本發(fā)明涉及高分子粘合劑制備領(lǐng)域，具體涉及一種用于塑/塑復(fù)合的含磷丙烯酸酯粘合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在軟包裝塑/塑復(fù)合行業(yè)中，隨著環(huán)保法律、法規(guī)的日益嚴(yán)苛，水性粘合劑將是未來發(fā)展的方向。用于塑/塑復(fù)合的粘合劑不斷地經(jīng)歷技術(shù)改良和創(chuàng)新，經(jīng)歷了從最初的酯溶型粘合劑到醇溶型粘合劑，再到無溶劑粘合劑，最終到水性粘合劑的發(fā)展歷程。
近年來，水性粘合劑的制備方法層出不窮，專利ZL200910238064.4、ZL201110223148.8、ZL200810038878.9、ZL200610036231.3、ZL200710028252.5報(bào)道了幾種水性粘合劑的制備方法，因?yàn)樗迷虾凸に嚨牟煌?，所以制備的水性粘合劑的性能和用途各有千秋。對于PP、PE、PET、NY、鋁箔等低表面張力材料之間的粘接復(fù)合，現(xiàn)有的水性粘合劑的粘接強(qiáng)度和耐水性都不是很理想。
本公司的專利ZL201010280190.9報(bào)道了一種新型反應(yīng)型乳化劑及其制備方法，使用此種自制的反應(yīng)型乳化劑和雙丙烯酸類磷酸酯，在分子兩端均含有雙鍵，制備的水性粘合劑在成膜過程中能夠自交聯(lián)，具有良好的耐水性、耐溶劑性和內(nèi)聚強(qiáng)度，進(jìn)而開發(fā)出了一種用于塑/塑復(fù)合的含磷丙烯酸酯粘合劑及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對目前水性粘合劑行業(yè)已有技術(shù)遇到的問題，本發(fā)明提供了一種用于塑/塑復(fù)合的含磷丙烯酸酯粘合劑及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：一種用于塑/塑復(fù)合的含磷丙烯酸酯粘合劑，其特征在于，該粘合劑由雙丙烯酸類磷酸酯、丙烯酸類單體、苯乙烯、乳化劑、引發(fā)劑、阻聚劑、pH值調(diào)節(jié)劑、水性潤濕劑、水性消泡劑、去離子水經(jīng)乳液聚合而成。該粘合劑對PP、PE、PET、NY、鋁箔等低表面張力材料之間具有極強(qiáng)的粘接力及很好的耐水性。
所述的含磷丙烯酸酯粘合劑中各原料的用量按重量百分比為：
所述的雙丙烯酸類磷酸酯的結(jié)構(gòu)式如下：
或者
式中的R1和R2為碳原子數(shù)1～18的直鏈或支鏈烷烴，R3為氫原子或甲基，R4為羥基或碳原子數(shù)為1～8的烷氧基；
所述的丙烯酸類單體是丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸中的任意一種或多種；
所述的乳化劑是自制的反應(yīng)型乳化劑；
所述的引發(fā)劑是過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種；
所述的阻聚劑是4-甲氧基苯酚；
所述的pH值調(diào)節(jié)劑是氨水；
所述的水性潤濕劑是聚醚改性聚二甲基硅氧烷型潤濕劑；
所述的水性消泡劑是丁炔二酮類消泡劑。
所述的一種用于塑/塑復(fù)合的含磷丙烯酸酯粘合劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
按配比稱取各原料，在乳化釜中，加入占全部去離子水總重量10～20％的去離子水，開啟攪拌，加入占全部乳化劑總重量80～90％的乳化劑，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯、丙烯酸類單體、苯乙烯，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入占去離子水總重量70～80％的去離子水，開啟攪拌，升溫至80℃，加入剩余的乳化劑和全部阻聚劑；先把引發(fā)劑用約20倍重量的去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，把全部引發(fā)劑水溶液的70～80％加入到反應(yīng)釜中，取全部乳化液的10～15％滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí)滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值6.0～7.0，加入水性潤濕劑和水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
本發(fā)明的有益效果在于：使用自制的反應(yīng)型乳化劑和雙丙烯酸類磷酸酯，在分子兩端均含有雙鍵，制備的水性粘合劑在成膜過程中能夠自交聯(lián)，形成內(nèi)交聯(lián)型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有良好的耐水性、耐溶劑性和內(nèi)聚強(qiáng)度。該粘合劑對PP、PE、PET、NY、鋁箔等低表面張力材料之間具有極強(qiáng)的粘接力及很好的耐水性。廣泛用于軟包裝塑/塑復(fù)合的機(jī)械化生產(chǎn)過程，具有高效率、高品質(zhì)、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：
實(shí)施例1
在乳化釜中，加入去離子水2500g，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑200g，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯1000g、丙烯酸500g、丙烯酸丁酯12000g、丙烯酸異辛酯3500g、丙烯酸羥乙酯2000g、苯乙烯5000g，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水15500g，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑50g和阻聚劑4-甲氧基苯酚5g；先把150g過硫酸銨用3000g去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，把2500g引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取3000g乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的650g引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí) 滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用400g氨水調(diào)節(jié)pH值6.58，加入100g水性潤濕劑和50g水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
實(shí)施例2
