專利名稱：一種綠色環(huán)保膠粘劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诰?xì)化工。本綠色環(huán)保膠粘劑的應(yīng)用，適合木制品類產(chǎn)品，諸如人造板行業(yè)、家具行業(yè)和復(fù)合地板行業(yè)，使用本新型綠色環(huán)保膠粘劑生產(chǎn)的各類木制品，其物理力學(xué)性能和環(huán)保指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)GB/T各類木制品標(biāo)準(zhǔn)要求。

背景技術(shù)：
(正文內(nèi)容)本項(xiàng)發(fā)明的綠色環(huán)保膠粘劑主要成分和關(guān)鍵組分的技術(shù)背景 一、醋酸乙烯含量在70％～95％范圍內(nèi)通常呈乳液狀態(tài)，稱為VAE乳液。VAE乳液外觀呈乳白色或微黃色。國(guó)外對(duì)乙烯與醋酸乙烯共聚物的研究比較早。英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司于1938年發(fā)表了EVA共聚物的高壓自由基聚合專利，美國(guó)杜邦公司于1960年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制EVA樹(shù)脂，到70年代中期試產(chǎn)成功。1988年北京有機(jī)化工廠首次從美國(guó)引進(jìn)年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸VAE乳液裝置，1991年四川維尼綸廠再次從美國(guó)引進(jìn)同樣一套VAE乳液裝置。江西化工化纖有限公司自建了一套年產(chǎn)1000噸生產(chǎn)線，但一直沒(méi)有進(jìn)入實(shí)質(zhì)性生產(chǎn)。乙烯-醋酸乙烯乳液，即VAE乳液主要用于膠粘劑、涂料、水泥改性劑和紙加工，具有許多優(yōu)良的性能。其最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)味、防凍、阻燃；更柔軟、更堅(jiān)實(shí)、更具有撓性；粘接強(qiáng)度高，初粘性能好，耐水、耐酸堿，被譽(yù)為二十一世紀(jì)新型換代產(chǎn)品，是化工高科技領(lǐng)域的新秀。
VAE乳液具有永久的柔韌性。VAE乳液可以看作是聚醋酸乙烯乳液的內(nèi)增塑產(chǎn)品，由于它在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子鏈，使乙?；a(chǎn)生不連續(xù)性，增加了高分子鏈的旋轉(zhuǎn)自由度，空間阻礙小，高分子主鏈變得柔軟，并且不會(huì)發(fā)生增塑劑遷移，保證了產(chǎn)品永久性柔軟。VAE乳液具有較好的耐酸堿性。VAE乳液在弱酸和弱堿存在條件下均能夠保持穩(wěn)定性能，因此它不論與弱酸或弱堿混合都不會(huì)發(fā)生破乳現(xiàn)象，產(chǎn)品應(yīng)用范圍較廣。VAE乳液能夠耐紫外線老化。由于VAE乳液是采用乙烯作為共聚物的內(nèi)增塑劑，使VAE聚合物具有內(nèi)增塑性，增塑劑不會(huì)發(fā)生遷移，從而避免了聚合物性能老化。因此，不僅是VAE乳液對(duì)紫外線有很好的穩(wěn)定性，就是VAE乳液成膜后同樣也可保持這一特點(diǎn)。VAE乳液具有良好的混容性。VAE乳液能與大多數(shù)添加劑混合，如分散劑、潤(rùn)濕劑、防凍劑、消泡劑、防腐劑、阻燃劑等，因而可以滿足各種不同需要；VAE乳液能與許多顏料和填料混合，而不會(huì)發(fā)生凝聚現(xiàn)象；VAE乳液能與許多低分子和高分子水溶性聚合物直接混合，如聚乙烯醇水溶液、聚乙二醇水溶液、淀粉或改性淀粉糊化液、聚丙烯酸鈉水溶液、聚馬來(lái)酸水溶液、聚氧乙烯水溶液、脲醛、酚醛水溶液、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素水溶液等；VAE乳液能與許多其它高分子聚合乳液直接混合，如聚醋酸乙烯乳液、聚丙烯酸酯乳液；VAE乳液能與醛、酯、酮、有機(jī)酸、多元醇、高級(jí)醇、鹵代烴、芳香烴等直接混合，如甲醛、乙二醛、鄰苯三甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、醋酸、四氯化碳、三氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯、辛醇、乙二醇、丙三醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。VAE乳液具有良好的成膜性。乳液性粘合劑只能在某一溫度形成透明的薄膜，這個(gè)溫度叫最低成膜溫度。VAE最低成膜溫度一般低于5℃，因此能夠很好成膜，皮膜對(duì)水滴有較好的阻隔性。
