环保无甲苯溶剂型万能胶及其制作方法与流程

1.本发明属于胶水制作技术领域，涉及环保无甲苯溶剂型万能胶及其制作方法。


背景技术：

2.人们生活中使用的万能胶，即俗称的“黄色万能胶”，是以氯丁橡胶为主要粘结材料的胶粘剂，虽然该产品粘结材料广泛，初始粘接强度大，剥离强度高，柔性材料和刚性材料均适合使用，家用和工业使用广泛，在国民生产和生活中占有重要的地位。因为抗扰屈性特别好，剥离强度高，粘结材料多，在制鞋行业中更是不可替代的主要的胶粘剂。但是采用了甲苯为主要溶剂，同时还含有少量的苯、二甲苯溶剂，随着生活水平的提高，环保要求的提高，该胶粘剂中因为含有三苯溶剂，挥发溶剂较多，而被禁止或限制使用。voc不符合国家的新颁发的标准，处于淘汰的边缘。但由于它具有优良的粘结性能，后续替代它的产品或多或少有着这样那样的不足之处，无法完全替代该产品。同时作为溶剂型胶粘剂，具有含有溶剂较多，胶水使用时需专门的使用工具和专业技术人员，干燥速度不快，胶水使用不均，胶水使用效率不高等不足之处。
3.因此，有必要研究一种粘结强度好，安全可靠，干燥速度快的环保无甲苯溶剂型万能胶。


