关键词:丙烯酸酪—醋酸乙烯酪共聚物;水溶性;纸塑复合胶
前言
塑料制品具有质轻、卫生、不易碎、易成型等特点,因此在医药、化学试剂、饮料等行业越来越多的采用塑料作为包装容器。但目前用于粘贴塑料包装容器的纸制商标的粘合剂存在很多问题。由于塑料属于难粘材料,用聚乙烯醇、纤维素等水基胶,对塑料缺乏足够的亲和力;而用氯丁橡胶、聚氨酯等溶剂型胶粘剂,成本高、毒性较大;以丙烯酸酯为主体制备的纸塑复合胶,虽具有无毒、不燃烧的优点,但干燥后高分子聚合物不溶于水,清洗容器及设备困难。针对上述问题,研制出水溶性丙烯酸酯类乳液胶粘剂,适用于难粘塑料瓶贴标及纸塑复合,具有成本低、无毒、使用方便、易于实现机械化操作、设备易清洗等特点,有显著的经济和社会效益。
1 实验部分
名称 规格 产地 丙烯酸 化学纯 上海亨达精细化学晶有限公司 丙烯酸丁酯 分析纯 上海亨达精细化学晶有限公司 醋酸乙烯酯 分析纯 上海永华特种试剂厂 氢氧化钠 分析纯 上海亨达精细化学晶有限公司 引发剂 化学纯 松香 一级品 增粘剂 自制 乳化剂 自制 水 去离子水
2 结果与讨论
2.1 性能指标
外 观 乳白色均匀粘稠乳液 固含量(%) 42~56 粘度(mpa·s) 10000 固化时间(s) 50~70 ph 6~8 贮存期(月) <6个
2.2 单体的选择和配比对胶乳的影响
丙烯酸酯乳液的制备反应属自由基加聚反应,单体的选择和配比对胶乳的性能有很大影响。本实验用醋酸乙烯作为硬单体,可提高共聚物的强度,并使乳液有良好的粘附性;丙烯酸丁酯作为软单体,其玻璃化温度较低(tg=-46℃),赋予乳液有良好的浸润性和粘附性,提高胶乳的韧性和耐水性,纸塑胶粘合非极性与极性的两种不同表面,需引入适量的极性丙烯酸单体为改性成分,可改变聚合物的柔韧性,内聚强度和机械性能,同时对胶在水中的稳定性也有利。
本实验主要考察了醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯单体不同配比对胶乳粘度、固含量、固化时间的影响。
由图1-3(图略)可见,单体配比在1.1-1.2之间,胶乳具有优良的性能,随着醋酸乙烯酯比例的增大,胶乳逐渐演变成聚醋酸乙烯乳液,其玻璃化温度较高(tg=28*),成膜性差,因而各方面指标呈下降趋势。
2.3 乳化剂用量对胶乳的影响
乳化剂的作用是降低水、油两相的界面能和表面张力,并使油相液滴不能聚集到一起,增加乳液的稳定性,其性质和用量对共聚物乳液的粒径、稳定性影响很大。以阴离子表面活性剂为乳化剂,生成的乳液粒度小,机械稳定性好,不易生成硬块,但化学稳定性差,而单独用非离子表面活性剂制成的乳液,对电解质的化学稳定性好,但乳粒较粗,聚合时易生成硬块,且用量很大。单独使用一种乳化剂,聚合反应很难顺利进行。本实验采用复合乳化剂,并考察了其用量对乳液聚合物的影响。见表1。
表1 乳化剂用量对乳液聚合的影响
乳化剂用量wt% 聚合反应 胶乳外观 稳定性 1 胶乳有结块 乳白,蓝光 >6个月 2.5 胶乳无结块 乳白,蓝光 >6个月 5 胶乳无结块 乳白,无蓝光 >6个月 7.5 胶乳无结块 乳白,无蓝光 4个月 10 胶乳无结块