VAE乳液具有良好的粘接性。它對(duì)纖維、木材、紙張、塑料薄膜、鋁箔、水泥、陶瓷等制品有很好的粘合作用。根據(jù)VAE乳液聚合物的防水性劃分，可分為通用和防水用兩類。通用類產(chǎn)品牌號(hào)的VAE聚合物鋼性好，補(bǔ)粘強(qiáng)度高，但耐水性差；防水用產(chǎn)品牌號(hào)的VAE聚合物撓性好，耐水性好，但粘接強(qiáng)度低。根據(jù)VAE應(yīng)用性能、共聚物組成和共聚第三單體類型，VAE乳液可分為粘品和紡品兩大類。粘品型VAE多用作通用型膠粘劑，紡品型膠粘劑則多用作紡織纖維的膠粘劑，但兩者之間并沒(méi)有絕對(duì)界限。
由于VAE乳液具有許多優(yōu)良的性質(zhì)，因此在實(shí)際應(yīng)用中有著十分廣泛的用途。VAE乳液可被廣泛用于生產(chǎn)新型膠粘劑的基料。
二、聚醋酸乙烯酯是無(wú)色透明、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒的熱塑性聚合物，具有良好的粘接性、耐光性、不易老化等性能。聚醋酸乙烯酯乳液(俗稱白膠)是目前市場(chǎng)上產(chǎn)量最大的膠粘劑品種之一，廣泛地應(yīng)用于建筑、木材、紡織和包裝裝訂等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常的各個(gè)方面。有關(guān)聚醋酸乙烯酯乳液制造的配方已有不少報(bào)道，但對(duì)乳膠的粘度的影響因素很少提及。因此，對(duì)聚乙烯醇作保護(hù)膠體，在反應(yīng)性乳化劑作用下，聚醋酸乙烯酯乳液粘度的影響因素應(yīng)予以掌握。
1試驗(yàn)方法 1.1原料 醋酸乙烯酯(上海金山石化維綸廠)；OP-10(上海助劑廠)；聚乙烯醇(PVA)1799，聚乙烯醇1788(上海金山石化維綸廠)；聚乙烯醇1792(福建化纖化工廠)；2-甲基-2丙烯酰胺丙磺酸鈉(SAMPS)(進(jìn)口)；氫氧化鈉(上海伊嘉利化工試劑有限公司)；過(guò)硫酸銨(上海愛(ài)建化工廠)；碳酸氫鈉(上海紅光化工廠)；丙烯酰胺(上?；瘜W(xué)試劑采購(gòu)供應(yīng)站經(jīng)銷)。
1.2聚合方法 首先將PVA和OP-10溶于無(wú)離子水，升溫至一定溫度，加入部分引發(fā)劑和單體，待聚合開(kāi)始后，按要求分批或滴加引發(fā)劑和單體進(jìn)行聚合；然后把配制好的一定濃度的2-甲基-2丙烯酰胺丙磺酸鈉水溶液和去離子水倒入四口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至一定溫度，按要求用半連續(xù)法和間歇法進(jìn)行聚合。
1.3乳液粘度測(cè)試 乳液在25℃恒溫下，用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)試。
2結(jié)果與討論 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，SAMPS作用下的乳液與PVA作用下的乳液相比，粘度較高，而且乳液粘度隨乳化劑的量、引發(fā)劑的量的增加而增大，與加料方式也有很大的關(guān)系，從表中比較，半連續(xù)法形成的乳液粘度高得多，這與反應(yīng)機(jī)理有關(guān)。其反應(yīng)機(jī)理與PVA作用下的醋酸乙烯乳液聚合相類似。
2.1聚乙烯醇 聚乙烯醇按醇解度可分為全部醇解和部分醇解兩種。目前我國(guó)市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品主要有全部醇解PVA1799和部分醇解PVA1788兩種。聚醋乙烯乳液的粘度與醇解度有關(guān)，用PVA1788比用PVA1799形成的乳液粘度高。另外，因聚乙烯醇制造方法不同，殘存的醋酸根在分子內(nèi)的分布狀態(tài)不同，而形成的聚醋酸乙烯乳液粘度也不相同。如采用皮帶式形成的PVA1788和采用釜式形成的PVA1788制得乳液，粘度偏高，這主要是由于分子內(nèi)鏈節(jié)排列方式所影響。
