[发明专利]水性复合粘合剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于化工材料的高分子聚合物领域，特别是涉及一种水性复合粘合剂及其制备方法与应用。

背景技术

复膜胶是用于塑料膜、铝箔、纸张等材料之间的干式复合专用胶粘剂，用它复合的材料可用于包装食品、饮料、日化用品、烟酒等，是一种非常经济美观简易的包装材料，在食品包装领域得到迅速的发展。然而，发明人发现市场上现用的复膜胶主要是溶剂型胶粘剂，由于这种溶剂型胶粘剂使用大量的乙酸乙酯、丁酮、异丙醇等有机溶剂，存在给使用该胶粘剂的工人带来很大的身体危害的问题，且这种胶粘剂挥发到空气中的溶剂会给环境带来污染，而且复合过程中残留的溶剂也可能进一步侵入食品中，给食品造成安全隐患。且现有的溶剂型胶粘剂所用的原材料受石油资源的涨价影响较大，成本增高，操作也相对复杂。因此，发展环保型粘合剂是当务之急。

发明内容

本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂及其制备方法与应用，通过以无毒无害的水为介质，制备得到的水性复合粘合剂成本低、且制备过程操作简单，用于包装材料时不会造成包装产品的二次污染。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂，该粘合剂含有A和B两种组分，其中A组分为含-OH或-NH可交联基团的水性丙烯酸聚合物乳液，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～5％；B组分为含-NCO基团的聚合物，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的5～30％；A组分与B组分的重量配比为100∶0.5～100∶5。

所述A组分的-OH或-NH可交联基团由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的功能单体提供。

所述丙烯酸酯功能单体选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种；所述甲基丙烯酸酯功能单体选用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

所述A组分的聚合物乳液的玻璃化温度T_g为-30～10℃；聚合物乳液粒径为50～500nm、乳液静态表面张力为30～40mN/m。

所述B组分含-NCO基团的聚合物为多异氰酸酯的聚合物。

所述多异氰酸酯选用2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯环己烷、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)中的至少一种；

或者，所述多异氰酸酯为2，4(或2，6)-甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中任意两种的混合物。

所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯HDI或异佛尔酮二异氰酸酯IPDI的三聚体，官能度为3～5，-NCO基团的重量含量为10～20％。

所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～4％；

或者，所述聚合物乳液中-OH或-NH可交联基团占该聚合物乳液总重量的0.1～3％。

所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的8～25％；

或者，所述聚合物中-NCO基团占该聚合物总重量的10～23％。

所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶5；

或者，所述A组分与所述B组分的重量配比为100∶1～100∶3。

本发明实施方式提供一种水性复合粘合剂的制备方法，该方法包括：分别制备组成该粘合剂的A组分与B组分；

按下述重量比例取A组分各原料：

(甲基)丙烯酸酯单体    40～49％

去离子水              50～59％

乳化剂                0.5～1.5％

引发剂                0.1～0.5％

氨水                  0.2～0.8％

消泡剂、润湿剂        0.1～0.5％

其中，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂；所述的引发剂为过硫酸盐类；所述的润湿剂阴离子表面活性剂；所述的消泡剂为非有机硅类消泡剂；