專利名稱：一種復合膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冷貼紙塑復膜膠領域，尤其涉及一種PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯，以下簡稱PET)或BOPP (雙向拉伸聚丙烯薄膜，以下稱為Β0ΡΡ)鍍鋁膜和卡紙復合膠及其制備方法。
背景技術：
真空鍍鋁膜包裝材料是一種高檔的包裝材料，廣泛用于煙、酒、瓶貼、茶葉、食品、 化妝品、日化、百貨、禮品、工藝品等產(chǎn)品的精美包裝。水性鍍鋁膜與卡紙復合膠(俗稱復合膠)是用于鍍鋁膜(Β0ΡΡ或PET鍍鋁膜)和卡紙復合的膠粘劑，典型工藝為膜非鍍鋁面涂膠后與卡紙濕式復合，經(jīng)干燥工序即可真空鍍鋁膜包裝材料。隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識的增強，一度占主要地位的溶劑型復合膠由于其采用甲苯、二甲苯和乙酸乙酯等作溶劑，其毒性和使用安全性問題日益突出，必將逐漸被市場所淘汰；同時，水乳型復合膠以水作介質(zhì)，符合當前低碳環(huán)保的要求，所以水性復合膠逐步取代溶劑型復合膠已是大勢所趨。然而，目前市場上盡管已有水性復合膠的產(chǎn)品銷售，但在實際應用中還存在如粘結(jié)強度不夠、耐折性差、平整度差和易起皺等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是針對上述問題而提供一種復合膠，該復合膠是通過特種工藝的自由基乳液合反應制備出粒徑呈雙峰分布并可達納米級半透明水乳型膠粘劑，流平好， 易成膜，干膜平整度好，可以很好地滲透到卡紙中，和基材有優(yōu)異的粘結(jié)力。本發(fā)明的另外一個目的在于提供一種制備本發(fā)明復合膠的方法。本發(fā)明為達目的所采用的技術方案是本發(fā)明的一種復合膠，由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、復合乳化劑、pH緩沖劑、引發(fā)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中的至少一種；所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸異辛酯中的至少一種；所述功能性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸羥乙酯中的至少一種；所述復合乳化劑為酚醚硫酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比5. 2 0.8復配制得；所述pH緩沖劑為碳酸氫銨或碳酸氫鈉；所述引發(fā)劑為過硫酸鹽；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100-250mpa. s的粘度調(diào)節(jié)劑。上述的一種復合膠，其中，所述水性潤濕劑為0T-75，所述水性消泡劑為水性礦物油或聚醚改性有機硅。上述的一種復合膠，其中，所述復合膠的乳膠膠束粒徑控制在20 100納米，且在40納米、80納米處呈現(xiàn)雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為40納米的占總量5-10%，且在 20-60納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布；乳膠膠束粒徑為80納米的占總量70-75%，且在60-100納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布。上述的一種復合膠，其中，所述原料的重量份數(shù)如下
硬單體100-150 份
軟單體800-850 份
功能性單體40-60 份
復合乳化劑30-60 份
PH緩沖劑10-40 份
引發(fā)劑50-70 份
功能性助劑30-50 份
粘度調(diào)節(jié)劑控制體系粘度為100-25Ompa. s所需要的量
去離子水800-1000 份。上述原料均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種上述復合膠的制備方法，包括以下步驟A、將定量的復合乳化劑、硬單體、軟單體、功能性單體和去離子水加入預乳化罐中，經(jīng)攪拌后得到預乳化液，稱量出其中的15%設為墊底種子反應液備用；B、將定量的復合乳化劑、pH緩沖劑、去離子水加入到聚合反應釜中，攪拌并升溫至 86 88°C，投入步驟A中稱出的墊底種子反應液，加入墊底引發(fā)劑反應45 55分鐘，并往聚合反應釜續(xù)加入去離子水，緩慢降溫直至55°C，并控制溫度在55 60°C，將聚合反應釜抽真空1小時；再升溫至80°C，將步驟A中剩余量的預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間6. 0 7. 0小時，并控制溫度在80 85°C，滴加結(jié)束后繼續(xù)控制溫度在80 85°C保溫反應1小時，再降溫到40 50°C ；C、加入功能性助劑，用粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)粘度為100-250mpa. s,繼續(xù)降溫至35°C以下，用去離子水調(diào)節(jié)固含量為42%，用500目過濾袋過濾包裝出料。上述的一種復合膠的制備方法，其中，步驟A中所述的預乳化釜為開啟彎葉式，葉片數(shù)為5葉，其直徑與預乳化釜直徑之比為0. 