2.2乳化劑 乳化劑是乳液聚合體系中的重要組分，乳化劑的種類和濃度會(huì)影響聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布，以及與乳液的性能，如粘度、耐水性和耐熱性等。從表1可以看出，乳化劑的量對(duì)乳液粘度的影響很大，特別對(duì)于反應(yīng)性乳化劑而言，先考察一下反應(yīng)性表面活性劑存在下的乳液聚合，由于乳化劑分子是以共價(jià)鍵的方式結(jié)合在粒子表面上，乳化劑的量越大，接枝反應(yīng)越易進(jìn)行，乳液粘度越高。
表1 SAMPS作乳化劑，不同條件下的Vac乳液的粘度 2.3引發(fā)劑 引發(fā)劑聚合反應(yīng)的觸媒，用量少反應(yīng)不完全；用量多則反應(yīng)劇烈甚至暴聚，而且加入量的多少直接影響乳液的粘度，這是因?yàn)榛钚曰鶊F(tuán)是由引發(fā)劑作用下形成的，引發(fā)劑用量大，接枝反應(yīng)易進(jìn)行，乳液粘度增高。但由于a變?yōu)閎需要吸收90kcal/mol能量，而c雙鍵能只有27～30kcal/mol。因此醋酸乙烯聚合速率大大超過(guò)接枝速率，主要反應(yīng)還是醋酸乙烯的自由基聚合。
2.4加料方式 聚合工藝對(duì)乳液的性能有較大影響，其中最重要的就是加料方式。單體的加入可采用三種方式半連續(xù)法、間歇法和連續(xù)法。本文采用半連續(xù)法和間歇法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出半連續(xù)法形成的乳液粘度比間歇法形成的乳液粘度高得多。因?yàn)樵趩误w饑餓態(tài)的半連續(xù)乳液聚合體系中，乳膠粒內(nèi)部聚合物濃度大于間歇乳液聚合的聚合物濃度，故自由基鏈向聚合物轉(zhuǎn)移的機(jī)率大，接枝反應(yīng)更易進(jìn)行，乳液粘度增高。
2.5聚合溫度 反應(yīng)溫度特別是初始反應(yīng)溫度的高低對(duì)醋酸乙烯乳液的影響很大。溫度高乳液粘度大，反之下降。這是由于活化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。所以反應(yīng)溫度的提高，有利于活性基團(tuán)的形成，接枝率提高，粘度增高。
3結(jié)論 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聚醋酸乙烯乳液的粘度可以通過(guò)以下幾種方法調(diào)整 1、調(diào)整部分醇解度的聚乙烯醇與全部醇解的聚乙烯醇的比例。
2、增減乳化劑的量。但要求乳化劑的量不能太少，這樣對(duì)乳液的穩(wěn)定性有影響，容易造成破乳，起不到乳化劑的作用。
3、增減引發(fā)劑的量。在保證反應(yīng)完全的條件下，根據(jù)要求增減引發(fā)劑的量來(lái)調(diào)整乳液粘度。
4、通過(guò)改變加料方式和反應(yīng)溫度來(lái)調(diào)整乳液的粘度。
三、聚乙烯醇是一種水溶性高聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，用途相當(dāng)廣泛。由于聚乙烯醇具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性、耐磨耗性，以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性，因此除了作維綸纖維外，可被用于生產(chǎn)粘合劑、乳化劑、分散劑、薄膜、涂料等，應(yīng)用在高分子粘合劑行業(yè)，具有十分優(yōu)良的應(yīng)用前景。
1、聚乙烯醇的作用 聚乙烯醇是一種十分獨(dú)特的水溶性高分子聚合物，它具有許多優(yōu)異的基本性質(zhì)，這使它在實(shí)際生活中具有十分寬廣的用途。
