專利名稱：一種封口膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于各種包裝盒邊口與底口等封邊粘接的封口膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
封口膠也叫搭口膠、封邊膠、紙塑粘合劑等，用于各種包裝盒邊口與底口等封邊粘接。要求環(huán)保無毒害，無污染，初粘力強(qiáng)、干燥時(shí)間快、粘接強(qiáng)度大，粘接后性能穩(wěn)定不爆口、不發(fā)脆、能耐高低溫，對(duì)上壓光、復(fù)膜等產(chǎn)品有較好的粘接性。封口膠可分為油性、水性和熱融膠。油性膠的毒性和使用安全性問題越來越突出，不但環(huán)境污染大，對(duì)操作工人的健康傷害大，已經(jīng)處于淘汰邊緣，但由于部分產(chǎn)品對(duì)質(zhì)量要求較高，且其他類型膠水還不能達(dá)到油性膠的效果，因此，油性膠在市場(chǎng)上仍有一定范圍的應(yīng)用。熱溶膠是以乙烯-醋酸乙烯(EVA)的共同聚合物(俗稱樹脂)，配以其它的助劑， 經(jīng)混合而成的膠粘劑，這種膠水有一定的氣味，仍也是環(huán)保產(chǎn)品，但熱融膠最大的問題是速度慢、效率低，只能在部分手工活中使用，在大規(guī)模的紙盒包裝流程中難以應(yīng)用，另外該膠還存在成本較高的問題。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些水性封口膠，但普遍存在著干燥速度慢、粘接強(qiáng)度低的問題，應(yīng)用范圍受到很大的局限性，特別是上光技術(shù)是近些年彩印行業(yè)最為興起的磨光上油工藝，是通過在彩印紙表面固化的一種涂層臘，由于該涂層表面比較光滑，屬于難粘物質(zhì)， 普通水性封口膠很難粘接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是針對(duì)上述問題而提供一種封口膠，該封口膠為水性封口膠，干燥時(shí)間短、粘接強(qiáng)度大。本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種制備本發(fā)明封口膠的方法。本發(fā)明為達(dá)目的所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種封口膠，由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑、功能性助劑、粘度調(diào)節(jié)劑和去離子水；其中，所述硬單體為苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按重量比2. 8 7. 2復(fù)配制得；所述軟單體為丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按重量比3. 4 5. 6復(fù)配制得；所述功能性單體為丙烯酸羥乙酯和N-羥甲基丙烯酰胺按重量比5. 5 1.5復(fù)配制得；所述引發(fā)劑為過硫酸鹽；所述乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按2 5復(fù)配制得；所述緩沖劑為碳酸氫銨和碳酸氫鈉按重量比6. 5 1. 5復(fù)配制得；
所述功能性助劑包括水性潤濕劑和水性消泡劑；所述粘度調(diào)節(jié)劑是控制體系粘度為100-200mpa. s的粘度調(diào)節(jié)劑。上述的一種封口膠，其中，所述水性潤濕劑為0T75，所述水性消泡劑為水性礦物油和聚醚改性有機(jī)硅按重量比4 2. 5復(fù)配制得。上述的一種封口膠，其中，所述封口膠的乳膠膠束粒徑為80 160納米，且乳膠粒徑在粒徑分布分析中呈現(xiàn)雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為100納米的占總量20-30%， 且在80-120納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布；乳膠膠束粒徑為140納米的占總量50-60%，且在 120-160納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布。上述的一種封口膠，其中，所述原料的重量份數(shù)如下
硬單體15-20 份
軟單體40-50 份
功能性單體 30-45 份引發(fā)劑8.5-9 份
乳化劑30-40 份
緩沖劑20-30 份
功能性助劑 7-8 份去離子水500-800 份
