[发明专利]一种水性胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂材料与感光技术领域，具体涉及一种水性胶粘剂及其制备方法。

背景技术

以水性聚氨酯为原料的水性胶粘剂粘接性能较好，耐水性、耐寒性优异，但其价格相对较贵。大豆蛋白是一类天然的胶粘剂，其来源广泛，具有可再生，可生物降解，价格低廉，生物相容性优异等优点。聚乙烯醇(PVA)是一种常见的高分子化合物，在水性聚氨酯胶粘剂中，它也是常用的增稠剂。

光敏类聚合物是一类特殊的刺激-响应型“智能”聚合物，结构中的光敏感基元能对外界光刺激(如紫外、近红外等)做出响应，并发生一定的物理或化学性质的变化。光刺激作为一种特殊的调控手段，其优越性主要表现在可以通过对照射频率、位置、强度及时间长短进行选择，“定时、定点、定速”地实现智能调控。

PVA-SbQ是一种聚乙烯醇光敏改性衍生物，其结构侧链上的SbQ基团能够在紫外光诱导下发生二聚交联反应。其不仅具有PVA的增稠效应，还具备光交联性能。我们已实现了在大豆蛋白结构中光敏修饰，引入了对紫外光敏感的香豆素基元(见CN102153762B)，设想将光敏修饰的大豆蛋白引入胶粘剂体系中，低碳环保，且用光敏感的PVA-SbQ替代传统的增稠剂PVA，可赋予胶粘剂更多性能，且使得胶粘剂更加“智能化”，在紫外光诱导下，体系中的SbQ及其香豆素基元发生双重交联，实现对胶粘剂性能的调控。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性胶粘剂及其制备方法。本专利发明了一种水性胶粘剂，按重量份数计，各组分配比为水性聚氨酯乳液30-40份，PVA-SbQ水溶液25-30份，改性大豆蛋白分散液10-15份，助剂3-5份；所述改性大豆蛋白分散液制备过程包括以下步骤：

(1)制备香豆素型光敏聚合物NH2-P(VM-co-AMPS)：

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，巯基乙胺(AET)为链转移剂，选用4-甲基-7-对乙烯基苯亚甲氧基香豆素(VM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)两种单体，控制投料比AMPS与VM的摩尔比高于1∶1，在溶剂N，N-二甲基甲酰胺中自由基聚合反应8小时制得氨基封端的光敏性无规共聚物NH2-P(VM-co-AMPS)；

(2)大豆蛋白与NH2-P(VM-co-AMPS)酰胺化制备SPI-g-P(VM-co-AMPS)：

将大豆蛋白(SPI)及(1)中制得的聚合物NH2-P(VM-co-AMPS)溶于pH=8.5的缓冲溶液中，选用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)／N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)复合催化剂，催化SPI与NH2-P(VM-co-AMPS)酰胺化反应，得到产物SPI-g-P(VM-co-AMPS)；

(3)SPI-g-P(VM-co-AMPS)溶液的配制

将步骤(2)中制得的SPI-g-P(VM-co-AMPS)溶于水中，配成质量分数为35％的水溶液。

所述PVA-SbQ水溶液为将PVA-SbQ常温下在水中溶解20min获得质量分数为30％的PVA-SbQ水溶液。所述助剂选自无机填料、紫外线吸收剂、防腐剂、消泡剂、硅烷偶联剂中的一种或几种。所述改性大豆蛋白分散液制备步骤(1)中投料比AMPS与VM的摩尔比高于1∶1，优选为3∶1。

本发明的水性胶粘剂制备方法，步骤为：(1)将PVA-SbQ常温下在水中溶解20min获得质量分数为30％的PVA-SbQ水溶液；(2)按所述比例将水性聚氨酯乳液、PVA-SbQ水溶液、改性大豆蛋白分散液混合搅拌20分钟，再加入助剂，搅拌15分钟。

本发明的水性胶粘剂的应用，在于将所述胶粘剂涂覆至基材表面后，在紫外灯下曝光交联。

本发明的有益效果：本发明的水性胶粘剂以水性聚氨酯乳液、PVA-SbQ溶液、改性大豆蛋白分散液为原料，利用水性乳液与其它各种原料良好的相容性制成。该胶粘剂粘附性好，充分利用大豆等廉价环保资源，且PVA-SbQ结构中的SbQ基团能够在紫外光照下交联，同时改性大豆蛋白结构中的香豆素基元也能够在紫外光照下交联，形成双交联的网络体系，有利于提高胶粘剂的力学性能。

具体实施方式

以下利用实施例进一步详细说明本发明，但不能认为是限定发明的范围。

实施例1

水性胶粘剂，按重量份数计，各组分配比为水性聚氨酯乳液30份，PVA-SbQ水溶液30份，改性大豆蛋白分散液10份，紫外吸收剂4份。

实施例2