聚乙烯醇的一個(gè)重要特點(diǎn)就是它的衛(wèi)生性。美國(guó)、蘇聯(lián)、日本的許多研究機(jī)構(gòu)曾對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行過(guò)相關(guān)范圍的試驗(yàn)，結(jié)果證明了它的無(wú)毒性。除了不宜作為內(nèi)服藥品或食品直接進(jìn)入人體外，它與皮膚的接觸完全無(wú)害。聚乙烯醇可以作為化妝品、食品包裝用粘合劑以及食品包裝。
聚乙烯醇具有較好的溶解性和粘度。它的水溶液透明，粘合力好。它不但能夠溶于水，而且還能溶于含有羥基的極性溶液(甘油、乙二醇、醋酸、乙醛等)。聚乙烯醇與淀粉、塑膠、合成樹(shù)脂、纖維素的衍生物及各類表面活性劑均能相互混溶并且有較好的穩(wěn)定性。同時(shí)聚乙烯醇可以看作是一種帶有仲羥基的線性高分子聚合物，分子中的仲羥基具有較高的活性，能夠進(jìn)行低級(jí)醇類的典型化學(xué)反應(yīng)，如酯化、醚化、縮醛化等，還可與許多無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物反應(yīng)。這使聚乙烯醇能夠廣泛地用于造紙加工、粘合劑、涂料行業(yè)。
用聚乙烯醇制作粘合劑，具有不腐敗變質(zhì)、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，可代替淀粉、水玻璃或與之并用。由于聚乙烯醇水溶液對(duì)紙的粘合力大，成膜性好，皮瓣強(qiáng)韌，可代替價(jià)格昂貴、容易腐敗的干酪素制作顏料粘合劑，涂布紙的白度和光澤度好，不易卷曲，成本低，因此在美術(shù)紙、工藝紙等高級(jí)紙方面有廣泛的用途。由于聚乙烯醇有獨(dú)特的水溶性優(yōu)點(diǎn)，可以制作再濕粘合劑，用于標(biāo)簽、郵票、墻紙及包裝帶。聚乙烯醇改性樹(shù)脂用來(lái)粘合人造板或?qū)影?，具有固化快、耐候性好、長(zhǎng)期存放粘合力不下降等優(yōu)點(diǎn)。
利用聚乙烯醇的水溶性和縮醛化反應(yīng)所生成的熱塑性高分子化合物，具有良好的防水防腐性和耐久性，涂層遇水不膨脹，不脆化，是價(jià)格低廉、施工方便的建筑涂料，已經(jīng)在建筑行業(yè)得到廣泛地使用。
由于聚乙烯醇分子間的高粘著性，因此它具有良好的拉絲、成膜性。
聚乙烯醇形成的薄膜無(wú)色透明，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，表面光潔而不發(fā)粘，氫、氧、二氧化碳等氣體透過(guò)率很低，耐溶劑性好，透光性低，透濕率高，不帶電、不吸塵，印刷好等特點(diǎn)，可用于纖維、衣料的包裝。纖維制品在與空氣中氮?dú)夂捅椒宇惢衔锏墓泊嫦聲?huì)發(fā)黃，聚乙烯醇薄膜不含有使纖維發(fā)生黃變的BHT等酚類防氧化劑，而且能很好的阻隔包裝材料中含有的能使纖維發(fā)生黃變的香草醛等物質(zhì)，日本可樂(lè)麗公司的聚乙烯醇薄膜多年來(lái)在這方面的應(yīng)用收到了很好的效果。
除去已經(jīng)成熟的應(yīng)用之外，聚乙烯醇新的用途正在不斷展開(kāi)。對(duì)各種生物降解高分子材料進(jìn)行篩選研究之后的結(jié)果表明，在大品種合成高分子中，聚乙烯醇是唯一具有生物降解性能的材料。通過(guò)對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行改性或加入其他高分子材料后制出的粘合劑、醫(yī)藥器械、食品包裝、辦公用品及衛(wèi)生材料等，能夠在相應(yīng)的條件下得到生物降解。這為聚乙烯醇在環(huán)保要求越來(lái)越高的21世紀(jì)里，提供了更加廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)，贏得了更多關(guān)注的目光。
它可以根據(jù)需要在不同的水溫中得以溶解，其廢液經(jīng)活性污泥處理后，完全降解而無(wú)公害，是一種極有應(yīng)用前景的環(huán)保材料。由于聚乙烯醇具有十分獨(dú)特的性質(zhì)，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)還在不斷研究之中，許多用途尚待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)?？梢韵嘈牛?1世紀(jì)里，聚乙烯醇將煥發(fā)出更加絢爛的光彩。
