一种多功能标签粘合剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种多功能标签粘合剂及其制备方法 (Multifunctional label adhesive and preparation method thereof ) 是由 庄玉伟 张国宝 王华芬 宋丹丹 王作堯 张祥 刘志杰 陈宝元 张倩 高煜 郑果 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多功能标签粘合剂及其制备方法,是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.2～1份、引发剂0.05～0.5份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液30～60份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液8～30份、增粘树脂5～15份、交联单体1～10份、高效有机硅消泡剂0.1～0.5份、耐水剂0.05～0.5份、pH值调节剂0.01～0.2份、去离子水20～100份。本发明的多功能标签粘合剂可用作啤酒瓶贴标、纸盒胶、纸管胶、广告贴等,适用范围广；并具有粘结性强、干燥速度快、耐水性好、工艺简便、价廉、易于工业化生产等优点。(The invention discloses a multifunctional label adhesive and a preparation method thereof, wherein the multifunctional label adhesive is prepared from the following raw materials in parts by weight: 0.2-1 part of composite emulsifier, 0.05-0.5 part of initiator, 30-60 parts of maleic rosin ester modified acrylate emulsion, 8-30 parts of N, N-dimethylacrylamide aqueous solution, 5-15 parts of tackifying resin, 1-10 parts of crosslinking monomer, 0.1-0.5 part of high-efficiency organic silicon defoamer, 0.05-0.5 part of water-resistant agent, 0.01-0.2 part of pH value regulator and 20-100 parts of deionized water. The multifunctional label adhesive can be used for labeling beer bottles, paper box glue, paper tube glue, advertisement labels and the like, and has wide application range; and has the advantages of strong caking property, high drying speed, good water resistance, simple and convenient process, low price, easy industrial production and the like.)
技术领域
本发明涉及粘合剂
技术领域
,具体涉及一种多功能标签粘合剂及其制备方法。背景技术
合成胶粘剂具有应用面广、使用简便、经济效益高、发展迅速等许多特点，随着经济的发展与科技的进步，它越来越受到人们的重视，成为一个极具发展前景的行业。从胶粘剂应用结构可以看出，包装行业的是胶粘剂应用的最大行业，它广泛分布于纸制品、印制装潢、塑料等包装行业的各个领域，同时随着胶粘剂行业的发展，也提高了包装产品的质量和档次，促进了包装行业的发展。
胶粘剂品种繁多，通常有以下几种分类方法。近应用对象分为结构型、非结构型胶粘剂；按化学成分可以分为丙烯酸酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、三醛胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、无机胶粘剂、改性酚醛胶粘剂、聚氨酯胶粘剂等；按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等；按应用方法可分为室温固化型、热固型、压敏型、热熔型等。
其中，丙烯酸酯胶粘剂有优良的保色、耐光、耐氧化性、耐候性以及对紫外线的降解作用不敏感等优点，广泛运用于工农业和日常生活的各个领域。随着人们环保意识的不断提高，各国颁布了许多环保法规，促使胶粘剂朝着新型、环保和高性能方向发展。
现有中国专利CN 111808560 B公开一种多功能易碱洗粘合剂及制备方法，该发明通过引入羟基硅油，从结构上保证了粘合剂具有良好的成膜性；引入反应型乳化剂，提高粘合剂的相容性；引入增粘剂，提高粘合剂的粘结性能；引入反应增效剂，增加各组分之间的相容性，提高粘合剂的性能稳定性。在我国南方地区，由于夏季时间长，气温高，湿度大，对粘合剂的干燥速度、粘结强度和耐水性能都有更严格要求，但是该粘合剂用于玻璃啤酒瓶贴标时，在使用的过程中，会出现干燥速度慢、粘结强度不够、耐水性能不能满足市场要求等现象。
发明内容
