一種水性復(fù)合膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性復(fù)合膠及其制備工藝，屬于食品包裝領(lǐng)域。該種水性復(fù)合膠，包括以下原料：丙烯酸酯類、丙烯酸和/或甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯類、乙烯基單體、丙烯酸羥酯類、去離子水、引發(fā)劑、乳化劑、緩沖劑。生產(chǎn)成本較低，對終端產(chǎn)品沒有污染，利于環(huán)保，具有很大的社會效益。
【專利說明】一種水性復(fù)合膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品軟包裝用膠的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種水性復(fù)合膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前食品軟包裝復(fù)合用膠均采用有機(jī)溶劑型，粘合劑中含有毒害物質(zhì)，既不安全，又對人體有害，環(huán)境污染也很嚴(yán)重，而水性產(chǎn)品完全無毒無害，是一種發(fā)展趨勢，衛(wèi)生安全，環(huán)保是有很強(qiáng)的的社會效益。[0003]現(xiàn)國內(nèi)軟包裝塑塑復(fù)合主要采用酯溶性聚氨酯雙組份粘合劑及部分醇溶性塑塑復(fù)合膠，隨著社會大眾對綠色健康的需求的日益高漲及國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)苛，復(fù)合膠水的環(huán)?；?、無毒化將是必然趨勢?，F(xiàn)復(fù)合膠水的環(huán)?；饕捎盟阅z水和熱熔性PUR兩種方式，因水性膠可用現(xiàn)有應(yīng)用溶劑型膠水的的干式復(fù)合機(jī)復(fù)合，所以采用水性膠將是國內(nèi)軟包裝塑塑復(fù)合的主要方式。
[0004]發(fā)明專利201210111882.X公開了一種水性丙烯酸復(fù)合粘合劑，但對鋁塑復(fù)合材料的粘合效果不佳，并且濕膠用量達(dá)6g/m2相當(dāng)于干膠用量2.4 g/m2,用量大使用成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對上述存在的缺陷而提供一種水性復(fù)合膠及其制備方法，采用該水性復(fù)合膠進(jìn)行食品軟包裝，干燥速度快，剝離強(qiáng)度高，機(jī)械穩(wěn)定性好，既可以用于塑料膜的復(fù)合也可以用于鋁塑膜的復(fù)合。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種水性復(fù)合膠，包括以下重量份的原料:
丙烯酸酯類50~70份
丙烯酸和/或甲基丙烯酸I~5份 甲基丙烯酸酯類10~20份 乙烯基單體10~25份 丙烯酸羥酯類I~5份 去離子水 100~180份 引發(fā)劑0.5~1.5份 乳化劑0.6~1.2份 緩沖劑0.3~1份。
[0007]所述丙烯酸酯類為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中至少一種。
[0008]所述甲基丙烯酸酯類為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酰基甲基丙烯酸乙酯中至少一種。
[0009]所述乙烯基單體為苯乙烯、α -甲基苯乙烯中至少一種。
[0010]所述丙烯酸羥酯類為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中至少一種。
[0011 ] 所述乳化劑為乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽類以及酚醚硫酸類兩種陰離子型乳化劑的混合物，其中乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽類與酚醚硫酸類的重量份比為5:(1~5)。
[0012]所述緩沖劑為NH4HC03、NaHC03、Na2C03、NaH2PO4, Na2HPO4 中至少一種。
[0013]所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟:
(O單體預(yù)乳化液的制備:將50~70份丙烯酸酯類、I~5份丙烯酸和/或甲基丙烯酸、10~20份甲基丙烯酸酯類、10~25份乙烯基單體和I~5份丙烯酸羥酯類置于高位槽中，然后加入40~80份去離子水以及0.3~0.6份乳化劑于高位槽中，攪拌乳化I小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液；
(2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入60~100份去離子水、0.3~0.6份乳化劑、
0.3~1份緩沖劑和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85°C，加入0.2~
0.5份引發(fā)劑引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液；
(3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和0.3~1份引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最 后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性
復(fù)合膠。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的水性復(fù)合膠用于食品軟包裝，干燥速度快，剝離強(qiáng)度高，機(jī)械穩(wěn)定性好，既可以用于塑料膜的復(fù)合也可以用于鋁塑膜的復(fù)合。其中所用的丙烯酸乙酯單體和α-甲基苯乙烯對復(fù)合材料的粘合起到了顯著的效果，大大提高了粘合性。本發(fā)明所述的水性復(fù)合膠干膠用量為1.16g左右/m2，大大降低了使用成本，成本優(yōu)勢顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0016]實(shí)施例1 丙烯酸丁酯160g 丙烯酸異辛酯40g 丙烯酸乙酯40g 苯乙烯60g
