200轉/分，而d步驟的后期至步驟e中分散攪拌速度則升高為500轉/分。[0017]與現有傳統的溶劑型萬能膠技術相比，本發明產品具有如下優點:
1.本發明配方屬于純水性環保綠色產品，完全不含任何有機溶劑，更不會含有三苯、鹵代烴類高毒性有機溶劑。
[0018]2.本發明配方完全不同于溶劑型萬能膠采用了較多比例的依賴石油的6#溶劑油、120#溶劑油、200#溶劑油、三苯、鹵代烴等石油化工產品為原料，而是采用水性氯丁膠乳、多種改性的水性增粘乳液樹脂、水性改性丙烯酸樹脂、水性環保助劑等水性原料按照特殊配方工藝來配制水性萬能膠產品，完全不受到國際石油價格波動的影響，擺脫了國際油價對膠粘劑行業的嚴重制約，成本低廉。
[0019]3.本發明配方產品零VOC高固含量，徹底使用去離子水完全代替了有毒的有機溶劑，因此環保指數屬于純水性綠色絕對環保，本發明產品滿足中國最高環保標準環境標志認證標準HJ/T 220-2005，明顯高于僅能滿足國家標準GB 18583-2008的溶劑型萬能膠。
[0020]4.由于本發明配方產品使用去離子水為溶劑媒體，使得本配方產品無味，無任何刺激性氣味和無異味殘留，這就完全解決了傳統溶劑型萬能膠多年來一直無法解決的氣味大有異味殘留的問題。
[0021]5.本發明配方水性氯丁型萬能膠固含量高，刮涂非常均勻，且不拉絲，施工既方便又省膠，成本低廉。
[0022]6.本發明配方由于使用了較多特殊篩選的進口環保水性新原料，如水性陰離子氯丁膠乳、多種改性的水性增粘乳液樹脂、水性改性丙烯酸樹脂等，進而使得本配方水性萬能膠比傳統油性萬能膠具有更為優良的初粘力、持粘力、剝離強度、耐熱耐老化性能、耐水性、柔軟度等，同時開放時間長，可達6~8小時，為工人操作施工提供了更大的施工便利條件。
[0023]7.本發明配方由于添加了進口的高功能助劑，如高檔環保型消泡劑、穩定劑、潤濕分散劑、增稠劑，進而使得本配方萬能膠比傳統萬能膠具有更為優良長久的相容穩定性和施工方便性能等，成品保質期更長，可達2年以上。
[0024]8.本發明配方產品屬于零V0C、高固含量，不含任何有機溶劑，純粹以去離子水為溶劑媒體，因此本發明配方產品防火，在生產、運輸、使用、儲存中非常安全，不會發生火災
等事故。
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例，對本發明做進一步詳細說明。
[0026]實例A
1.制備配方:
原料名稱重量配比(％)
水性松香甘油酯乳液6
水性松香季戊四醇酯乳液5.4
水性石油樹脂乳液4
水性 烷基酚醛乳液10
水性丙烯酸乳液(剛性)13
水性EVA乳液9
水性陰離子氯丁膠乳36去離子水6
納米碳酸鈣濃縮漿8
水性消泡劑0.2
潤濕分散劑0.3
氣相二氧化娃1.5
水性防腐防霉劑0.3
堿溶脹型增稠劑0.3
合計100。
[0027]2.制備工藝:
a.將計量好的水性松香甘油酯乳液、水性松香季戊四醇酯乳液、水性石油樹脂乳液、水性烷基酚醛乳液、水性丙烯酸乳液、水性EVA乳液投入帶有分散攪拌裝置的混配容器中，開動攪拌裝置，分散攪拌速率為200轉/分，分散攪拌10分鐘；
b.在保持攪拌的前提下緩慢加入計量好的去離子水、潤濕分散劑、水性消泡劑，分散攪拌10分鐘；
c.在保持攪拌的前提下按配比緩慢加入納米碳酸鈣濃縮漿料與氣相二氧化硅，分散攪拌物料20分鐘；
d.在保持轉速的前提下開始加入計量好的水性防腐防霉劑，分散攪拌10分鐘后，開始緩慢添加計量好的水性陰離子氯丁膠乳，添加完畢后，提高分散攪拌速度到500轉/分，分散攪拌20分鐘；
e.在保持分散攪拌速度為500轉/分的前提下緩慢添加適量的堿溶脹型增粘劑調整物料粘度，添加完畢后，分散攪拌30分鐘；
f.取樣測試粘度在15000~30000CPS的范圍，粘性等綜合指標合格后，使用塑料桶包裝即為成品入庫。
[0028]3.所制成品性能測試指數(測試環境:溫度:25°C，濕度:70%)如表1所示: 表1:
【權利要求】
1.一種環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:包括以下重量百分比的成分: 水性松香甘油酯乳液3~10% ； 水性松香季戊四醇酯乳液 3~9%; 水性石油樹脂乳液3~8% ； 水性烷基酚醛乳液6~12% ； 水性丙烯酸乳液8~15% ； 水性EVA乳液5~12% ； 水性陰離子氯丁膠乳35~50%; 去離子水4~10%。
2.根據權利要求1所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于，還包括以下重量百分比的成分: 納米碳酸鈣濃縮漿 6~12% ； 水性消泡劑0.2~0.4% ； 潤濕分散劑0.1 ~0.3% ； 氣相二氧化娃I~3% ； 水性防腐防霉劑 0.1~0.3% ； 堿溶脹型增稠劑0.2~0.5%。
3.根據權利要求2所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述水性消泡劑選用乳化硅油細乳液；潤濕分散劑選用易溶于水的聚丙烯酸銨鹽；水性防腐防霉劑選用異噻唑啉酮；堿溶脹型增稠劑選用水性丙烯酸酯共聚乳液。
4.根據權利要求2所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述納米碳酸鈣濃縮衆材料的粒徑小于或等于100納米。
5.根據權利要求1至4任一項所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述水性丙烯酸乳液為剛性、柔性或者彈性類型。
6.根據權利要求1至4任一項所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述水性松香甘油酯乳液、水性松香季戊四醇酯乳液、水性石油樹脂乳液、水性烷基酚醛乳液、水性丙烯酸乳液和水性EVA乳液的水乳液粒徑小于或等于0.5微米。
7.根據權利要求1至4任一項所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述水性陰離子氯丁膠乳乳液粒徑小于或等于0.1微米，其中的2-氯-1，3- 丁二烯游離單體含量低于 5PPM。
8.根據權利要求1至4任一項所述的環保水性氯丁型萬能膠，其特征在于:所述去離子水經過軟化處理，已經除掉其中的硬離子。
9.一種如權利要求2所述的環保水性氯丁型萬能膠的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟: a.按配比將水性松香甘油酯乳液、水性松香季戊四醇酯乳液、水性石油樹脂乳液、水性烷基酚醛乳液、水性丙烯酸乳液、水性EVA乳液投入帶有分散攪拌裝置的混配容器中，開動攪拌裝置，分散攪拌8~12分鐘； b.在保持攪拌的前提下按配比緩慢加入去離子水、潤濕分散劑、水性消泡劑，分散攪拌8~12分鐘；C.在保持攪拌的前提下按配比緩慢加入納米碳酸鈣濃縮漿料與氣相二氧化硅，分散攪拌物料15~25分鐘； d.在保持轉速的前提下按配比加入水性防腐防霉劑，分散攪拌8~12分鐘后，按配比緩慢添加水性陰離子氯丁膠乳，添加完畢后，提高分散攪拌速度，分散攪拌15~25分鐘； e.在保持分散攪拌速度的前提下緩慢添加堿溶脹型增粘劑調整物料粘度，添加完畢后，分散攪拌25~35分鐘； f.取樣測試合格后，包裝入庫。
10.根據權利要求9所述的環保水性氯丁型萬能膠的制備方法，其特征在于:所述步驟a至步驟d的前期中攪拌裝置的轉速為200轉/分，而d步驟的后期至步驟e中分散攪拌速度則升高 為500轉/分。
【文檔編號】C09J111/02GK103805097SQ201210454553
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】黃楚填, 劉震 申請人:深圳市顧康力化工有限公司