2、聚乙烯醇的生產(chǎn)及供需情況 聚乙烯醇相應(yīng)的單體是乙烯醇(VA)，從原料路線上分有乙炔法和乙烯法，其中乙炔法又分為電石乙炔法和天然氣乙炔法。60年代以前，世界各國(guó)主要采用電石乙炔法，到50年代后期才陸續(xù)采用天然氣乙炔法。70年代以后，由于石油化工迅速發(fā)展，生產(chǎn)聚乙烯酵的原料路線從電石乙炔路線轉(zhuǎn)向石油乙烯路線。目前，國(guó)際上生產(chǎn)聚乙烯酵的原料路線以乙烯法為主導(dǎo)，其數(shù)量占到了總產(chǎn)能的72％。美國(guó)已經(jīng)完成了乙快法向乙烯法路線的轉(zhuǎn)變，日本的乙烯法也占到70％以上。同時(shí)，國(guó)際上生產(chǎn)聚乙烯醇均采用低堿醇解法，七十年代又開(kāi)發(fā)了特殊級(jí)聚乙烯醇品種的低堿間歇釜式懸浮醇解工藝。
我國(guó)有13套聚乙烯醇生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力32.6萬(wàn)噸/年。在聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中有濕法和干法兩種堿法醇解工藝，也就是人們常說(shuō)的高堿法和低堿法。濕法醇解工藝就是在原料聚醋酸乙烯甲醇溶液中含有1-2％的水，催化劑堿也配制成水溶液，堿摩爾比大。高堿法的優(yōu)點(diǎn)是醇解速度較快，設(shè)備生產(chǎn)能力高，缺點(diǎn)是副反應(yīng)多，生成的醋酸鈉多，需要回收設(shè)備，聚乙烯醇產(chǎn)品中醋酸鈉含量較多，造成聚乙烯醇純度偏低，灰分偏高，影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。70年代初，日本電器化學(xué)公司開(kāi)發(fā)成功低堿醇解法即干法醇解，并率先用來(lái)生產(chǎn)聚乙烯醇。干法醇解，就是聚醋酸乙烯甲醇溶液含水率小于1％，幾乎是在無(wú)水的情況下進(jìn)行醇解，堿摩爾比小。低堿法的突出優(yōu)點(diǎn)是，采用低堿摩爾比，氫氧化鈉耗量?jī)H為高堿法的十分之一，副反應(yīng)少，副產(chǎn)醋酸鈉也相應(yīng)較少，缺點(diǎn)是醇解速度慢，聚乙烯醇產(chǎn)品中的醋酸鈉因結(jié)構(gòu)致密而不易洗去。由于低堿醇解法有許多優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為生產(chǎn)聚乙烯醇的主要方法。
我國(guó)13套聚乙烯醇生產(chǎn)裝置中，除北京有機(jī)化工廠、上海石化、四川維尼綸廠采用低堿醇解法，其余均為高堿醇解法(經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，高堿法裝置中有少部分生產(chǎn)線已經(jīng)改為低堿醇解法)。
自從1950年聚乙烯醇實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，到1996年已經(jīng)有20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)聚乙烯醇，生產(chǎn)裝置總能力達(dá)100萬(wàn)噸左右。目前世界上聚乙烯醇生產(chǎn)能力和產(chǎn)量最大的國(guó)家依次是中國(guó)、日本、英國(guó)和朝鮮。日本的出口量最大，北美和西歐則是最大的進(jìn)口地區(qū)。在消費(fèi)結(jié)構(gòu)上，各國(guó)的重點(diǎn)有所不同。90年代以來(lái)，美國(guó)在紡織漿料、粘合劑方面消耗的聚乙烯醇約占總產(chǎn)量的50％，用于聚合助劑、紙加工和涂料的占總量的21-22.5％，但是從90年代中期開(kāi)始，用于聚合助劑、紙加工和涂料的比例有所上升。同期西歐地區(qū)在PVF、聚合助劑和紙加工上消耗的聚乙烯醇占總量的65-67％，用于紡織漿料和粘合劑的占26.6-28％。日本聚乙烯醇消耗的重點(diǎn)是維尼綸和粘合劑，占總量的48-51％，用于紙加工、薄膜和紡織漿料的占總量的33-36％，其中紡織漿料消耗量在逐年下降。