粘度調(diào)節(jié)劑控制體系粘度為100-200mpa. s所需要的量。上述原料均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種上述封口膠的制備方法，包括以下步驟A、將定量硬單體、軟單體、乳化劑、去離子水加入到預(yù)乳化釜中，經(jīng)攪拌后得到混合預(yù)乳化液，稱量出其中的12%設(shè)為墊底種子反應(yīng)液備用；B、將定量的功能性單體、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑、去離子水加入到聚合反應(yīng)釜中攪拌并升溫至65-75°C ；投入步驟A中稱出的墊底種子反應(yīng)液，反應(yīng)35 40分鐘，并往聚合反應(yīng)釜持續(xù)加入去離子水，緩慢降溫直至55 60°C，并控制溫度在55 60°C，將聚合反應(yīng)釜抽真空2. 5h ；再升溫至90°C，將步驟A中剩余的預(yù)乳化液通過滴加的方式加入聚合反應(yīng)釜，滴加時(shí)間8. 0 9. 0小時(shí)，并控制溫度在85 90°C，滴加結(jié)束后降溫至75 80°C保溫反應(yīng)5小時(shí)，再降溫到室溫；C、加入功能性助劑，用去離子水調(diào)節(jié)固含量至35-55%，用粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)整粘度至 100-200mpa. s后，用500目過濾袋過濾包裝出料。上述的一種封口膠的制備方法，其中，步驟A中所述的預(yù)乳化釜為開啟彎葉式，葉片數(shù)為5葉，其直徑與預(yù)乳化釜直徑之比為0. 79，其葉片直徑與葉片高度之比為4. 8。上述的一種封口膠的制備方法，其中，步驟A中的攪拌轉(zhuǎn)速控制在550 620轉(zhuǎn)/ 分鐘，攪拌時(shí)間為90分鐘。上述的一種封口膠的制備方法，其中，步驟A中所述去離子水電導(dǎo)率控制在 0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
上述的一種封口膠的制備方法，其中，步驟B中聚合反應(yīng)釜抽真空時(shí)的真空度保持在110 150毫米汞柱。上述的一種封口膠的制備方法，其中，步驟C中粘度調(diào)節(jié)劑為氨水，其中NH3的含量控制在5-8 %，所述去離子水電導(dǎo)率控制在150 μ s/cm 180 μ s/cm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是低成本，環(huán)保無毒害，無污染，初粘力強(qiáng)、 干燥時(shí)間快、粘接強(qiáng)度大，粘接后性能穩(wěn)定不爆口、不發(fā)脆、能耐高低溫，對(duì)上壓光、復(fù)膜等產(chǎn)品有較好的粘接性。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行一步闡述，但不應(yīng)以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1將180重量份的去離子水，14. 5重量份的乳化劑(磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按 2 5的重量比復(fù)配)，20重量份的硬單體(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按2.8 7.2的重量比復(fù)配)，40重量份的軟單體(丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按3. 4 5.6的重量比復(fù)配)加入到預(yù)乳化釜中攪拌(轉(zhuǎn)速為600rpm)90分鐘，配成預(yù)乳化液后稱取30. 54重量份的預(yù)乳化液作為墊底種子反應(yīng)液備用；將500重量份的去離子水，45重量份的功能性單體(丙烯酸羥乙酯和N-羥甲基丙烯酰胺按5.5 1.5的重量比復(fù)配)，22重量份的緩沖劑(碳酸氫銨和碳酸氫鈉按 6.5 1.5的重量比復(fù)配)，18重量份的乳化劑(15. 6重量份的酚醚硫酸鹽和2. 4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚復(fù)配)，9重量份的引發(fā)劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的過硫酸銨水溶液)加入到反應(yīng)釜中拌并升溫至70°C，投入30. 54重量份的墊底種子反應(yīng)液，反應(yīng)35分鐘，并持續(xù)往聚合反應(yīng)釜中加入100重量份的去離子水，緩慢降溫至55°C，控制溫度在55 60°C下抽真空 2. 