一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑領域，具體涉及一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在鉛筆制作過程中需要用到膠黏劑，其作用是將鉛筆芯與鉛筆板材黏合，目前市場上產品所使用的膠黏劑大部分為聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，這種膠黏劑原料低廉，使用方便，無毒無害，粘結強度比較高，然而也存在一些缺點，缺點主要表現在不耐水、耐機械穩定性差，質脆易開裂，耐溫性有待改進，常規性能的聚醋酸乙烯乳液膠黏劑應用于鉛筆上時表現為易滑芯、斷芯、開膠、不易切削等問題，直接影響到產品的品質，因此研制高效高質的膠黏劑是提高鉛筆質量的至關重要的環節。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法，制備了一種力學性能佳、耐水性好、不易脆裂、粘結效果好的新型聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，其特征在于，該脲醛樹脂膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯44-48、丙烯酸8-12、丙烯酸甲酯5-7、納米二氧化硅5-6、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜爾膠10-12、OP-1O 4_5、十二烷基硫酸鈉1.2-1.6、過硫酸鉀0.4-0.5、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去離子水180-220 ；
所述的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的制備方法包含以下步驟:
(1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入30-40重量份的去離子水中，加熱至70-80°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調節溶液pH值為9.5-10.0，繼續攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續攪拌混合50-60min，隨后冷卻至50-60°C，滴加乙酸調節溶液PH值為7.8-8.0，得改性瓜爾膠溶液備用；
(2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的0P-10以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與50-60重量份的去離子水混合，在40-50°C條件下恒溫高速攪拌混合2-3h，得預乳化混合液備用；
(3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應容器中，并在容器內通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預乳化混合液，并水浴加熱至60-65°C，隨后加入0.05-0.1重量份的過硫酸鉀，恒溫反應40-50min，接著以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的預乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在60-65°C條件下保溫120-150min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調節pH值為7.0-7.5即得。
[0004]本發明的有益效果在于: 首先本發明從實驗裝置上入手，在反應容器中通氮除氧，排除氧氣的干擾，提高單體的聚合效率，提高產率，同時整個反應過程在水浴中進行，使得整個反應體系受熱均勻，反應更為高效；此外本發明用改性的瓜爾膠溶液取代聚乙烯醇，有效的改善了聚合產物的不耐水性，同時在反應過程中添加納米二氧化硅微粉體，有效的改善了產品的力學性能，提高抗老化能力，更為高效耐用，本發明的改性聚醋酸乙烯酯膠黏劑對木材和石墨芯均具有高效的粘結力，尺寸穩定性好，并有一定的延展性，不易導致滑芯、斷芯。
【具體實施方式】
實施例
[0005]本實施例的膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯46、丙烯酸10、丙烯酸甲酯6、納米二氧化硅6、聚二甲基硅氧烷1.6、瓜爾膠12、0P-10 5、十二烷基硫酸鈉1.4、過硫酸鉀0.5、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去離子水220。
[0006]該膠黏劑的制備方法為:
(1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入40重量份的去離子水中，加熱至80°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調節溶液pH值為9.8，繼續攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續攪拌混合58min，隨后冷卻至60°C，滴加乙酸調節溶液pH值為7.8，得改性瓜爾膠溶液備用；
(2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的OP-1O以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與60重量份的去離子水混合，在50°C條件下恒溫高速攪拌混合2.8h，得預乳化混合液備用；
(3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應容器中，并在容器內通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預乳化混合液，并水浴加熱至60°C，隨后加入0.06重量份的過硫酸鉀，恒溫反應48min，接著以0.05g/min的速度滴加剩余的預乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在65°C條件下保溫130min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調節pH值為7.5即得。
[0007]本實施例所制得產品應用粘接鉛筆后的性能檢測結果如下:
用該改性聚醋酸乙烯酯膠黏劑粘接的鉛筆平均滑芯率為1.5%，削筆過程中平均斷芯率為0.5%，經40±5°C的水浸泡Ih后平均開膠率為2.3%，均低于傳統聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，且其在-20-50°C溫度范圍內老化循環3次后平均開膠率低于1.8%，完全黏合時間平均縮短12.6h。
【主權項】
1.一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，其特征在于，該膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯44-48、丙烯酸8-12、丙烯酸甲酯5-7、納米二氧化硅5-6、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜爾膠10-12、OP-1O 4-5、十二烷基硫酸鈉1.2-1.6、過硫酸鉀0.4-0.5、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去離子水180-220。2.如權利要求1所述的一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: (1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入30-40重量份的去離子水中，加熱至70-80°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調節溶液pH值為9.5-10.0，繼續攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續攪拌混合50-60min，隨后冷卻至50-60°C，滴加乙酸調節溶液PH值為7.8-8.0，得改性瓜爾膠溶液備用； (2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的0P-10以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與50-60重量份的去離子水混合，在40-50°C條件下恒溫高速攪拌混合2-3h，得預乳化混合液備用； (3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應容器中，并在容器內通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預乳化混合液，并水浴加熱至60-65°C，隨后加入0.05-0.1重量份的過硫酸鉀，恒溫反應40-50min，接著以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的預乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在60-65°C條件下保溫120-150min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調節pH值為7.0-7.5即得。
【專利摘要】本發明涉及聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑領域，具體涉及一種鉛筆用含納米二氧化硅的增強型改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法，本發明膠黏劑是將醋酸乙烯酯、丙烯酸以及丙烯酸甲酯等聚合單體在氮氣氛圍和水浴條件下反應，使得聚合的效率更高，并在反應過程中加入了改性的瓜爾膠溶液取代常用的聚乙烯醇，有效的改善了聚合產物的耐水性，在反應過程中添加的納米二氧化硅微粉體，有效的改善了產品的力學性能，提高抗老化能力，更為高效耐用，本發明的改性聚醋酸乙烯酯膠黏劑對木材和石墨芯均具有高效的粘結力，尺寸穩定性好，并有一定的延展性，不易導致滑芯、斷芯。
【IPC分類】C09J131/04, C09J11/08, C09J11/04
【公開號】CN104974690
【申請號】CN201510355971
【發明人】婁森良, 商亞超
【申請人】安徽雪峰木業有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月25日