我國(guó)是聚乙烯醇的生產(chǎn)大國(guó)，也是消費(fèi)聚乙烯醇最多的國(guó)家。在消費(fèi)結(jié)構(gòu)上，70-80年代，為解決人民的穿衣問(wèn)題，我國(guó)聚乙烯醇主要用來(lái)生產(chǎn)維綸纖維，每年耗用聚乙烯醇在10萬(wàn)噸以上，占聚乙烯醇總量的73％。由于維綸本身具有染色不好，挺括性差，工藝路線長(zhǎng)，成本較高等難以克服的缺點(diǎn)，當(dāng)其他合成纖維象滌綸、腈綸、丙綸開(kāi)發(fā)出來(lái)并大規(guī)模投入生產(chǎn)后，由于其成本較低，使用性能接近或超過(guò)維綸，因此很快占領(lǐng)并取代了維綸的市場(chǎng)。80年代初維綸滯銷，致使聚乙烯酵生產(chǎn)遭受重創(chuàng)。80年代中期，隨著聚乙烯醇非纖維用途的不斷開(kāi)發(fā)，聚乙烯醇生產(chǎn)逐步得到恢復(fù)，到90年代中期聚乙烯醇的非纖維用量占到總產(chǎn)量的57％以上。到2000年，我國(guó)維綸纖維產(chǎn)量從當(dāng)初的十萬(wàn)余噸下降到2.3萬(wàn)噸，聚乙烯醇的非纖用量上升到占90％，徹底改變了聚乙烯醇的使用結(jié)構(gòu)。
四、KH-570硅烷偶聯(lián)劑，同外相應(yīng)的牌號(hào)為A-174、KBM-503、SH6030、E6030、GF-31，化學(xué)名稱為γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(γ-Methacryloxypropyl trimethoxy silane)，結(jié)構(gòu)式為CH2＝C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3，分子量248。無(wú)色透明液體。相對(duì)密度1.04，沸點(diǎn)255℃，閃點(diǎn)88℃，折射率1.429。溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，不溶于水，PH值為3.5～4時(shí)，經(jīng)攪拌可全部水解?？扇?。
一般適用于不飽和聚酯、氰基丙烯酸酯、聚甲基內(nèi)烯酸酯、內(nèi)烯酸酯膠粘劑。
五、NXT-201化學(xué)名稱異丙基酸三(焦磷酸二辛酯)鈦酸酯，國(guó)外對(duì)應(yīng)牌號(hào)KR-38S。
物化性質(zhì)本品為淡黃色至琥珀色粘稠液體，密度ρ(20℃)1.0300～1.095，純品閃點(diǎn)150℃，分解溫度210℃，可溶于異丙醇、二甲苯、苯、礦物油與增塑劑慢慢反應(yīng)，不易水解。本品屬無(wú)毒無(wú)腐蝕液體，白鼠口服中毒量為L(zhǎng)D 505g/kg。
一般性用途及注意事項(xiàng) a、填料與顏料的表面處理 NXT-201特別適用于這些填料的表面改性處理，如滑石粉、氫氧化鋁、玻璃纖維、玻璃微珠、木粉、濕陶土、高嶺土、果核粉等。許多顏料如堿性鋁硅鉻黃、碳黑、雙芳基化物黃、氧化鐵、鎳酞菁藍(lán)、紅色淀等顏料，經(jīng)NXT-201處理可提高其分散性能。
本品對(duì)硬質(zhì)PVC/體系CaCo3體系(如PVC板材、管材、各種異型材)有特效。
b、各種聚合物填充體系的改性效果 聚合物填料改性效果聚丙烯Al(OH)3高填充、阻燃 各種聚苯乙烯提高抗沖強(qiáng)度、改善流變性 各種硬聚氯乙烯高填充、提高抗沖強(qiáng)度、易加工、提高伸長(zhǎng)率 聚氯乙烯糊、滑石、碳酸鈣降低體系粘度、易加下性 各種熱塑性聚酯高填充、易加工性 各種尼龍高填充 各種醇酸樹(shù)脂高填充、降低烘燒溫度、改良物性、環(huán)氧樹(shù)脂胺固化。
c、阻燃玻璃鋼 在Al(OH)3填充的玻璃增強(qiáng)聚酯玻璃鋼中，在起始液體樹(shù)脂時(shí)可提高填料沉降，使制品阻燃性也提高。
d、磁記錄材與塑橡磁 NXT-201處理的磁粉可改善其在聚合物上的分散以及對(duì)聚合物的粘合，并且大大提高磁粉含量、磁信號(hào)、使磁記錄材料有較好的流動(dòng)性、可塑性、可涂性、較高剪切強(qiáng)度、較低磁疵點(diǎn)等。
e、NXT-201應(yīng)避光、隔熱、絕潮、密封、室溫下貯存、有效期一年。


發(fā)明內(nèi)容