5小時(shí)(真空度保持在120毫米汞柱)，抽真空結(jié)束后升溫至90°C，并開始滴加剩余的預(yù)乳化液，滴加溫度控制在80°C，滴加結(jié)束后，降溫至80°C保溫反應(yīng)5小時(shí)，再降溫到室溫。加入3重量份的水性潤濕劑，5重量份的水性消泡劑(水性礦物油和聚醚改性有機(jī)硅按重量比4 2.5復(fù)配)，用去離子水調(diào)節(jié)固含量為41%，滴加氨水來調(diào)整粘度為 170士 IOmpa. s，用500目過濾袋過濾包裝。該實(shí)施例制備得到的封口膠，其各項(xiàng)性能如下乳白色水性分散體，不分層，無沉淀，無結(jié)皮，攪拌后呈均勻狀態(tài)；粘度170 士 lOmpa. s ;pH值8 士 1 ；固含量41%。實(shí)施例2將180重量份的去離子水，16重量份的乳化劑(磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按 2 5的重量比復(fù)配)，18重量份的硬單體(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按2.8 7.2的重量比復(fù)配)，45重量份的軟單體(丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按3. 4 5. 6的重量比復(fù)配)，加入到預(yù)乳化釜中攪拌(轉(zhuǎn)速為620rpm)90分鐘，配成預(yù)乳化液后稱取31. 08重量份的預(yù)乳化液作為墊底種子反應(yīng)液備用；將500重量份的去離子水，45重量份的功能性單體(丙烯酸羥乙酯和N-羥甲基丙烯酰胺按5.5 1.5的重量比復(fù)配)二8重量份的緩沖劑(碳酸氫銨和碳酸氫鈉按 6.5 1.5的重量比復(fù)配)，20重量份的乳化劑(15. 6重量份的酚醚硫酸鹽和2. 4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚復(fù)配)，8. 5重量份的引發(fā)劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的過硫酸銨水溶液)加入到聚合反應(yīng)釜中拌并升溫至70°C，投入31. 08重量份的墊底種子反應(yīng)液，反應(yīng)35分鐘，并持續(xù)往聚合反應(yīng)釜中加入100重量份的去離子水，緩慢降溫至55°C，控制溫度在55 60°C下抽真空2. 5小時(shí)(真空度保持在150毫米汞柱)，抽真空結(jié)束后升溫至90°C，并開始滴加剩余的預(yù)乳化液，滴加溫度控制在80°C，滴加結(jié)束后，降溫至75°C保溫反應(yīng)5小時(shí)，再降溫到室溫。加入4重量份的水性潤濕劑，3重量份的水性消泡劑G重量份的水性礦物油和 2. 5重量份的聚醚改性有機(jī)硅復(fù)配)，用去離子水調(diào)節(jié)固含量為42%，滴加氨水來調(diào)整粘度為160士20mpa. s，用500目過濾袋過濾包裝。該實(shí)施例制備得到的封口膠，其各項(xiàng)性能如下乳白色水性分散體，不分層，無沉淀，無結(jié)皮，攪拌后呈均勻狀態(tài)；粘度160士20mpa. s ;pH值8士 1 ；固含量42%。以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種封口膠，其特征在于，是由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑、功能性助劑、粘度調(diào)節(jié)劑和去離子水；其中，所述硬單體為苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯按重量比2. 8 7. 2復(fù)配制得； 所述軟單體為丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯按重量比3. 4 5. 6復(fù)配制得； 所述功能性單體為丙烯酸羥乙酯和N-羥甲基丙烯酰胺按重量比5.5 1.5復(fù)配制得； 所述引發(fā)劑為過硫酸鹽；所述乳化劑為磺基琥珀酸鹽和酚醚硫酸鹽按2 5復(fù)配制得； 所述緩沖劑為碳酸氫銨和碳酸氫鈉按重量比6. 5 1.5復(fù)配制得； 所述功能性助劑包括水性潤濕劑和水性消泡劑； 所述粘度調(diào)節(jié)劑是控制體系粘度為100-200mpa. s的粘度調(diào)節(jié)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種封口膠，其特征在于，所述水性潤濕劑為0T75，所述水性消泡劑為水性礦物油和聚醚改性有機(jī)硅按重量比4 2. 5復(fù)配制得。