α -甲基苯乙烯12g 乙酰甲基丙烯酸乙酯12g 甲基丙烯酸甲酯40g 丙烯酸16g 丙烯酸羥乙酯12g
乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽(A-103) 2.4 g 酚醚硫酸類(C0-436) 0.8 g 去離子水600 g(NH4)2S2O8 2.4 g
NH4HCO3 1.6 g。
[0017]所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)單體預(yù)乳化液的制備:將丙烯酸丁酯160g、丙烯酸異辛酯40 g、丙烯酸乙酯40g、苯乙烯60 g、a-甲基苯乙烯12 g、乙酰甲基丙烯酸乙酯12 g、甲基丙烯酸甲酯40 g、丙烯酸16 g、丙烯酸羥乙酯12 g置于高位槽中，然后加入200 g去離子水以及1.6g乳化劑(A-103 1.2 g, C0-436 0.4g)于高位槽中，攪拌乳化I小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液；
(2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入400g去離子水、1.6 g乳化劑(A-103 1.2g, C0-436 0.4g)、1.6 g NH4HCO3和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85。。，加入1.0引發(fā)劑(NH4)2S2O8，引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液；
(3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和1.4g引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性復(fù)合膠。
[0018]對本實(shí)施采用干法復(fù)合進(jìn)行測試得出干膠量為1.lg/m2，在高速復(fù)合機(jī)進(jìn)行BOPP/CFP、BOPP/MCPP、BOPP/VMPET、PE/PET 等基材復(fù)合，據(jù) GB/T2791-1995 標(biāo)準(zhǔn)測試。
[0019]實(shí)施例2
丙烯酸異辛酯160 g 丙烯酸甲酯48 g 苯乙烯80 g
乙酰甲基丙烯酸乙酯20 g 甲基丙烯酸甲酯20 g 丙烯酸20 g 丙烯酸羥丙酯20 g
乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽(A-103) 2 g 酚醚硫酸類(CO-436) 2 g 去離子水600 g (NH4)2S2O8 2.8 g NH4HCO3 2 g。
[0020]所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)單體預(yù)乳化液的制備:將丙烯酸異辛酯160g、丙烯酸甲酯48 g、苯乙烯80 g、乙酰甲基丙烯酸乙酯20 g、甲基丙烯酸甲酯20 g、丙烯酸20 g、丙烯酸羥丙酯20 g置于高位槽中，然后加入200g去離子水以及2g乳化劑(A-103 1.0 g, CO-436 l.0g)于高位槽中，攪拌乳化I小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液；
(2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入400g去離子水、2g乳化劑(A-1031.0g, CO-436 1.0g), 2gNH4HC03和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85°C，加入1.2g引發(fā)劑(NH4) 2S208,引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液；
(3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和1.6g引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性復(fù)合膠。
[0021]對本實(shí)施采用干法復(fù)合進(jìn)行測試得出干膠量為1.08g/m2，在高速復(fù)合機(jī)進(jìn)行BOPP/CFP、BOPP/MCPP、BOPP/VMPET、PE/PET 等基材復(fù)合，據(jù) GB/T2791-1995 標(biāo)準(zhǔn)測試。
[0022]實(shí)施例3 丙烯酸丁酯140 g 丙烯酸異辛酯60 g 丙烯酸甲酯40 g 苯乙烯60 g
乙酰甲基丙烯酸乙酯20 g 甲基丙烯酸甲酯60 g 丙烯酸16 g 甲基丙烯酸羥乙酯12 g
乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽(A-103) I g 酚醚硫酸類(CO-436) 3 g 去離子水600 g (NH4)2S2O8 3.2 g NH4HCO3 2 g。
[0023]所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)單體預(yù)乳化液的制備:將丙烯酸丁酯140g、丙烯酸異辛酯60 g、丙烯酸甲酯40g、苯乙烯60 g、乙酰甲基丙烯酸乙酯20 g、甲基丙烯酸甲酯60 g、丙烯酸16 g、甲基丙烯酸羥乙酯12 g置于高位槽中，然后加入200g去離子水以及2g乳化劑(A-103 0.5g, CO-436 1.5g)于高位槽中，攪`拌乳化I小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液；
(2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入400g去離子水、2g乳化劑(A-1030.5g, CO-436 1.5g)、2gNH4HC03和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85°C，加入1.4g引發(fā)劑(NH4)2S2O8,引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液；
(3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和1.Sg引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性復(fù)合膠。