技术实现要素：

4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供环保无甲苯溶剂型万能胶，原料包括如下：去离子水10.0～20.0份、丙二醇甲醚15.0～25.0份、丙二醇丁醚10.0～20.0份、异丙醇1.0～5.0份、聚乙烯吡咯烷酮2.0～8.0份、桃胶3.0～5.0份、氯丁橡胶乳液30.0～40.0份、助剂5.0～10.00份、氯丁橡胶20.0～30.0份、超活性纳米氧化镁0.1～0.50份、聚丙烯酸酯橡胶2.0～8.0份、没食子酸丙酯0.1～0.2份、聚异戊二烯橡胶2.0～8.0份、硬脂酸3.0～7.0份、防老化剂1.0～3.0份、氢化松香1.0～3.0份、环氧丙烯酸树脂1.0～3.0份、醋酸锌0.1～0.30份、甘油1.0～3.0份、三乙醇胺0.1～0.50份。
5.作为本发明的一个优选的实施例，所述氯丁橡胶乳液的原料包括如下：环己烷、改性树脂、氧化镁、氧化锌、n
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮、乙酸乙酯和多环芳烃溶剂、氯丁橡胶、抗老剂bht，重量比为20：10：1：1：1：45：24：1。
6.本发明的另一技术方案，提供了上述环保无甲苯溶剂型万能胶的制备方法：
7.(1)开启混炼机，加入事先混合好的氯丁橡胶、超活性纳米氧化镁的固体混合物，充分混炼改性均匀，获得预混炼料一胶块；
8.(2)开启混炼机，加入事先混合好的聚丙烯酸酯橡胶、没食子酸丙酯，充分混炼改性均匀，获得预混炼料二胶块；
9.(3)开启混炼机，依次加入所述预混炼料一胶块、预混炼料二胶块、聚异戊二烯橡胶胶块，充分混炼改性均匀，获得预混炼料三胶块；
10.(4)开启混炼机，加入事先混合好的所述预混炼料三胶块、硬脂酸、防老化剂，充分
混炼改性均匀，获得预混炼料四胶块；
11.(5)在高速剪切釜中加入部分去离子水、部分丙二醇甲醚、部分丙二醇丁醚、部分异丙醇、醋酸锌，开启高速剪切釜，边高速剪切边加入已经粉碎好的氢化松香、环氧丙烯酸树脂粉体，继续进行高速剪切混合乳化，获得预分散体一；
12.(6)将另一部分去离子水抽入反应釜中，边搅拌边加入余下部分的丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、异丙醇，搅拌混合均匀，边搅拌边加入聚乙烯吡咯烷酮、桃胶，至搅拌混合完全溶解，边搅拌边加入氯丁橡胶乳液至搅拌混合完全溶解，边搅拌边加入助剂至搅拌混合完全溶解，边搅拌边加入预混炼料四胶块至搅拌混合完全溶解，边搅拌边加入预分散体一，搅拌升温，再恒温，充分反应交联改性后，停止加热，开启反应釜冷却系统，降温，边搅拌边加入甘油，至搅拌混合均匀，边搅拌边加入三乙醇胺，至搅拌均匀，调整ph值，静止消泡，过滤出料。
13.作为本发明的一个优选的实施例，所述氯丁橡胶乳液的制作方法，包括步骤：
14.(1)在常温状态下，在a反应釜中先加入环己烷，然后加入改性树脂，搅拌1小时至溶解完全，然后加入氧化镁与氧化锌，搅拌半小时后，再加入催化剂n
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮，搅拌6小时，然后过滤出料，获得a预反应液；
15.(2)在b反应釜中加入乙酸乙酯与多环芳烃溶剂，再依次加入氯丁橡胶与抗老剂bht，搅拌6小时至完全溶解，获得b反应液；
16.(3)在b反应釜中的b反应液中加入所述a预反应液，混合搅拌1小时，制得氯丁橡胶乳液。
17.作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)至(4)中，所述混炼的温度为40～45℃。
18.作为本发明的一个优选的实施例，步骤(5)中，所述混合的温度为40～45℃，剪切速度为1300转/分钟，剪切时长为50～70分钟。
19.作为本发明的一个优选的实施例，步骤(6)中，所述搅拌升温至65～70℃，并恒温于65～70℃。
20.作为本发明的一个优选的实施例，步骤(6)中所述降温至40～45℃。
21.作为本发明的一个优选的实施例，步骤(6)中所述ph值为10.50～11.50。
22.本发明的有益效果是：
23.1、不含有苯、甲苯、二甲苯等禁用、限制使用的溶剂，环保性好；
24.2、降低了溶剂含量，voc含量符合国家有关标准，使用行业不受限制；
25.3、适合粘结材料范围广泛，初始粘接强度大，剥离强度高，抗扰屈性好，在制鞋行业中可以完全替代老产品。
具体实施方式
26.环保无甲苯溶剂型万能胶继续以氯丁橡胶为主要粘结材料，用天然和人工合成高分子材料、助剂进行改性，辅以水、环保溶剂为溶剂进行生产制造出符合需求的新产品。摒弃含有三苯的溶剂体系，大胆使用亲油、亲水的环保溶剂，与水进行复合，采用含有醚基、醇基，长链，短链，不同极性的溶剂与水制成的复合溶剂体系，使之具有不同的官能团和基团，为不同的材料复合提供各具特色的溶解性。主体的粘结材料依旧是氯丁橡胶，体系中水、油溶剂，一部分依旧采用氯丁橡胶，一部分采用氯丁胶乳，从而保证了万能胶产品原有的粘结
优点。针对老的氯丁橡胶在新的溶剂体系中溶解性不足，采用混炼改性的方式，降低橡胶的分子量和提高溶解极性，为保持和提高产品其它性能，采用添加助剂，使用其它橡胶产品混炼改性，让不同的橡胶分子缠绕在一起，形成一个复杂的线状和网状橡胶弹性体复合体，同时混炼中添加的助剂镶嵌在体系中，改变和影响了体系的根本结构性能，从微观上改变了氯丁橡胶的特性，具备了在新溶剂体系中极好的溶解和混合能力，通过后期添加不同树脂的改性复合体，增强产品在光滑表面和难粘结材料的表面能，从而具有更佳的粘合性能，通过添加其它材料，如硬脂酸和三乙醇胺等提高产品胶层的延展性和体系的稳定性，从而达到一个好的效果，保证产品中的主体材料氯丁橡胶的性能得到充分的发挥，从而具备老的万能胶产品优良性能。
