一種耐熱環保膠水的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐熱環保膠水，由以下成分制成，改性橡子淀粉、改性聚乙烯醇、殼聚糖、鈦白粉、木質素、羧甲基纖維素、琥珀酸、碳酸甲乙酯、鈦酸正丁酯、增粘劑、硼砂、茶樹油；本發明通過改進生產工藝與配方，制備的膠水，綠色環保，耐水性和耐熱性非常好，膠合強度高，固化過程中，不會產生分層，固化速度快，并且固化放熱量低，收縮率小，耐候性、耐介質性得到進一步加強；經過本發明各材料協同作用制備的膠水對海綿與膠皮也有很好的粘結效果，粘成的乒乓球拍還擁有非常好的彈性，解決了傳統聚乙烯醇膠水無法解決的問題。
【專利說明】
一種耐熱環保膠水
技術領域
[0001 ]本發明涉及膠黏劑領域，特別是涉及一種耐熱環保膠水。
【背景技術】
[0002] 膠黏劑的種類很多，按應用方法可分為熱固型、熱熔型、室溫固化型、壓敏型等;按 應用對象分為結構型、非構型或特種膠;接形態可分為水溶型、水乳型、溶劑型以及各種固 態型等。隨著生活水平的提高，消費者的質量意識和環保意識日漸加強，人體對膠粘劑的 環保、低毒提出了新的要求，生產低毒、無污染的環保膠黏劑成為發展趨勢。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種耐熱環保膠水。
[0004] 本發明通過以下技術方案實現： 一種耐熱環保膠水，按重量份計由以下成分制成，改性橡子淀粉12、改性聚乙烯醇80、 殼聚糖6、鈦白粉1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、鈦酸正丁酯 〇. 4、增粘劑0.8、硼砂0.2、茶樹油0.05; 所述改性橡子淀粉的制備方法為： ① 將橡子淀粉與三聚磷酸鈉按60:1的質量比例均勻混合到一起，添加混合物質量2倍 的水，先加熱至57°C，保溫20分鐘后，將溫度快速降低至-4°C，保溫10分鐘，再自然恢復至室 溫，靜置1小時后，過濾、干燥； ② 將①中所得混合物添加到質量濃度為0.68的馬來酸溶液中，加熱至57°C，以280r/ min速度攪拌1小時后，停止攪拌，自然冷卻至室溫，再以560r/min速度攪拌20分鐘，靜置30 分鐘后，過濾，干燥，即可； 所述改性聚乙烯醇按重量份計由以下成分制成:聚乙烯醇100、二苯基甲烷二異氰酸酯 4、異佛爾酮二異氰酸酯3、硼酸鋅1、環氧樹脂10、松脂1、碳酸乙烯酯1、去離子水40;所述改 性聚乙烯醇的制備方法為： ① 將去離子水加熱至沸騰，然后依次添加硼酸鋅、環氧樹脂、松脂，以65r/min速度攪拌 10分鐘； ② 向①中依次添加聚乙烯醇、碳酸乙烯酯，將溫度調節到72°C，以120r/min速度攪拌10 分鐘； ③ 向②中依次添加二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯，將溫度調節到28°C， 在1 · 367MPa壓力下，以180r/min速度攪拌1小時后，自然冷卻至室溫，即可； 所述木質素與鈦白粉經過共混處理:將木質素與鈦白粉混合均勻后，添加到質量濃度 為2.78%的硬脂酸溶液中，加熱至38°(：，以10(^/1^11速度攪拌15分鐘后，將溫度調節至68°(：， 以120r/min速度攪拌15分鐘后，自然冷卻至室溫，以90r/min速度室溫攪拌30分鐘后，過濾， 干燥，即可； 所述增粘劑按質量百分比計由以下成分制成:羧甲基纖維素鈉45%、醋酸乙烯12%、氯化 鈉10%、碳酸鈉33%。