本发明提供一种多功能标签粘合剂及其制备方法，解决现有丙烯酸酯胶粘剂干燥速度慢、粘结强度不够、耐水性能不能满足市场要求的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.2～1份、引发剂0.05～0.5份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液30～60份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液8～30份、增粘树脂5～15份、交联单体1～10份、高效有机硅消泡剂0.1～0.5份、耐水剂0.05～0.5份、pH值调节剂0.01～0.2份、去离子水20～100份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)和烯丙基聚乙氧基磺酸盐(SE-10N)组成。
其中，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
其中，所述增粘树脂为氢化松香、氢化松香酸甲酯和氢化松香甘油酯中的任一种或两种。
其中，所述交联单体为聚乙二醇二丙烯酸酯。
其中，所述耐水剂为碳酸锆铵或碳酸锆钾。
其中，所述pH值调节剂为氨水。
其中，所述马来松香酯改性丙烯酸酯乳液采用发明专利ZL201911414854.3公开的方法制备而成。
其中，所述高效有机硅消泡剂为发明专利ZL201210582943.0公开消泡剂。
一种多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至50～70℃搅拌20～40分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的引发剂溶液，升温至70～80℃，反应50～70分钟，加入高效有机硅消泡剂、增粘树脂和交联单体，继续反应80～100分钟，加入余下10％的引发剂溶液，升温至80～90℃，反应40～60分钟；
(3)加入耐水剂，反应10分钟后，加入pH调节剂，反应体系pH值为6～8，冷却至40℃以下出料，即得。
本发明的有益效果：
本发明以马来松香酯改性丙烯酸酯乳液和N,N-二甲基丙烯酰胺为粘胶剂主单体，马来松香酯改性丙烯酸酯乳液，粘度大，初粘性好，兼具杀菌、防腐、防霉的功效；N,N-二甲基丙烯酰胺与丙烯酸系单体反应时，具有优异的分散性、相容性、稳定性、粘结性。两主单体在聚合反应中，加入增粘树脂，增粘树脂粘结性强、相容性好、无特殊气味，提高粘合剂的粘度。加入线性两侧都具有丙烯酸酯基团的双官能团聚乙二醇，作为交联单体，用以控制聚合物分子量，改善产品的粘着性。耐水剂可有效增强粘合剂的耐水性能。复合乳化剂提高粘合剂的稳定性和相容性。
本发明的多功能标签粘合剂可用作啤酒瓶贴标、纸盒胶、纸管胶、广告贴等，适用范围广；并具有粘结性强、干燥速度快、耐水性好、工艺简便、价廉、易于工业化生产等优点。
具体实施方式
下面通过本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中的马来松香酯改性丙烯酸酯乳液采用发明专利ZL201911414854.3公开的方法制备而成，具体如下：将水、HEL-40/S-60复合物高速剪切乳化均匀后加入反应器中，依次加入丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、马来松香甲基酯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸羟丙酯，搅拌同时滴加过硫酸铵，0.5h滴加完毕，加入聚乙二醇二丙烯酸酯，升温至80～90℃，保温反应4h，加入3-巯基乙酸-2-甲基己酯，继续搅拌反应1h，冷却至室温，出料，得到产物即为所述的马来松香酯改性丙烯酸酯乳液。
下述实施例中的高效有机硅消泡剂为发明专利ZL201210582943.0公开消泡剂，是由下述制备方法制成：在不锈钢电加热反应釜中，加入50g的KF-96、20g的201硅油，升温到200℃，开动搅拌器(120r/min)，加入5g气相白炭黑，搅拌30分钟使两物料充分均化，升温至250℃，加入8g分散剂IW，3g分散增溶剂S，5g聚醚F-6，4g聚醚F68，12g山梨醇酐单硬脂酸酯(Span60)，12g脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚(Tween60)，再加入5g水，保温反应2小时，降温至100℃，再加入15g水，搅拌自然降温到80℃，搅拌下出料。
实施例1
本实施例提供一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.6份、过硫酸铵0.25份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液45份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液19份、氢化松香10份、聚乙二醇二丙烯酸酯5份、高效有机硅消泡剂0.3份、碳酸锆铵0.25份、氨水0.12份、去离子水60份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚和烯丙基聚乙氧基磺酸盐组成。
本实施例多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至60℃搅拌30分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的过硫酸铵溶液，升温至75℃反应60分钟，加入高效有机硅消泡剂、氢化松香和聚乙二醇二丙烯酸酯，继续反应90分钟，加入余下10％的过硫酸铵溶液，升温至85℃，反应50分钟；
(3)加入碳酸锆铵，反应10分钟后，加入氨水，反应体系pH值为7.2，冷却至40℃以下出料，即得。
实施例2