76，其葉片直徑與葉片高度之比為4. 5。上述的一種復合膠的制備方法，其中，步驟A中的攪拌轉(zhuǎn)速控制在650 680轉(zhuǎn)/ 分鐘，攪拌時間為15分鐘。上述的一種復合膠的制備方法，其中，步驟A中所述去離子水電導率控制在 0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。上述的一種復合膠的制備方法，其中，步驟B中聚合反應釜抽真空時的真空度保持在220 280毫米汞柱。上述的一種復合膠的制備方法，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 %，所述去離子水電導率控制在100 μ s/cm 200 μ s/cm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是由于采用水性介質(zhì)，無污染，消除了生產(chǎn)、 使用人員受到有害有機溶劑對身體的危害，且體系無甲醛產(chǎn)生，完全可以滿足食品和煙草行業(yè)的要求；通過特種工藝的自由基乳液合反應制備出粒徑呈雙峰分布并可達納米級半透明水乳型膠粘劑，流平好，易成膜，干膜平整度好，可以很好地滲透到卡紙中，和基材有優(yōu)異的粘結(jié)力；通過引入功能性的羥基和羧基可以大大改善與基材的粘結(jié)力和耐折性，通過加入各種水性助劑可以達到流平好，提高復合平整度。
具體實施例方式以下通過具體實施例對本發(fā)明進行一步闡述，但不應以任何方式限制本發(fā)明。實施例1將340重量份的去離子水，18重量份的復合乳化劑(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)，30重量份的丙烯酸，20重量份的丙烯酸羥乙酯，800重量份的丙烯酸丁酯，150重量份的苯乙烯加入到預乳化釜中攪拌(轉(zhuǎn)速為650rpm)30分鐘，配成預乳化液后，稱取203. 7重量份的預乳化液作為墊底種子反應液備用；將500重量份的去離子水，22重量份的緩沖劑(碳酸氫銨)，18重量份的復合乳化劑(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)加入到聚合反應釜中升溫至86 88°C，投入203. 7重量份的墊底種子反應液，加入60重量份的引發(fā)劑(質(zhì)量分數(shù)為50%的過硫酸銨水溶液)，反應50分鐘，并持續(xù)往聚合反應釜中加入100重量份去離子水，緩慢降溫至55°C，控制溫度在55 60°C下抽真空1小時(壓力230毫米汞柱)，抽真空結(jié)束后升溫至80°C，并開始滴加剩余的預乳化液，滴加溫度控制在80 85°C，滴加時間為 6. 0小時；滴加完畢后，保持溫度在80 85°C繼續(xù)反應1小時，降溫至45°C ；加入40重量份的功能性助劑(其中20重量份的0T-75、20重量份的礦物油)，滴加氨水來調(diào)整粘度為170士 lOmpa. s,待溫度降至35°C，用去離子水調(diào)節(jié)固含量為42%，用 500目過濾袋過濾包裝。該實施例制備得到的復合膠，其各項性能如下乳白色帶藍光水性分散體，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7士 1 ；固含量42%。實施例2將340重量份的去離子水，18重量份的復合乳化劑(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)，30重量份的丙烯酸，20重量份的丙烯酸羥乙酯，850重量份的丙烯酸丁酯，100重量份的甲基丙烯酸甲酯加入到預乳化釜中攪拌(轉(zhuǎn)速為650rpm)30 分鐘，配成預乳化液后，稱取203. 7重量份的預乳化液作為墊底種子反應液備用；將500重量份的去離子水，22重量份的緩沖劑(碳酸氫鈉)，18重量份的復合乳化劑(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)加入到反應釜中升溫至86 88°C，投入203. 7重量份的墊底種子反應液，加入60重量份的引發(fā)劑(質(zhì)量分數(shù)為 50%的過硫酸銨水溶液)，反應50分鐘，并持續(xù)往聚合反應釜中加入100重量份去離子水， 緩慢降溫至55°C，控制溫度在55 60°C下抽真空1小時(壓力230毫米汞柱)，抽真空結(jié)束后升溫至80°C，并開始滴加剩余的預乳化液，滴加溫度控制在80 85°C，滴加時間為6. O
6小時；滴加完畢后，保持溫度在80 85°C繼續(xù)反應1小時，降溫至45°C ；加入50重量份的功能性助劑(其中25重量份的0Τ_75、25重量份的礦物油)，滴加氨水來調(diào)整粘度為170士20mpa. s，待溫度降至35°C，用去離子水調(diào)節(jié)固含量為42%，用 500目過濾袋過濾包裝。該實施例制備得到的復合膠，其各項性能如下乳白色帶藍光水性分散體，不分層，無沉淀，無結(jié)皮，攪拌后呈均勻狀態(tài)；粘度170士20mpa. s ；pH值7士 1 ；固含量42%。以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的技術人員，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方案也應該屬于本發(fā)明的范疇，應由各權利要求所限定。
權利要求