[0005] -種耐熱環保膠水的制備方法，其由以下制作步驟制成： 1) 將改性橡子淀粉、改性聚乙烯醇、殼聚糖添加到反應釜中加熱至52°C，添加鈦白粉和 木質素混合物、茶樹油，進行攪拌20分鐘，攪拌速度為120r/min，然后靜置10分鐘； 2) 將溫度調節到74°C時，加入羧甲基纖維素、琥珀酸、碳酸甲乙酯、鈦酸正丁酯，以 150r/min速度攪拌20分鐘，然后靜置10分鐘； 3) 向反應釜中添加增粘劑、硼砂，將溫度調節到32°C，并進行攪拌，攪拌速度為180r/ min，持續1小時，然后自然冷卻至室溫，靜置2小時，即可。
[0006] 本發明通過大量實驗研究，通過對橡子淀粉進行改性處理，從而提高了其耐水性 和粘接性能，協同本發明經過改性的聚乙烯醇的作用，使得制成的膠水的儲藏穩定性、耐水 性和粘接強度都有極大的提高，尤其是粘接強度，相對于普通聚乙烯醇膠水的粘接強度，提 高了 56%，耐熱溫度提高了 18 °C。
[0007] 本發明制備的增粘劑均質性非常好，耐熱穩定性和貯存壽命長，用量低，增粘效果 突出，從而降低了大量的相關成本，不會因為環境溫度的降低或升高出現不穩定的現象。
[0008] 普通聚乙烯醇膠水由于其耐水性差、粘接強度不高的原因限制了其使用范圍，本 發明經過大量的實驗研究，通過將大量的材料與聚乙烯醇進行協同改性，研究其對聚乙烯 醇膠水性能的影響，從而總結出一種極佳的聚乙烯醇改性方法突破傳統膠水剪切強度與剝 離強度的矛盾，使兩者同時達到較高的強度，在粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易 產生形變，極大的提高聚乙烯醇膠水的耐水性和粘接強度，固化速度相對于普通聚乙烯醇 膠水提高了2.5倍，極大的提高其應用范圍；通過配合添加羧甲基纖維素、增粘劑、硼砂、茶 樹油協同作用，使得制備的膠水固化過程中，不會產生分層，進一步提高膠水的固化速度， 并且固化放熱量低，收縮率小，耐候性、耐水性、粘結性和耐介質性得到進一步加強;經過本 發明各材料協同作用制備的膠水對海綿與膠皮也有很好的粘結效果，粘成的乒乓球拍還擁 有非常好的彈性，解決了傳統聚乙烯醇膠水無法解決的問題。
[0009] 本發明的有益效果是，與現有技術相比： 本發明通過改進生產工藝與配方，制備的膠水，綠色環保，耐水性和耐熱性非常好，膠 合強度高，固化過程中，不會產生分層，固化速度快，并且固化放熱量低，收縮率小，耐候性、 耐介質性得到進一步加強;經過本發明各材料協同作用制備的膠水對海綿與膠皮也有很好 的粘結效果，粘成的乒乓球拍還擁有非常好的彈性，解決了傳統聚乙烯醇膠水無法解決的 問題。
【具體實施方式】
[0010] 一種耐熱環保膠水，按重量份計由以下成分制成，改性橡子淀粉12、改性聚乙烯醇 80、殼聚糖6、鈦白粉1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、鈦酸正丁酯 〇. 4、增粘劑0.8、硼砂0.2、茶樹油0.05; 所述改性橡子淀粉的制備方法為： ①將橡子淀粉與三聚磷酸鈉按60:1的質量比例均勻混合到一起，添加混合物質量2倍 的水，先加熱至57°C，保溫20分鐘后，將溫度快速降低至-4°C，保溫10分鐘，再自然恢復至室 溫，靜置1小時后，過濾、干燥； ②將①中所得混合物添加到質量濃度為0.68的馬來酸溶液中，加熱至57°C，以280r/ min速度攪拌1小時后，停止攪拌，自然冷卻至室溫，再以560r/min速度攪拌20分鐘，靜置30 分鐘后，過濾，干燥，即可； 所述改性聚乙烯醇按重量份計由以下成分制成:聚乙烯醇100、二苯基甲烷二異氰酸酯 4、異佛爾酮二異氰酸酯3、硼酸鋅1、環氧樹脂10、松脂1、碳酸乙烯酯1、去離子水40;所述改 