一种除甲醛的胶粘剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种除甲醛的胶粘剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，人们对室内装修要求也明显提高，不仅要求内容装修布置具有美观环保效果，而且同时还兼有绝热、防潮、防火、吸声、隔音等多种功能。
3.作为室内装修材料之一的地毯应用广泛，例如广泛用于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等的地面，既有减少噪音、隔热和防潮等功能，也有高贵华丽、美观悦目的装饰效果，从而成为建筑装饰的必备产品。
4.目前常用的地毯的制备原料主要有天然纤维或化学合成纤维之分，经过加工制得的地毯，具体有pvc(聚氯乙烯)地毯、化纤地毯、纯羊毛地毯等。加工过程不可避免要使用一些有机溶剂，导致制得的地毯可向空气中释放甲醛等有害物质。地毯铺设过程中，有时也用到一些胶粘剂，胶粘剂含有大量溶剂，也会释放甲醛等有害物质。这对在室内生活的人们的身体健康造成不利影响。如果在现有的胶粘剂中加入对甲醛分解催化作用的tio2，则胶粘剂的粘结强度往往会显著下降。
5.因此，亟需提供一种室内装修所用的胶粘剂，该胶粘剂不仅具有良好的粘结功能，而且能有效去除甲醛。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种除甲醛的胶粘剂，该胶粘剂不仅不含甲醛，而且具有除甲醛的作用，同时，该胶粘剂具有良好的粘结功能。对室内需要提供粘结作用的装修具有很好的应用效果，例如对pvc(聚氯乙烯)地毯、化纤地毯、具有很好的粘结功能。
7.本发明的发明构思：本发明所述胶粘剂含丙烯酸乳液、水性萜烯树脂、环氧树脂、纳米二氧化钛、碳纳米管、偶联剂、分散剂，所述胶粘剂中的丙烯酸乳液、水性萜烯树脂、环氧树脂的粘结能力强，加入纳米二氧化钛可显著提高对甲醛等有害气体的催化分解，碳纳米管、偶联剂和分散剂的存在有助于提高纳米二氧化钛与胶粘剂体系的均匀性，碳纳米管特殊的一维结构，可使得纳米二氧化钛在体系中分散稳定性好，解决现有技术中纳米二氧化钛分散不均匀，容易出现沉淀的问题，特别是，碳纳米管、纳米二氧化钛和偶联剂的存在可进一步显著提高胶粘剂对甲醛等有害气体的催化分解作用(催化分解作用需要在有光的条件下进行)。
8.本发明的第一方面提供一种除甲醛的胶粘剂。
9.具体的，一种除甲醛的胶粘剂，包括以下组分：丙烯酸乳液、水性萜烯树脂、环氧树脂、纳米二氧化钛、碳纳米管、偶联剂、分散剂。
10.优选的，所述丙烯酸乳液选自纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液中的至少
一种。
11.优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为20
‑
200nm；进一步优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为50
‑
120nm。
12.优选的，所述碳纳米管为单壁碳纳米管。
13.优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
14.优选的，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基纤维素或羧甲基纤维素中的至少一种。
15.优选的，所述胶粘剂还包括本领域常规使用的防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂、阻燃剂、发泡剂、着色剂、防霉剂或水中的至少一种。
16.优选的，所述胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：丙烯酸乳液45
‑
58份、水性萜烯树脂1
‑
6份、环氧树脂10
‑
28份、纳米二氧化钛1
‑
8份、碳纳米管0.5
‑
3份、偶联剂1
‑
12份、分散剂5
‑
20份。胶粘剂中各组分的合理用量可以提高体系在存储过程中对高温(大于40℃)的稳定性，也有助于提高胶粘剂的粘结性能。
17.进一步优选的，所述胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：丙烯酸乳液45
‑
55份、水性萜烯树脂2
‑
4份、环氧树脂10
‑
18份、纳米二氧化钛2
‑
6份、碳纳米管0.8
‑
2份、偶联剂1
‑
10份、分散剂8
‑
15份。
18.优选的，所述防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂、阻燃剂、发泡剂、着色剂、防霉剂在所述胶粘剂中的含量为0.1
‑
10份；进一步优选1
‑
8份。
19.所述水在胶粘剂中的含量可根据需要调节。
20.本发明的第二方面提供一种除甲醛的胶粘剂的制备方法。
21.具体的，一种除甲醛的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
22.将各组分搅拌混合，制得所述胶粘剂。
23.优选的，所述搅拌的速度为400
‑
1000转/分钟；进一步优选的，所述搅拌的速度为500
‑
800转/分钟。选择较高速度的搅拌速度，有助于提高体系的分散均匀性。
24.优选的，所述搅拌的时间为40
‑
80分钟；进一步优选的，所述搅拌的时间为50
‑
70分钟。
25.本发明的第三方面提供上述除甲醛的胶粘剂在室内装修中的应用。
26.优选的，所述应用，具体的，对pvc(聚氯乙烯)地毯、化纤地毯、具有很好的粘结功能。
27.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