在乳化釜中，加入去離子水4500g，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑350g，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯1800g、甲基丙烯酸1000g、丙烯酸乙酯10000g、丙烯酸異辛酯2000g、丙烯酸羥丙酯2000g、苯乙烯7500g，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水16500g，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑50g和阻聚劑4-甲氧基苯酚5g；先把100g過硫酸鉀用2000g去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，取1500g引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取4000g乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的600g引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí)滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用300g氨水調(diào)節(jié)pH值6.67，加入120g水性潤濕劑和50g水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
實(shí)施例3
在乳化釜中，加入去離子水2000g，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑70g，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯1300g、丙烯酸丁酯9000g、苯乙烯12000g， 攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水14000g，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑10g和阻聚劑4-甲氧基苯酚5g；先把200g過硫酸鈉用4000g去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，取3000g引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取3000g乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的1200g引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí)滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用250g氨水調(diào)節(jié)pH值6.42，加入160g水性潤濕劑和80g水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
實(shí)施例4
在乳化釜中，加入去離子水3500g，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑180g，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯1500g、甲基丙烯酸1000g、丙烯酸乙酯10000g、丙烯酸羥乙酯1000g、苯乙烯8000g，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水14500g，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑20g和阻聚劑4-甲氧基苯酚5g；先把100g過硫酸鉀用2000g去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，取1500g引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取3000g乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的600g引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí) 滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用230g氨水調(diào)節(jié)pH值6.73，加入300g水性潤濕劑和50g水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
實(shí)施例5
在乳化釜中，加入去離子水500kg，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑70kg，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯100kg、丙烯酸50kg、甲基丙烯酸150kg、丙烯酸乙酯500kg、丙烯酸丁酯1500kg、丙烯酸異辛酯200kg、丙烯酸羥乙酯200kg、丙烯酸羥丙酯400kg、苯乙烯2000kg，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水3600kg，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑10kg和阻聚劑4-甲氧基苯酚1kg；先把20kg過硫酸鈉用400kg去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，取300kg引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取700kg乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的120kg引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí)滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用100kg氨水調(diào)節(jié)pH值6.51，加入50kg水性潤濕劑和15kg水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
實(shí)施例6：
在乳化釜中，加入去離子水800kg，開啟攪拌，加入自制的反應(yīng)型乳化劑40kg，然后加入雙丙烯酸類磷酸酯200kg、丙烯酸乙酯500kg、丙烯酸異辛酯 1000kg、丙烯酸羥乙酯1000kg、苯乙烯1000kg，攪拌均勻形成乳化液；
在反應(yīng)釜中加入去離子水4300kg，開啟攪拌，升溫至80℃，加入自制的反應(yīng)型乳化劑10kg和阻聚劑4-甲氧基苯酚1kg；先把20kg過硫酸鉀用400kg去離子水溶解形成引發(fā)劑水溶液，取300kg引發(fā)劑水溶液加入到反應(yīng)釜中，取600kg乳化液滴加到反應(yīng)釜中，滴加時(shí)間約30分鐘，反應(yīng)溫度控制在79～81℃，繼續(xù)保溫反應(yīng)30分鐘；
保溫過程中，把剩余的120kg引發(fā)劑水溶液加入到乳化釜中，攪拌均勻形成含有引發(fā)劑的乳化液，把含有引發(fā)劑的乳化液滴加到反應(yīng)釜中，在3.5～4小時(shí)滴加完畢，反應(yīng)溫度控制在79～81℃；
滴加完畢后繼續(xù)保溫反應(yīng)30～60分鐘，然后降溫至40℃以下，用150kg氨水調(diào)節(jié)pH值6.77，加入20kg水性潤濕劑和10kg水性消泡劑，攪拌均勻，即得到含磷丙烯酸酯粘合劑。
上述實(shí)施例1～6中的自制的反應(yīng)型乳化劑為本公司的專利產(chǎn)品，詳見專利ZL201010280190.9，水性潤濕劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷型潤濕劑，水性消泡劑為丁炔二酮類消泡劑。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。