性聚乙烯醇的制備方法為： ① 將去離子水加熱至沸騰，然后依次添加硼酸鋅、環氧樹脂、松脂，以65r/min速度攪拌 10分鐘； ② 向①中依次添加聚乙烯醇、碳酸乙烯酯，將溫度調節到72°C，以120r/min速度攪拌10 分鐘； ③ 向②中依次添加二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯，將溫度調節到28°C， 在1 · 367MPa壓力下，以180r/min速度攪拌1小時后，自然冷卻至室溫，即可； 所述木質素與鈦白粉經過共混處理:將木質素與鈦白粉混合均勻后，添加到質量濃度 為2.78%的硬脂酸溶液中，加熱至38°(：，以10(^/1^11速度攪拌15分鐘后，將溫度調節至68°(：， 以120r/min速度攪拌15分鐘后，自然冷卻至室溫，以90r/min速度室溫攪拌30分鐘后，過濾， 干燥，即可； 所述增粘劑按質量百分比計由以下成分制成:羧甲基纖維素鈉45%、醋酸乙烯12%、氯化 鈉10%、碳酸鈉33%。
[0011] -種耐熱環保膠水的制備方法，其由以下制作步驟制成： 1) 將改性橡子淀粉、改性聚乙烯醇、殼聚糖添加到反應釜中加熱至52°C，添加鈦白粉和 木質素混合物、茶樹油，進行攪拌20分鐘，攪拌速度為120r/min，然后靜置10分鐘； 2) 將溫度調節到74°C時，加入羧甲基纖維素、琥珀酸、碳酸甲乙酯、鈦酸正丁酯，以 150r/min速度攪拌20分鐘，然后靜置10分鐘； 3) 向反應釜中添加增粘劑、硼砂，將溫度調節到32°C，并進行攪拌，攪拌速度為180r/ min，持續1小時，然后自然冷卻至室溫，靜置2小時，即可。
[0012] 本發明的膠黏劑的玻璃化轉變溫度為90.01°C ;在25°C下剪切強度為41.22MPa，70 °C下剪切強度為19.7810^，25°(：下90°剝離強度為8.821^/111。
[0013]對對比例與本發明膠水性能進行對比分析： 對比例1:按重量份計由以下成分制成:橡子淀粉12、改性聚乙烯醇80、殼聚糖6、鈦白粉 1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、增粘劑0.8、硼 砂0.2、茶樹油0.05;采用不經過處理的橡子淀粉，其它成分處理方法和膠水制備方法與本 發明相同； 對比例2:按重量份計由以下成分制成，改性橡子淀粉12、聚乙烯醇80、殼聚糖6、鈦白粉 1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、增粘劑0.8、硼 砂0.2、茶樹油0.05;采用不經過處理的聚乙烯醇，其它成分處理方法和膠水制備方法與本 發明相同； 對比例3:按重量份計由以下成分制成，改性玉米淀粉12、改性聚乙烯醇80、殼聚糖6、鈦 白粉1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、碳酸甲乙酯0.4、鈦酸正丁酯0.6、琥珀酸0.6、增粘劑 0.8、硼砂0.4、茶樹油0.05;將橡子淀粉換成玉米淀粉，改性方法與本發明一致，其它成分處 理方法和膠水制備方法與本發明相同； 對比例4:按重量份計由以下成分制成，改性橡子淀粉12、改性聚乙烯醇80、殼聚糖6、鈦 白粉1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、鈦酸正丁酯0.4、增粘劑 0.8;不添加硼砂和茶樹油，其它成分處理方法和膠水制備方法與本發明相同；