(正文內(nèi)容)本項(xiàng)發(fā)明的綠色環(huán)保膠粘劑主要組分構(gòu)成 A母液(體積分?jǐn)?shù)38.91％)乙烯-醋酸乙烯乳液，聚合反應(yīng)單體，起到提高強(qiáng)度和耐水的作用. B乳液(體積分?jǐn)?shù)35％)聚醋酸乙烯乳液，聚合反應(yīng)單體，在膠中起到強(qiáng)度作用. C水液(體積分?jǐn)?shù)10.7％)為15％的聚乙烯醇(PVA)負(fù)離子水溶液，起到乳化和穩(wěn)定體系環(huán)保性的作用，同時(shí)起到阻止帶正電的有害氣體釋放，也具有保護(hù)膠體和乳化單體的作用，也改善膠粘劑流平性及浸潤(rùn)性能。
KH-570(體積分?jǐn)?shù)0.7％)γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷，可有效提高使用膠粘劑制品的機(jī)械強(qiáng)度以及粘接處耐候和耐蝕性。
NXT-201(體積分?jǐn)?shù)0.6％)異丙基三(焦磷酸二辛酯)鈦酸酯，可改善其在聚合物中的分散以及對(duì)聚合物的粘合，并且明顯提高膠粘劑使用中的流平性、可涂性、改善強(qiáng)度。
F3(體積分?jǐn)?shù)6.8％)重質(zhì)碳酸鈣；F2(體積分?jǐn)?shù)3.4％)淀粉，兩者起到提升固含量即提升固化速度以及降低成本的作用。
NHC(體積分?jǐn)?shù)0.05％)碳酸氫鈉，調(diào)節(jié)PH值，使反應(yīng)初期平穩(wěn)進(jìn)行。
APS(體積分?jǐn)?shù)0.02％)過(guò)硫酸氨，引發(fā)劑，引發(fā)單體使之產(chǎn)生自由基。
AA(體積分?jǐn)?shù)0.5％)丙烯酸共聚單體，起到提高強(qiáng)度的作用。
AM(體積分?jǐn)?shù)1.1％)丙烯酸丁酯共聚單體，改善膠粘劑成膜塑性，屬內(nèi)增塑劑。
DBP(體積分?jǐn)?shù)1.4％)鄰苯二甲酸二丁酯，作用同上，屬外增塑劑。
S(體積分?jǐn)?shù)0.7％)乳化劑，改善膠粘劑細(xì)密性。
防腐劑、消泡劑(分別占體積分?jǐn)?shù)0.1％、0.02％) 本綠色環(huán)保膠粘劑為水性產(chǎn)品，為進(jìn)一步提高環(huán)保等級(jí)，主要使用氣味較小的A母液，選用非甲醛縮合物作防腐劑。

具體實(shí)施例方式 一種不含對(duì)人體有害溶劑的綠色環(huán)保膠粘劑的制備方法，涉及化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及各類木制品使用的粘合劑。該方法是一種從高分子單體高效制備綠色環(huán)保膠粘劑的方法，它是在帶負(fù)離子水溶液的防腐劑、乳化劑存在下與KH-570、NXT-201等聚合反應(yīng)，而后摻入混合在85-90度之間進(jìn)行熟化50分鐘的B乳液為特征的制備方法。這種方法具有工藝簡(jiǎn)便，反應(yīng)時(shí)間短；質(zhì)量穩(wěn)定，不泛黃；不含苯和游離甲醛有毒溶劑；價(jià)格便宜等特點(diǎn)，其質(zhì)量可以達(dá)到國(guó)內(nèi)最好產(chǎn)品的水平。
其生產(chǎn)工藝 (1)將負(fù)離子水放入分散釜中，將F2和F3逐量加入，開(kāi)動(dòng)攪拌，將物料分散均勻。
(2)將A、KH-570、NXT-201各物料分別投入混合釜中(注意調(diào)控升溫)，并開(kāi)動(dòng)攪拌。
(3)將B乳液投入混合釜中，并開(kāi)動(dòng)攪拌。其中B乳液的合成工藝如下一是將水(負(fù)離子水)放入聚合釜中，開(kāi)動(dòng)攪拌，逐量加入c(聚乙烯醇PVA負(fù)離子水溶液)，攪拌10分鐘后升溫至80-95度，保溫1個(gè)小時(shí)。然后降溫至60-70度，加入NHC，加入一半的AA、AM的混合液和一半的APS，保持溫度在70-80度之間。二是反應(yīng)10分鐘后，滴加其它混合液，并在2個(gè)小時(shí)之內(nèi)加完，APS每15分鐘加入一次。當(dāng)混合液加完之后，保持溫度在85-90度之間，熟化50分鐘。然后降溫至65度加入DBP，攪拌10分鐘后B乳液的合成工藝完成。
(4)將分散料放人混合釜中，并加入乳化劑、防腐劑(選用非甲醛縮合物的產(chǎn)品)、消泡劑，混合攪拌均勻后出膠。
權(quán)利要求