3.如權(quán)利要求1所述的一種封口膠，其特征在于，所述封口膠的乳膠膠束粒徑為80 160納米，且乳膠粒徑在粒徑分布分析中呈現(xiàn)雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為100納米的占總量20-30%，且在80-120納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布；乳膠膠束粒徑為140納米的占總量 50-60%，且在120-160納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種封口膠，其特征在于，所述原料的重量份數(shù)如下硬單體15-20 份軟單體40-50 份功能性單體 30-45 份引發(fā)劑8.5-9 份乳化劑30-40 份緩沖劑20-30 份功能性助劑 7-8 份去離子水500-800 份粘度調(diào)節(jié)劑控制體系粘度為100-200mpa. s所需要的量。
5.一種如權(quán)利要求1所述的封口膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟A、將定量硬單體、軟單體、乳化劑、去離子水加入到預(yù)乳化釜中，經(jīng)攪拌后得到混合預(yù)乳化液，稱量出其中的12%設(shè)為墊底種子反應(yīng)液備用；B、將定量的功能性單體、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑、去離子水加入到聚合反應(yīng)釜中攪拌并升溫至65-75°C ；投入步驟A中稱出的墊底種子反應(yīng)液，反應(yīng)35 40分鐘，并往聚合反應(yīng)釜持續(xù)加入去離子水，緩慢降溫直至陽 60°C，并控制溫度在55 60°C，將聚合反應(yīng)釜抽真空2. 5h ；再升溫至90°C，將步驟A中剩余的預(yù)乳化液通過滴加的方式加入聚合反應(yīng)釜， 滴加時(shí)間8. 0 9. 0小時(shí)，并控制溫度在85 90°C，滴加結(jié)束后降溫至75 80°C保溫反應(yīng)5小時(shí)，再降溫到室溫；C、加入功能性助劑，用去離子水調(diào)節(jié)固含量至35-55%，用粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)整粘度至 100-200mpa. s后，用500目過濾袋過濾包裝出料。
6.如權(quán)利要求5所述的一種封口膠的制備方法，其特征在于，步驟A中所述的預(yù)乳化釜為開啟彎葉式，葉片數(shù)為5葉，其直徑與預(yù)乳化釜直徑之比為0. 79，其葉片直徑與葉片高度之比為4.8。
7.如權(quán)利要求5所述的一種封口膠的制備方法，其特征在于，步驟A中的攪拌轉(zhuǎn)速控制在550 620轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為90分鐘。
8.如權(quán)利要求5所述的一種封口膠的制備方法，其特征在于，步驟A中所述去離子水電導(dǎo)率控制在0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
9.如權(quán)利要求5所述的一種封口膠的制備方法，其特征在于，步驟B中聚合反應(yīng)釜抽真空時(shí)的真空度保持在Iio 150毫米汞柱。
10.如權(quán)利要求5所述的一種封口膠的制備方法，其特征在于，步驟C中粘度調(diào)節(jié)劑為氨水，其中NH3的含量控制在5-8%，所述去離子水電導(dǎo)率控制在150 μ s/cm 180 μ s/cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于各種包裝盒邊口與底口等封邊粘接的封口膠，尤其涉及一種水性封口膠，由以下成份組成硬單體、軟單體、功能性單體、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑、功能性助劑、粘度調(diào)節(jié)劑和去離子水。與現(xiàn)有的油性膠、乙烯-醋酸乙烯(EVA)熱溶膠等技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是低成本，環(huán)保無毒害，無污染，初粘力強(qiáng)、干燥時(shí)間快、粘接強(qiáng)度大，粘接后性能穩(wěn)定不爆口、不發(fā)脆、能耐高低溫，對(duì)上壓光、復(fù)膜等產(chǎn)品有較好的粘接性。
文檔編號(hào)C08F220/58GK102533181SQ201110440999
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者李軍生 申請(qǐng)人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司