一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉛筆制作過程中需要用到膠黏劑，其作用是將鉛筆芯與鉛筆板材黏合，目前市場上產(chǎn)品所使用的膠黏劑大部分為聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，這種膠黏劑原料低廉，使用方便，無毒無害，粘結(jié)強度比較高，然而也存在一些缺點，缺點主要表現(xiàn)在不耐水、耐機械穩(wěn)定性差，質(zhì)脆易開裂，耐溫性有待改進，常規(guī)性能的聚醋酸乙烯乳液膠黏劑應(yīng)用于鉛筆上時表現(xiàn)為易滑芯、斷芯、開膠、不易切削等問題，直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)，因此研制高效高質(zhì)的膠黏劑是提高鉛筆質(zhì)量的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法，制備了一種力學(xué)性能佳、耐水性好、不易脆裂、粘結(jié)效果好的新型聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，其特征在于，該脲醛樹脂膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯45-50、丙烯酸12-14、丙烯酸甲酯5-6、固含量為5-8%的納米碳溶膠0.1-0.2、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜爾膠10-12、0P-10 4-5、十二烷基硫酸鈉1.2-1.6、辛烯基琥珀酸淀粉鈉2-3、過硫酸鉀0.4-0.5、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去尚子水180-220 ；
所述的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的制備方法包含以下步驟:
(1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入30-40重量份的去離子水中，加熱至70-80°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值為9.5-10.0，繼續(xù)攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續(xù)攪拌混合50-60min，隨后冷卻至50-60°C，滴加乙酸調(diào)節(jié)溶液PH值為7.8-8.0，得改性瓜爾膠溶液備用；
(2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的OP-1O以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與50-60重量份的去離子水混合，在40-50°C條件下恒溫高速攪拌混合2-3h，得預(yù)乳化混合液備用；
(3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應(yīng)容器中，并在容器內(nèi)通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預(yù)乳化混合液，并水浴加熱至60-65°C，隨后加入0.05-0.1重量份的過硫酸鉀，恒溫反應(yīng)40-50min，接著以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的預(yù)乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在60-65°C條件下保溫120-150min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調(diào)節(jié)pH值為7.0-7.5即得。
[0004]本發(fā)明的有益效果在于: 首先本發(fā)明從實驗裝置上入手，在反應(yīng)容器中通氮除氧，排除氧氣的干擾，提高單體的聚合效率，提高產(chǎn)率，同時整個反應(yīng)過程在水浴中進行，使得整個反應(yīng)體系受熱均勻，反應(yīng)更為高效；此外本發(fā)明用改性的瓜爾膠溶液取代聚乙烯醇，有效的改善了聚合產(chǎn)物的不耐水性，添加的納米碳溶膠有效的改善了產(chǎn)品的力學(xué)性能，其與石墨鉛筆芯的粘附力更強，膠體固化后韌性好，不易斷裂脫落，尺寸穩(wěn)定性好，不易導(dǎo)致滑芯、斷芯。
【具體實施方式】
實施例
[0005]本實施例的膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯48、丙烯酸14、丙烯酸甲酯6、固含量為8%的納米碳溶膠0.1、聚二甲基硅氧烷2、瓜爾膠12、0P-10 5、十二烷基硫酸鈉1.3、辛烯基琥珀酸淀粉鈉2.5、過硫酸鉀0.4、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去離子水210。
[0006]該膠黏劑的制備方法為:
(1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入38重量份的去離子水中，加熱至78°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值為9.6，繼續(xù)攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續(xù)攪拌混合55min，隨后冷卻至50°C，滴加乙酸調(diào)節(jié)溶液pH值為8.0，得改性瓜爾膠溶液備用；
(2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的OP-1O以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與55重量份的去離子水混合，在50°C條件下恒溫高速攪拌混合2h，得預(yù)乳化混合液備用；
(3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應(yīng)容器中，并在容器內(nèi)通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預(yù)乳化混合液，并水浴加熱至65°C，隨后加入0.06重量份的過硫酸鉀，恒溫反應(yīng)40min，接著以0.05g/min的速度滴加剩余的預(yù)乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在65°C條件下保溫120min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調(diào)節(jié)pH值為7.2即得。
[0007]本實施例所制得產(chǎn)品應(yīng)用粘接鉛筆后的性能檢測結(jié)果如下:
用該改性聚醋酸乙烯酯膠黏劑粘接的鉛筆平均滑芯率為0.8%，削筆過程中平均斷芯率為0.4%，經(jīng)40±5°C的水浸泡Ih后平均開膠率為2.2%，均低于傳統(tǒng)聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，且其在-20-50°C溫度范圍內(nèi)老化循環(huán)3次后平均開膠率低于2.0%，完全黏合時間平均縮短13.5h。
【主權(quán)項】
1.一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑，其特征在于，該膠黏劑由以下重量份的原料制成:醋酸乙烯酯45-50、丙烯酸12-14、丙烯酸甲酯5-6、固含量為5-8%的納米碳溶膠0.1-0.2、聚二甲基硅氧烷1-2、瓜爾膠10-12、OP-1O 4-5、十二烷基硫酸鈉1.2-1.6、辛烯基琥珀酸淀粉鈉2-3、過硫酸鉀0.4-0.5、10%氫氧化鈉溶液適量、乙酸溶液適量、氨水適量、去離子水180-220。2.如權(quán)利要求1所述的一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: (1)先將瓜爾膠、十二烷基硫酸鈉投入30-40重量份的去離子水中，加熱至70-80°C，高速攪拌使其完全溶解后加入10%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值為9.5-10.0，繼續(xù)攪拌混合均勻后加入聚二甲基硅氧烷，繼續(xù)攪拌混合50-60min，隨后冷卻至50-60°C，滴加乙酸調(diào)節(jié)溶液PH值為7.8-8.0，得改性瓜爾膠溶液備用； (2)將步驟(I)制備的改性瓜爾膠溶液、2/3重量份的0P-10以及除過硫酸鉀以外的其它剩余物料與50-60重量份的去離子水混合，在40-50°C條件下恒溫高速攪拌混合2-3h，得預(yù)乳化混合液備用； (3)將余量0P-10溶于余量的去離子水中，投入反應(yīng)容器中，并在容器內(nèi)通入氮氣除去氧氣，接著加入1/3重量份的預(yù)乳化混合液，并水浴加熱至60-65°C，隨后加入0.05-0.1重量份的過硫酸鉀，恒溫反應(yīng)40-50min，接著以0.04-0.05g/min的速度滴加剩余的預(yù)乳化混合液，同時加入剩余的過硫酸鉀，滴加完畢后在60-65°C條件下保溫120-150min，隨后降溫至45°C以下，滴加氨水調(diào)節(jié)pH值為7.0-7.5即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種鉛筆用高附著含納米碳溶膠的改性聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑及其制備方法，本發(fā)明膠黏劑是將醋酸乙烯酯、丙烯酸以及丙烯酸甲酯等聚合單體在氮氣氛圍和水浴條件下反應(yīng)，使得聚合的效率更高，并在反應(yīng)過程中加入了改性的瓜爾膠溶液取代常用的聚乙烯醇，有效的改善了產(chǎn)品的耐水性，添加的納米碳溶膠有效的改善了產(chǎn)品的力學(xué)性能，本發(fā)明制備的改性聚醋酸乙烯酯乳液與石墨鉛筆芯的粘附力更強，膠體固化后韌性好，不易斷裂脫落，尺寸穩(wěn)定性好，不易導(dǎo)致滑芯、斷芯。
【IPC分類】C09J11/08, C09J133/08, C09J105/00, C09J131/04, C09J11/04, C09J133/02, C09J11/06
【公開號】CN104974689
【申請?zhí)枴緾N201510355953
【發(fā)明人】婁森良, 商亞超
【申請人】安徽雪峰木業(yè)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月25日