一種環保水性粘合劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水性粘合劑，尤其涉及一種環保的，可適用于包裝盒中塑-紙-木-絨布之間粘合的具有優異初粘性及粘合效果的水性粘合劑。
[0002]
【背景技術】
[0003]隨著保護環境、珍惜資源的理念日益深入人心，對膠黏劑的高固含量、無溶劑、水性、光固化等環境友好因素和低溫固化、廢棄物再生利用等節能技術越來越重視，并不斷加大研究開發力度。在軟包裝領域，歐美發達國家軟包裝復合生產中使用的主要是無溶劑型膠黏劑和水性膠黏劑。目前，我國95%以上的軟包裝生產采用的是溶劑型膠黏劑，使用最多、性能最好是溶劑型雙組分聚氨酯膠黏劑。由于溶劑型膠黏劑具有優良的柔軟性、耐低溫及耐蒸煮性、易操作性和廣泛的適應性，且國內軟包裝行業的干式復合設備目前只適用于溶劑型膠黏劑。此外，環保型膠黏劑在性能方面也還有一定的局限性。與溶劑型膠黏劑相比，水性膠黏劑具有無溶劑釋放、環境友好、無毒、不可燃、使用安全、成本低等優點，固含量可高達50%-60%，具有上膠量少、黏結強度高的優勢。水性聚氨酯(PU)膠黏劑、丙烯酸乳液、EVA共聚乳液等。同時，在粘合劑領域，全球的趨勢是逐步實現綠色化的同時采用生物質材料制備，很多生物質本身即擁有非常好的粘合性，如淀粉、木質素液、各種膠體等。其中，淀粉膠已廣泛應用于各種紙板粘合領域，但其仍然存在一定的問題，如容易霉變，防水性差，故多種改性方法均被用于提高淀粉膠的防水性。但對于塑料或皮革材料，淀粉膠的粘性仍無法達到要求。
[0004]在軟包裝領域，尤其是禮盒包裝領域，由于所涉及材料品類較多，尤其涉及大量紙-塑、木-布基材的粘合，除對最終粘合效果的要求外，由于自動化或流水型工藝的需要，需要上膠后快速的粘合，尤其是包裝盒具有較多的轉角結構，其張力導致包裝材料很粘實現牢固的初粘，同時，由于工藝流程的需要，還對膠水的開放時間具有較高的要求，而這些就對膠的初粘性及終粘性提出了很高的要求，目前的生物質環保膠產品單獨使用無法達到自動化上膠和出口要求粘合性的要求。所以，在目前的包裝盒膠裝領域，仍采用粘合性優勢顯著的黃膠或藥水糊。如可開發一種具有優異初粘性及終粘性，且滿足一定開放時間的生物質環保水性膠，無疑將具有巨大的市場。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了克服目前生物質膠初粘性及終粘性差的缺陷，提供一種可適用于包裝中塑-紙-木-絨布之間粘合的具有優異初粘性及粘合效果的水性生物質環保粘合劑。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種環保水性粘合劑，由多種原料復配而成，包括改性淀粉水乳液、VAE乳液、水溶性纖維素衍生物、松香乳液。
[0008]各組分的質量份數比例為:
改性淀粉水乳液:40-60份 VAE乳液:20-40份
水溶性纖維素衍生物:0.5-1.5份松香水乳液:5-10份
其特征在于:所述改性淀粉水乳液的制備為:向裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的反應容器中加入聚乙烯醇和蒸餾水(質量濃度為200g/L)，升溫至80°C，攪拌器以200rpm的速度進行攪拌，至聚乙烯醇溶解，然后降溫至60°C并恒溫，加入1/3的醋酸乙烯酯單體、后加入陰離子乳化劑及PH值緩沖劑，保持乳液pH值介于6-8之間，使得溶液充分乳化，靜止1min后，開始加入1/3的引發劑水溶液和交聯劑水溶液(兩者質量濃度均為80g/L)，反應30 min后，體系升溫至70°C，再加入1/3的引發劑和交聯劑水溶液，后開始滴加剩余的2/3醋酸乙烯酯單體，Ih滴加完單體，后升溫至85°C，此時燒瓶內出現藍色熒光，再加入剩余的引發劑、交聯劑溶液并加入水溶性淀粉，150rpm速度攪拌使之充分反應60min后，調節pH=7，停止反應，得到產品，產品外觀為乳白色黏稠狀液體；
其中，所述水溶性淀粉的質量為聚乙烯醇質量的50%-100%之間，醋酸乙烯酯單體的質量為淀粉的質量的100%-200%之間，所述交聯劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，其質量用量介于醋酸乙烯酯質量的5%-10%之間，所述引發劑為過硫酸鉀，其用量介于醋酸乙烯酯質量的1.5%-3%之間，陰離子乳化劑的的用量介于醋酸乙烯酯質量的1.5%-3%之間。
[0009]進一步，水溶性纖維素衍生物為羥乙基纖維素或羥乙基甲基纖維素與羥乙基羧甲基纖
維素的混合物，所述復合物中羥乙基與羧甲基的摩爾比介于4:1-8:1之間。
[0010]進一步，所述VAE乳液由至少兩種具有不同玻璃轉變溫度的VAE乳液組成，其中至少包含一種玻璃化轉變溫度低于0°c的VAE乳液，且此玻璃化轉變溫度低于0°C的VAE乳液含量不低于總VAE乳液質量的30%。
[0011]進一步，所述VAE乳液的固含量不低于55%。
[0012]進一步，所述松香水乳液的制備為將一定量固體松香樹脂加入沸水中，并逐步加入表面活性劑，攪拌形成乳液。其中，松香和水的質量比例介于1:5-1:8之間，松香和表面活性劑的質量比介于10:1-15:1之間。表面活性劑為陰離子表面活性劑，優選的，采用十二燒基硫酸納。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]以下將詳細描述本發明的示例性實施方法。但這些實施方法僅為示范性目的，而本發明不限于此。
[0015]實施例1
一種環保水性粘合劑，由多種原料復配而成，包括改性淀粉水乳液、VAE乳液、水溶性纖維素衍生物、松香水乳液。
[0016]各組分的質量份數比例為: 改性淀粉水乳液:65份 VAE乳液:32份水溶性纖維素衍生物:0.75份松香水乳液:7份
進一步，所述改性淀粉水乳液的制備為:向裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的反應容器中加入聚乙烯醇和蒸餾水(質量濃度為200g/L)，升溫至80 °C，攪拌器以200rpm的速度進行攪拌，至聚乙烯醇溶解，然后降溫至60°C并恒溫，加入1/3的醋酸乙烯酯單體、后加入陰離子乳化劑及PH值緩沖劑，保持乳液pH值介于6-8之間，使得溶液充分乳化，靜止1min后，開始加入1/3體積的引發劑水溶液、交聯劑水溶液(兩者質量濃度均為80g/L)，反應30 min后，體系升溫至70°C，再加入1/3體積的引發劑和交聯劑水溶液，后開始滴加剩余醋酸乙烯酯單體，Ih滴加完單體，后升溫至85°C，此時燒瓶內出現藍色熒光，再加入剩余的引發劑、交聯劑溶液并加入水溶性淀粉，150rpm速度攪拌使之充分反應60min后，調節pH=7，停止反應，產品外觀為乳白色黏稠狀液體。其中，聚乙烯醇的質量為400g，改性淀粉水乳液