表1 注:耐水性能測試為，將純PVA膠水和樣品膠水涂在已經稱重的表面皿上，自然風干48 小時，再在80 °C干燥箱內干燥12小時，然后將所有樣品膜浸泡在90 °C的恒溫水槽內，大概 1.5小時后，純PVA膜片剛好全部溶解時，取出所有樣品膜，自然風干48小時，80°C條件下干 燥12小時，然后稱重，以下計算式計算膠水固化率，以此來衡量耐水性： 固化率(％)=(浸泡后剩余膠膜的質量/浸泡前膠膜的質量）X 100% 由表1可以看到，采用普通橡子淀粉制備的膠水或者采用其它淀粉制備的膠水，粘接強 度明顯降低，耐水性降低，采用普通聚乙烯醇制備的膠水粘接強度同樣極大的降低，耐水性 也同樣極大的降低，硼砂和茶樹油對本發明膠水的粘接性能同樣具有影響，對耐水性影響 不大。
【主權項】
1. 一種耐熱環保膠水，其特征在于，按重量份計由以下成分制成，改性橡子淀粉12、改 性聚乙烯醇80、殼聚糖6、鈦白粉1、木質素0.4、羧甲基纖維素4、琥珀酸0.3、碳酸甲乙酯0.2、 鈦酸正丁酯0.4、增粘劑0.8、硼砂0.2、茶樹油0.05; 所述改性橡子淀粉的制備方法為： ① 將橡子淀粉與三聚磷酸鈉按60:1的質量比例均勻混合到一起，添加混合物質量2倍 的水，先加熱至57°C，保溫20分鐘后，將溫度快速降低至-4°C，保溫10分鐘，再自然恢復至室 溫，靜置1小時后，過濾、干燥； ② 將①中所得混合物添加到質量濃度為0.68的馬來酸溶液中，加熱至57°C，以280r/ min速度攪拌1小時后，停止攪拌，自然冷卻至室溫，再以560r/min速度攪拌20分鐘，靜置30 分鐘后，過濾，干燥，即可； 所述改性聚乙烯醇按重量份計由以下成分制成：聚乙烯醇100、二苯基甲烷二異氰酸酯 4、異佛爾酮二異氰酸酯3、硼酸鋅1、環氧樹脂10、松脂1、碳酸乙烯酯1、去離子水40;所述改 性聚乙烯醇的制備方法為： ① 將去離子水加熱至沸騰，然后依次添加硼酸鋅、環氧樹脂、松脂，以65r/min速度攪拌 10分鐘； ② 向①中依次添加聚乙烯醇、碳酸乙烯酯，將溫度調節到72°C，以120r/min速度攪拌10 分鐘； ③ 向②中依次添加二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯，將溫度調節到28°C， 在1 · 367MPa壓力下，以180r/min速度攪拌1小時后，自然冷卻至室溫，即可； 所述木質素與鈦白粉經過共混處理:將木質素與鈦白粉混合均勻后，添加到質量濃度 為2.78%的硬脂酸溶液中，加熱至38°(：，以10(^/1^11速度攪拌15分鐘后，將溫度調節至68°(：， 以120r/min速度攪拌15分鐘后，自然冷卻至室溫，以90r/min速度室溫攪拌30分鐘后，過濾， 干燥，即可； 所述增粘劑按質量百分比計由以下成分制成:羧甲基纖維素鈉45%、醋酸乙烯12%、氯化 鈉10%、碳酸鈉33%。2. 根據權利要求1所述的一種耐熱環保膠水的制備方法，其特征在于，其由以下制作步 驟制成： 1) 將改性橡子淀粉、改性聚乙烯醇、殼聚糖添加到反應釜中加熱至52°C，添加鈦白粉和 木質素混合物、茶樹油，進行攪拌20分鐘，攪拌速度為120r/min，然后靜置10分鐘； 2) 將溫度調節到74°C時，加入羧甲基纖維素、琥珀酸、碳酸甲乙酯、鈦酸正丁酯，以 150r/min速度攪拌20分鐘，然后靜置10分鐘； 3) 向反應釜中添加增粘劑、硼砂，將溫度調節到32°C，并進行攪拌，攪拌速度為ISOr/ min，持續1小時，然后自然冷卻至室溫，靜置2小時，即可。
【文檔編號】C09J11/06GK105950070SQ201610428408
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】周藝桃
【申請人】樅陽縣新天地高新材料有限公司