本实施例提供一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.2份、过硫酸钾0.5份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液30份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液30份、氢化松香酸甲酯5份、聚乙二醇二丙烯酸酯10份、高效有机硅消泡剂0.1份、碳酸锆钾0.5份、氨水0.01份、去离子水100份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚和烯丙基聚乙氧基磺酸盐组成。
本实施例多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至50℃搅拌40分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的过硫酸钾溶液，升温至70℃反应70分钟，加入高效有机硅消泡剂、氢化松香酸甲酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，继续反应80分钟，加入余下10％的过硫酸钾溶液，升温至80℃，反应60分钟；
(3)加入碳酸锆钾，反应10分钟后，加入pH调节剂，反应体系pH值为6，冷却至40℃以下出料，即得。
实施例3
本实施例提供一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂1份、过硫酸铵0.05份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液60份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液8份、氢化松香甘油酯15份、聚乙二醇二丙烯酸酯1份、高效有机硅消泡剂0.5份、碳酸锆钾0.05份、氨水0.2份、去离子水20份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚和烯丙基聚乙氧基磺酸盐组成。
本实施例多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至70℃搅拌20分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的过硫酸铵溶液，升温至80℃反应50分钟，加入高效有机硅消泡剂、氢化松香甘油酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，继续反应100分钟，加入余下10％的过硫酸铵溶液，升温至90℃，反应40分钟；
(3)加入碳酸锆钾，反应10分钟后，加入pH调节剂，反应体系pH值为8，冷却至35℃出料，即得。
实施例4
本实施例提供一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.4份、过硫酸钾0.35份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液40份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液25份、增粘树脂为氢化松香4份、氢化松香酸甲酯份6份、聚乙二醇二丙烯酸酯4份、高效有机硅消泡剂0.4份、碳酸锆铵0.15份、氨水0.15份、去离子水40份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚和烯丙基聚乙氧基磺酸盐组成。
本实施例多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至50℃搅拌30分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的过硫酸钾溶液，升温至72℃反应55分钟，加入高效有机硅消泡剂、增粘树脂为氢化松香、氢化松香酸甲酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，继续反应95分钟，加入余下10％的过硫酸钾溶液，升温至85℃，反应45分钟；
(3)加入碳酸锆铵，反应10分钟后，加入pH调节剂，反应体系pH值为7.3，冷却至40℃以下出料，即得。
实施例5
本实施例提供一种多功能标签粘合剂，是由下述重量份的原料制成：复合乳化剂0.8份、过硫酸铵0.15份、马来松香酯改性丙烯酸酯乳液50份、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液15份、氢化松香酸甲酯12份、聚乙二醇二丙烯酸酯4份、高效有机硅消泡剂0.4份、碳酸锆铵0.15份、氨水0.16份、去离子水40份。
其中，所述复合乳化剂由质量比为1：2的壬基酚聚氧乙烯醚和烯丙基聚乙氧基磺酸盐组成。
本实施例多功能标签粘合剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将去离子水及复合乳化剂用高速分散乳化机均质乳化后，加入到反应器中，升温至65℃搅拌25分钟；
(2)向上述反应器中依次加入马来松香酯改性丙烯酸酯乳液、N,N-二甲基丙烯酰胺水溶液和90％的过硫酸铵溶液，升温至78℃反应65分钟，加入高效有机硅消泡剂、氢化松香酸甲酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，继续反应85分钟，加入余下10％的过硫酸铵溶液，升温至85℃，反应45分钟；
(3)加入碳酸锆铵，反应10分钟后，加入pH调节剂，反应体系pH值为7.4，冷却至40℃以下出料，即得。
对实施例1-5制备的多功能标签粘合剂进行性能检测，结果如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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