[发明专利]一种醇水溶性改性环氧复合胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醇水溶性改性环氧复合胶及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种用于制备塑料包装复合膜的复合胶粘剂及其制备方法。

背景技术

在复合包装材料领域，复合胶粘剂用于两层或多层塑料薄膜之间的粘接复合，是生产塑料包装复合膜的主要原料。复合胶粘剂有单组分胶和双组分胶之分，根据其所用溶剂不同又可分为传统溶剂型胶粘剂、醇溶性胶粘剂和水性胶粘剂。其中，环境友好型复合胶粘剂，即醇溶性、水性胶粘剂是近年来国内外研究和应用的热点。传统溶剂型双组分复合胶是以醋酸乙酯为溶剂的聚氨酯胶粘剂，此类胶粘剂一般生产成本高，且存在游离甲苯二异氰酸酯(TDI)排放和残留毒性问题。醇溶性复合胶粘剂主要是醇溶性聚氨酯胶粘剂，此类产品生产同样存在工艺复杂、原材料成本较高、因大量使用TDI仍无法完全避免毒性问题。

水性复合胶粘剂主要有水性聚氨酯胶粘剂和水性丙烯酸酯胶粘剂。水性胶粘剂用于复合薄膜生产，存在以下缺点：因水的干燥过程比有机溶剂慢，烘干时需要提高烘道的温度或加长烘道，增大了能耗；水性胶粘剂由于乳化剂的存在，导致粘结力不高；水蒸气对铁质设备会造成严重锈蚀等。

专利文献CN1035772C描述了一种丙烯酸酯复合胶粘剂的制造方法，其工艺条件是以醋酸乙酯为溶剂、单体组成以丙烯酸酯为主(≥93％)，且产品为低浓度(25％)聚合物溶液，此类低浓度产品不利于包装运输，目前工业上应用的复合胶浓度一般为50～75％。

发明内容

本发明提供了一种醇水溶性改性环氧复合胶及其制备方法。

本发明以改性双酚A环氧树脂为原料，旨在通过接枝、共聚等方式使其具有适量环氧基以制备在醇或醇、水的混合物中溶解，能以脂肪胺或改性脂肪胺固化的醇水溶性环氧复合胶。

本发明提供的醇水溶性复合胶粘剂，由下列重量配比的原料制备而成：

醇水溶性改性环氧树脂共聚物              85～95％

固化剂                                  5～15％

加入适量乙醇或乙醇与水的混合溶剂稀释即得。

上述醇水溶性改性环氧树脂共聚物，由下列重量配比的原料合成：

醋酸乙烯                   20～50％

环氧树脂                   3～20％

不饱和酸                   1～8％

丙烯酸酯                   43～55％

亲水官能团单体             1～5％

加入上述单体总量0.1～1.0％的引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，以适量乙醇或异丙醇作溶剂聚合而成。

所述环氧树脂为双酚A环氧树脂E₄₄或E₅₁。所述不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸等。

所述丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯。所述亲水官能团单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、二元不饱和酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟烷酯、甲基丙烯酸羟烷酯中的一种或多种。

本发明提供的醇水溶性复合胶，其主要原料醇水溶性改性环氧树脂共聚物，具体制备方法为：

a)双酚A环氧树脂E₄₄或E₅₁与不饱和酸按重量3～20∶1～8，以适量醇作溶剂，加热反应制成不饱和酸-环氧树脂加成物。

在50～100℃，反应1～8小时即可得到含量50～90％的加成物。

b)按下列顺序配料合成改性环氧树脂共聚物

甲组分  醋酸乙烯                10～25％

加入乙醇或异丙醇，加入量为上述醋酸乙烯重量的0.5～1.5倍。

乙组分  醋酸乙烯                10～25％

不饱和酸-环氧树脂加成物         4～28％

丙烯酸酯                        43～55％

亲水官能团单体                  1～5％

引发剂                  0.1～1.0％

加入乙醇或异丙醇，加入量为上述乙组分总量的0.3～1倍。

c)将甲组分加入聚合釜中，搅拌升温至回流温度70～75℃。

d)在搅拌、回流温度下缓慢将乙组分滴入釜中，总滴加时间为4～6小时。

e)滴完后在70～80℃反应1～2小时。