1.一種復合膠，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、復合乳化劑、pH緩沖劑、引發(fā)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中的至少一種； 所述軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸異辛酯中的至少一種； 所述功能性單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸羥乙酯中的至少一種；所述復合乳化劑為酚醚硫酸鹽和烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比5. 2 0.8復配制得；所述PH緩沖劑為碳酸氫銨或碳酸氫鈉；所述引發(fā)劑為過硫酸鹽；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100-250mpa. s的粘度調(diào)節(jié)劑。
2.如權利要求1所述的一種復合膠，其特征在于，所述水性潤濕劑為0T-75，所述水性消泡劑為水性礦物油或聚醚改性有機硅。
3.如權利要求1所述的一種復合膠，其特征在于，所述復合膠的乳膠膠束粒徑控制在 20 100納米，且在40納米、80納米處呈現(xiàn)雙峰分布，其中，乳膠膠束粒徑為40納米的占總量5-10%，且在20-60納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布；乳膠膠束粒徑為80納米的占總量70-75%， 且在60-100納米區(qū)間呈現(xiàn)正態(tài)分布。
4.如權利要求1至3任一項所述的一種復合膠，其特征在于，所述原料的重量份數(shù)如下硬單體100-150 份軟單體800-850 份功能性單體40-60 份復合乳化劑30-60 份PH緩沖劑10-40 份引發(fā)劑50-70 份功能性助劑30-50 份粘度調(diào)節(jié)劑控制體系粘度為100-25Ompa. s所需要的量去離子水800-1000 份。
5.一種如權利要求1所述的復合膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟A、將定量的復合乳化劑、硬單體、軟單體、功能性單體和去離子水加入預乳化罐中，經(jīng)攪拌后得到預乳化液，稱量出其中的15%設為墊底種子反應液備用；B、將定量的復合乳化劑、pH緩沖劑、去離子水加入到聚合反應釜中，攪拌并升溫至 86 88°C，投入步驟A中稱出的墊底種子反應液，加入墊底引發(fā)劑反應45 55分鐘，并往聚合反應釜續(xù)加入去離子水，緩慢降溫直至55°C，并控制溫度在55 60°C，將聚合反應釜抽真空1小時；再升溫至80°C，將步驟A中剩余量的預乳化液通過滴加的方式加入聚合反應釜，滴加時間6. O 7. O小時，并控制溫度在80 85°C，滴加結(jié)束后繼續(xù)控制溫度在80 85°C保溫反應1小時，再降溫到40 50°C ；C、加入功能性助劑，用粘度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)粘度為100-250mpa.S，繼續(xù)降溫至35°C以下， 用去離子水調(diào)節(jié)固含量為42%，用500目過濾袋過濾包裝出料。
6.如權利要求5所述的一種復合膠的制備方法，其特征在于，步驟A中所述的預乳化釜為開啟彎葉式，葉片數(shù)為5葉，其直徑與預乳化釜直徑之比為0. 76，其葉片直徑與葉片高度之比為4. 5。
7.如權利要求5所述的一種復合膠的制備方法，其特征在于，步驟A中的攪拌轉(zhuǎn)速控制在650 680轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時間為15分鐘。
8.如權利要求5所述的一種復合膠的制備方法，其特征在于，步驟A中所述去離子水電導率控制在0. 1 μ s/cm 1 μ s/cm。
9.如權利要求5所述的一種復合膠的制備方法，其特征在于，步驟B中聚合反應釜抽真空時的真空度保持在220 280毫米汞柱。
10.如權利要求5所述的一種復合膠的制備方法，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%，所述去離子水電導率控制在100 μ s/cm 200 μ s/cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復合膠，由以下原料聚合而成硬單體、軟單體、功能性單體、復合乳化劑、pH緩沖劑、引發(fā)劑、功能性助劑、粘度調(diào)節(jié)劑和去離子水。還提供了上述復合膠的制備方法。本發(fā)明由于采用水性介質(zhì)，無污染，消除了生產(chǎn)、使用人員受到有害有機溶劑對身體的危害，且體系無甲醛產(chǎn)生，完全可以滿足食品和煙草行業(yè)的要求；通過特種工藝的自由基乳液合反應制備出粒徑呈雙峰分布并可達納米級半透明水乳型膠粘劑，流平好，易成膜，干膜平整度好，可以很好地滲透到卡紙中，和基材有優(yōu)異的粘結(jié)力；通過引入功能性的羥基和羧基可以大大改善與基材的粘結(jié)力和耐折性，通過加入各種水性助劑可以達到流平好，提高復合平整度。
文檔編號C09J133/02GK102533175SQ20111044079
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者黃敏 申請人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司