[发明专利]苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚醋酸乙烯酯乳液及其制备方法，尤其是一种苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液及其制备方法。

背景技术

乳液型胶黏剂因其环保性能优异，属于环保型胶黏剂，故在木材加工、土木建筑、纸张加工、包装及装订行业中广泛使用。聚醋酸乙烯酯基乳液胶黏剂俗称乳白胶，因其成本低廉、生产简易、工艺性能好、使用方便、无环境污染，是环境友好型乳液胶粘剂，在家具制造、室内装修、地板铺设和胶合木材中应用越来越广泛。

但由于乳液聚合中复杂的组分及聚醋酸乙烯酯分子链段结构影响，使得单组份聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂耐水性、耐寒性和耐热性都较差，尤其是耐沸水性能差。这些缺陷都使得聚醋酸乙烯酯乳液已不能满足较高的胶接耐水、耐热和耐久性要求，限制了在特定条件下的使用。如高档木质家具中，要求所用胶黏剂的耐水热及胶接性能要与耐水型胶黏剂相近，且使用工艺要与聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂相似，即无毒害气体释放。

因此如何实现聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂耐水、耐热性能及胶接耐久性能，是聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂发展和应用的关键问题。近来，国内常见的高耐水性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂多是双组分胶黏剂，由主剂和交联剂聚合多异氰酸酯构成，聚合多异氰酸酯为剧毒类化学试剂，使用受到制约，并且双组分胶黏剂在实际应用中工艺复杂，不利于工业生产。近年来，对于单组份聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂胶接耐水热问题，人们采用多种方法进行改性，常用的改性方法是将丙烯酸酯类、叔碳酸乙烯酯、苯乙烯等单体引入聚醋酸乙烯酯链段，制备出共聚改性聚醋酸乙烯酯乳液。苯乙烯是耐水热性能很好的活性单体，希望它与醋酸乙烯酯共聚时能改善聚醋酸乙烯酯乳液的耐水热性能，提高胶层内聚强度，但由于二者竞聚率之间的差异，使得醋酸乙烯酯与苯乙烯较难共聚复合于同一乳液体系。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有聚醋酸乙烯酯乳液耐沸水性能差、与苯乙烯较难共聚复合等技术不足，提供一种耐沸水、无污染的单组份苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂及其制备方法。

本发明的苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂由按照下列重量百分比的原料制备而成:

去离子水:58～62%;聚乙烯醇:2～10%;混合单体1:20～35%;混合单体2:4～20%;复合乳化剂:0.6～2%;pH缓冲剂:0.1～0.5%;引发剂:0.1～1%；其中，混合单体1由醋酸乙烯酯和丙烯酸烷基酯混合而成，混合单体2由苯乙烯、丙烯酸烷基酯和烯基羧酸混合而成。

上述苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂按照如下方法进行制备:

1、单体混合

混合单体1:混合醋酸乙烯酯和丙烯酸烷基酯，搅拌均匀;

混合单体2:混合苯乙烯、丙烯酸烷基酯和烯基羧酸，搅拌均匀。

2、核种子乳液制备

将蒸馏水加入反应釜中，搅拌加入聚乙烯醇，升温至80～90°C，待聚乙烯醇溶解后降温至50～60°C，加入复合乳化剂和pH缓冲剂，随后加入10～20%混合单体1，搅拌乳化0.5～1小时后，加入30～40%引发剂，升温至65～70°C，反应0.5～1小时，出现明显蓝光现象。随后升温至75～85°C，在1～3小时内滴完剩余混合单体1，同步加入20～30%引发剂，滴加完毕后，80～90°C保温1～3小时，制得核种子乳液。

3、核壳结构乳液制备

将混合单体2以0.03～0.08g/min的速度滴加到所述核种子乳液中，在混合单体2滴加过程中，加入20～30%引发剂，滴加完毕后，加入10～20%引发剂，80～90°C条件下保温1～3小时，降温至65～45°C，加入氨水调节pH为4～6，进一步冷却至40°C以下，过滤出料。

采用本发明公开的方法，成功制备了苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液，改性聚醋酸乙烯酯乳液作为单组份水性胶黏剂使用时，具备一定的耐沸水性能，且醋酸乙烯酯和苯乙烯可稳定复合于改性聚醋酸乙烯酯乳液体系中。此胶粘剂可常温下直接使用，并且体系稳定，大大简化了胶接工艺流程。本发明所制备的单组份耐水热聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂可直接用做水性胶黏剂，应用于木材加工、纸张包装、家具制造、室内装修等领域。

对比现有技术，采用本方法制备的苯乙烯改性聚醋酸乙烯酯乳液具有以下优点:

1、提高聚醋酸乙烯酯乳液耐沸水性能;

2、将醋酸乙烯酯与苯乙烯稳定复合于同一乳液体系;

3、在使用中无甲醛等有害气体释放，对环境无污染;

4、可常温冷压固化，直接用做水性胶黏剂，应用于木材加工、纸张包装、家具制造、室内装修等领域;

5、工艺简单，成本低。