1.一種綠色環(huán)保膠粘劑的新型配方及制備方法。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用不同的聚合反應(yīng)單體、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、乳化劑和負(fù)離子態(tài)分散介質(zhì)在一定溫度下以一定的方法聚合成可交聯(lián)固化的高分子聚合物。
其特征是包括如下步驟
(1)將負(fù)離子水放入分散釜中，將F2(體積分?jǐn)?shù)0.1-15％的淀粉)和F3(體積分?jǐn)?shù)1-35％的重質(zhì)碳酸鈣)逐量加入，開(kāi)動(dòng)攪拌，將物料分散均勻。
(2)將A母液(體積分?jǐn)?shù)7-90％的乙烯-醋酸乙烯乳液)、KH-570(體積分?jǐn)?shù)0.01-6％的γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷)、NXT-201(體積分?jǐn)?shù)0.01-8％的異丙基三(焦磷酸二辛酯)鈦酸酯)各物料分別投入混合釜中(注意調(diào)控升溫)，并開(kāi)動(dòng)攪拌。
(3)將B乳液(體積分?jǐn)?shù)6-95％的聚醋酸乙烯乳液)投入混合釜中，并開(kāi)動(dòng)攪拌。其中B乳液的合成工藝如下一是將水(負(fù)離子水)放入聚合釜中，開(kāi)動(dòng)攪拌，逐量加入C水液(體積分?jǐn)?shù)2-60％的15％的聚乙烯醇PVA負(fù)離子水溶液)，攪拌10分鐘后升溫至60-99度，保溫0.5-3個(gè)小時(shí)。然后降溫至30-85度，加入NHC(體積分?jǐn)?shù)0.01-2％的碳酸氫鈉)，加入一半的AA(體積分?jǐn)?shù)0.01-2％的丙烯酸共聚單體)、AM(體積分?jǐn)?shù)0.1-8％的丙烯酸丁酯共聚單體)的混合液和一半的APS，保持溫度在55-90度之間。二是反應(yīng)1-40分鐘后，滴加其它混合液，并在0.5-4個(gè)小時(shí)之內(nèi)加完，APS(體積分?jǐn)?shù)0.005-2％的過(guò)硫酸氨)每1-60分鐘加入一次。當(dāng)混合液加完之后，保持溫度在55-98度之間，熟化30-120分鐘。然后降溫至30-65度加入DBP(體積分?jǐn)?shù)0.2-6％的鄰苯二甲酸二丁酯)，攪拌1-70分鐘后B乳液的合成工藝完成。
(4)將分散料放人混合釜中，并加入S(體積分?jǐn)?shù)0.1-9％的乳化劑)、防腐劑(選用非甲醛縮合物的產(chǎn)品)、消泡劑(分別占體積分?jǐn)?shù)0.01-2％、0.002-2％)，混合攪拌均勻后出膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種綠色環(huán)保膠粘劑及制備方法，其技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诰?xì)化工。本發(fā)明提供用于配制一種綠色環(huán)保膠粘劑的新型配方及制備方法。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用不同的聚合反應(yīng)單體、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、乳化劑和負(fù)離子態(tài)分散介質(zhì)在一定溫度下以一定的方法聚合成可交聯(lián)固化的高分子聚合物。本綠色環(huán)保膠粘劑的應(yīng)用，適合木制品類產(chǎn)品，諸如人造板行業(yè)、家具行業(yè)和復(fù)合地板行業(yè)，使用本新型綠色環(huán)保膠粘劑生產(chǎn)的各類木制品，其物理力學(xué)性能和環(huán)保指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)國(guó)家各類木制品標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢杂行胶图兹┑奈廴竞臀：?。
文檔編號(hào)C09J123/08GK101220249SQ20071014484
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者柏曉東, 徐鳳菊 申請(qǐng)人:柏曉東, 徐鳳菊