[0024]對本實(shí)施采用干法復(fù)合進(jìn)行測試得出干膠量為1.10g/m2，在高速復(fù)合機(jī)進(jìn)行BOPP/CFP、BOPP/MCPP、BOPP/VMPET、PE/PET 等基材復(fù)合，據(jù) GB/T2791-1995 標(biāo)準(zhǔn)測試。
[0025]實(shí)施例4 丙烯酸異辛酯128 g 丙烯酸乙酯96 g 苯乙烯72 g
α-甲基苯乙烯16 g 甲基丙烯酸甲酯44 g 丙烯酸8 g甲基丙烯酸8 g 丙烯酸羥乙酯10 g
乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽(A-103) 1.6 g 酚醚硫酸類(CO-436) 1.6 g 去離子水600 g (NH4)2S2O8 2.4 g NH4HCO3 1.2 g。
[0026]所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)單體預(yù)乳化液的制備:將丙烯酸異辛酯128g、丙烯酸乙酯96 g、苯乙烯72 g、α-甲基苯乙烯16 g、甲基丙烯酸甲酯44 g、丙烯酸8 g、甲基丙烯酸8 g、丙烯酸羥乙酯10 g置于高位槽中，然后加入200g去離子水以及1.6g乳化劑(A-103 0.8 g，C0-436 0.8g)于高位槽中，攪拌乳化1小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液；
(2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入400g去離子水、1.6g乳化劑(A-1030.8g, C0-436 0.8g)、2gNH4HC03和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85°C，加入1.0g引發(fā)劑(NH4)2S2O8,引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液；
(3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和1.4g引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性復(fù)合膠。
[0027]對本實(shí)施采用干法復(fù)合進(jìn)行測試得出干膠量為1.06g/m2，在高速復(fù)合機(jī)進(jìn)行BOPP/CFP、BOPP/MCPP、BOPP/VMPET、PE/PET 等基材復(fù)合，據(jù) GB/T2791-1995 標(biāo)準(zhǔn)測試。
【權(quán)利要求】
1.一種水性復(fù)合膠，其特征在于，包括以下重量份的原料: 丙烯酸酯類50~70份 丙烯酸和/或甲基丙烯酸I~5份 甲基丙烯酸酯類10~20份 乙烯基單體10~25份 丙烯酸羥酯類I~5份 去離子水 100~180份 引發(fā)劑0.5~1.5份 乳化劑0.6~1.2份 緩沖劑0.3~1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述丙烯酸酯類為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯類為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙?；谆┧嵋阴ブ兄辽僖环N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述乙烯基單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯中至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述丙烯酸羥酯類為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述乳化劑為乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半脂二鈉鹽類和烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽兩種陰離子型乳化劑的混合物，其中乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半`脂二鈉鹽類與烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽的重量份比為5:(I ~5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠，其特征在于，所述緩沖劑為NH4HCO3、NaHC03、 Na2C03、NaH2PO4, Na2HPO4 中至少一種。
8.—種權(quán)利要求1所述水性復(fù)合膠的制備方法，包括以下步驟: (O單體預(yù)乳化液的制備:將50~70份丙烯酸酯類、I~5份丙烯酸和/或甲基丙烯酸、10~20份甲基丙烯酸酯類、10~25份乙烯基單體和I~5份丙烯酸羥酯類置于高位槽中，然后加入40~80份去離子水以及0.3~0.6份乳化劑于高位槽中，攪拌乳化I小時(shí)制備得到單體預(yù)乳化液； (2)種子乳液的合成:在反應(yīng)器中加入60~100份去離子水、0.3~0.6份乳化劑、`0.3~1份緩沖劑和步驟(1)所得單體預(yù)乳化液重量的20%，升溫至75~85°C，加入0.2~`0.5份引發(fā)劑引發(fā)乳化反應(yīng)10~50分鐘，待無明顯回流后保溫時(shí)間30~60分鐘，制備得到種子乳液； (3)聚合乳液的合成:在步驟(2)所得種子乳液中，在82~86°C條件下滴加剩余的單體預(yù)乳化液和0.3~1份引發(fā)劑，滴加時(shí)間為3~4小時(shí)；滴加完后升溫至86~90°C，繼續(xù)保溫I~2小時(shí)，最后降溫至50°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值為6~7，得到聚合乳液即水性復(fù)合膠。
【文檔編號】C08F212/12GK103865448SQ201410118583
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】陳丙山, 王志武 申請人:山東華誠高科膠粘劑有限公司