28.(1)本发明所述胶粘剂含丙烯酸乳液、水性萜烯树脂、环氧树脂、纳米二氧化钛、碳纳米管、偶联剂、分散剂，所述胶粘剂中的丙烯酸乳液、水性萜烯树脂、环氧树脂的粘结能力强，加入纳米二氧化钛可显著提高对甲醛等有害气体的催化分解，碳纳米管、偶联剂和分散剂的存在有助于提高纳米二氧化钛与胶粘剂体系的均匀性，解决现有技术中纳米二氧化钛分散不均匀，容易出现沉淀的问题。该胶粘剂不仅不含甲醛，而且具有除甲醛的作用，同时，该胶粘剂具有良好的粘结功能。
29.(2)本发明所述胶粘剂中碳纳米管、纳米二氧化钛和偶联剂的存在可进一步显著提高胶粘剂对甲醛等有害气体的催化分解作用(催化分解作用需要在有光的条件下进行)。
具体实施方式
30.为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
31.以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
32.以下实施例中，丙烯酸乳液可由广州市淇盛化工有限公司提供，型号为ym01；水性萜烯树脂可由广州市群林化工有限公司提供，型号为yt
‑
100。
33.实施例1：除甲醛的胶粘剂的制备
34.一种除甲醛的胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：丙烯酸乳液45份、水性萜烯树脂2份、环氧树脂18份、纳米二氧化钛4份(纳米二氧化钛的粒径为50
‑
60nm)、碳纳米管0.6份、硅烷偶联剂6份、羟丙基纤维素10份、水100份。
35.一种除甲醛的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
36.将各组分搅拌混合，搅拌的速度为500转/分钟，搅拌的时间为60分钟，制得胶粘剂。
37.实施例2：除甲醛的胶粘剂的制备
38.一种除甲醛的胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：丙烯酸乳液50份、水性萜烯树脂4份、环氧树脂20份、纳米二氧化钛6份(纳米二氧化钛的粒径为80
‑
90nm)、碳纳米管2份、硅烷偶联剂8份、聚乙烯吡咯烷酮18份。
39.一种除甲醛的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
40.将各组分搅拌混合，搅拌的速度为800转/分钟，搅拌的时间为80分钟，制得所述胶粘剂。
41.实施例3：除甲醛的胶粘剂的制备
42.一种除甲醛的胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：苯丙乳液40份、水性萜烯树脂0.8份、环氧树脂20份、纳米二氧化钛6份(纳米二氧化钛的粒径为100
‑
110nm)、碳纳米管2份、硅烷偶联剂8份、聚乙烯吡咯烷酮18份。
43.一种除甲醛的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
44.将各组分搅拌混合，搅拌的速度为800转/分钟，搅拌的时间为80分钟，制得所述胶粘剂。
45.实施例4：除甲醛的胶粘剂的制备
46.一种除甲醛的胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：苯丙乳液50份、水性萜烯树脂4份、环氧树脂20份、纳米二氧化钛6份(纳米二氧化钛的粒径为100
‑
110nm)、碳纳米管2份、硅烷偶联剂8份、聚乙烯吡咯烷酮18份。
47.一种除甲醛的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
48.将各组分搅拌混合，搅拌的速度为200转/分钟，搅拌的时间为80分钟，制得所述胶粘剂。
49.对比例1
50.与实施例1相比，对比例1的区别仅在于，对比例1的胶粘剂中不含碳纳米管，其余组分和制备方法与实施例1相同。
51.产品效果测试
52.1.除甲醛效果以及高温稳定性测试
53.取等量的实施例1
‑
4以及对比例1制得的胶粘剂，参照gb/t18587
‑
2001《室内装饰装修材料地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量》进行检测，所得结果如表1所示。
54.表1
[0055][0056]
从表1可以看出，实施例1
‑
4制得的胶粘剂的除甲醛效果明显优于对比例1的除甲醛效果。对比例1的胶粘剂中不含碳纳米管导致制得的胶粘剂中二氧化钛分布不均匀，进而导致对甲醛的分解能力变差，故而对比例1制得的胶粘剂的除甲醛效果差。实施例4中的搅拌速度较不在本发明优选范围，制得的胶粘剂的除甲醛能力相对较弱。
[0057]
取实施例1和对比例1制得的胶粘剂置于40℃高温下2小时，实施例1制得的胶粘剂不出现明显分层现象，但对比例1制得的胶粘剂出现明显分层现象。由此可见，对比例1制得的胶粘剂在高温(例如40℃)下的稳定性差。取实施例3制得的胶粘剂置于40℃高温下，在放置1.8小时时出现轻微的分层现象，这可能是由于实施例3制得的胶粘剂中水性萜烯树脂用量过少所引起。可见本发明胶粘剂中各组分的用量对产品在高温下的稳定性存在一定的影响。
[0058]
2.粘结能力测试
[0059]
取两块pvc(聚氯乙烯)板，两块板中分别涂覆本发明实施例1
‑
4以及对比例1制得的胶粘剂，测试两块pvc(聚氯乙烯)板之间的结合强度，结果如表2所示。
[0060]
表2
[0061] 结合强度(mpa)实施例15.5实施例25.4实施例34.9实施例45.0对比例14.4
[0062]
从表2可以看出，实施例1
‑
4制得的胶粘剂粘结能力明显优于对比例1制得的胶粘剂的粘结能力。
[0063]
综上所述，本发明制得的胶粘剂不仅不含甲醛，而且具有除甲醛的作用，同时，该胶粘剂具有良好的粘结功能。