27.下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的范围并不限于这些实施例。
28.实施例1
29.氯丁橡胶乳液的制备
30.1、主要原材料及功能
31.氯丁橡胶2442、氧化锌、氧化镁、改性树脂2402、催化剂n
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮、抗老剂bht、溶剂为环己烷、乙酸乙酯、多环芳烃溶剂的混合溶剂。
32.(1)氯丁橡胶与改性树脂并用时，产品在室温下结晶性强、固化成型快、粘结强度好，改善对金属等极性材料黏附力及剥离强度。
33.(2)乙酸乙酯、多环芳烃溶剂等环保溶剂，作为不含有三苯、卤代烃类有毒物质，能很好溶解氯丁橡胶。
34.2、制备方法：
35.(1)在常温状态下，在a桶不锈钢200l反应釜，先加入20份环己烷，然后加入10份改性树脂2402，在200l不锈钢反应釜，搅拌1小时溶解完全，然后加入1份氧化镁与1份氧化锌，搅拌半小时后，再加入催化剂n
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮，搅拌6小时，反应好预反应液，然后过滤出料。
36.(2)然后在b桶不锈钢200l反应釜加入45份乙酸乙酯与多环芳烃溶剂加入高速溶胶釜，依次加入24份氯丁橡胶2442与1份抗老剂bht,搅拌6小时至完全溶解。
37.(3)在b桶中加入a桶之前过滤好预反应液，搅拌1小时，制得新型环保氯丁橡胶胶黏剂。
38.3、产品的技术性能，检测数据
39.[0040][0041]
备注：psi是磅英文缩写
[0042]
由此可知，该产品其初粘力好、终粘强度高、贮存性能优良，有害物质限量指标完全符合gb18583—2001相关规定，具有好的推广应用市场价值。
[0043]
实施例2
[0044]
环保无甲苯溶剂型万能胶的配方
[0045]
[0046]
[0047][0048]
实施例3
[0049]
环保无甲苯溶剂型万能胶的制备
[0050]
a、材料混炼改性和预分散体的制备
[0051]
a、配料：
[0052]
预混炼料一配料：氯丁橡胶、超活性纳米氧化镁；
[0053]
预混炼料二配料：聚丙烯酸酯橡胶、没食子酸丙酯；
[0054]
预混炼料三配料：预混炼料一、预混炼料二、聚异戊二烯橡胶；
[0055]
预混炼料四配料：预混炼料三、硬脂酸、防老剂264；
[0056]
预分散体一配料：去离子水(部分)、丙二醇甲醚(部分)、丙二醇丁醚(部分)、异丙醇(部分)、醋酸锌；
[0057]
氢化松香、环氧丙烯酸树脂；
[0058]
b、混炼改性备料：
[0059]
预混炼料一：在常温状态下，检查混炼机等相关生产设备是否正常，设备检查合格后，开启混炼机，加入事先混合好的氯丁橡胶、超活性纳米氧化镁的固体混合物，进行混炼改性，充分混炼改性均匀，混炼改性成合格的单一橡胶改性体后，停止混炼改性，送样检测，检测合格后，将混炼合格的胶块，上冲裁设备冲裁成合适大小厚薄的胶块待用待用(混炼机的辊筒速度是固定的，往混炼辊筒通一定温度的热水，控制混炼温度在40
‑
45℃之间进行混炼，混炼时间不固定，目视检测材料混合均匀为一体，即为混合时间)；
[0060]
预混炼料二：在常温状态下，检查混炼机等相关生产设备是否正常，设备检查合格后，开启混炼机，加入事先混合好的聚丙烯酸酯橡胶、没食子酸丙酯，进行混炼改性，充分混炼改性均匀，混炼改性成合格的单一橡胶改性体后，停止混炼改性，送样检测，检测合格后，将混炼合格的胶块，上冲裁设备冲裁成合适大小厚薄的胶块待用(混炼机的辊筒速度是固定的，往混炼辊筒通一定温度的热水，控制混炼温度在40
‑
45℃之间进行混炼，混炼时间不固定，目视检测材料混合均匀为一体，即为混合时间)；
[0061]
预混炼料三：在常温状态下，检查混炼机等相关生产设备是否正常，设备检查合格后，开启混炼机，聚异戊二烯橡胶胶块事先上冲裁设备冲裁成合适大小厚薄的胶块待用待，按比例依次加入预混炼料一、预混炼料二、聚异戊二烯橡胶胶块、进行混炼改性，充分混炼改性均匀，混炼改性成合格的单一橡胶改性体后，停止混炼改性，送样检测，检测合格后，将混炼合格的胶块，上冲裁设备冲裁成合适大小厚薄的胶块待用(混炼机的辊筒速度是固定的，往混炼辊筒通一定温度的热水，控制混炼温度在40
‑
45℃之间进行混炼，混炼时间不固定，目视检测材料混合均匀为一体，即为混合时间)；
[0062]
预混炼料四：在常温状态下，检查混炼机等相关生产设备是否正常，设备检查合格后，开启混炼机，加入事先混合好的预混炼料三、硬脂酸、防老剂264，进行混炼改性，充分混
炼改性均匀，混炼改性成合格的单一橡胶改性体后，停止混炼改性，送样检测，检测合格后，将混炼合格的胶块，上冲裁设备冲裁成合适大小厚薄的胶块待用(混炼机的辊筒速度是固定的，往混炼辊筒通一定温度的热水，控制混炼温度在40
‑
45℃之间进行混炼，混炼时间不固定，目视检测材料混合均匀为一体，即为混合时间)；
[0063]
c、剪切分散备料：
[0064]
预分散体一：在常温状态下，检查高速剪切釜等相关生产设备是否正常。检测合格后，往高速剪切釜中加入去离子水(部分)、丙二醇甲醚(部分)、丙二醇丁醚(部分)、异丙醇(部分)、醋酸锌，开动釜中的高速剪切系统，充分乳化剪切后，边高速剪切，边加入已经粉碎好规定目数的氢化松香、环氧丙烯酸树脂粉体，进行高速剪切混合乳化，充分乳化剪切，分散成合格的乳化剪切液体，停止剪切乳化，送样检测，检测合格后，出料待用(混合温度控制在40
‑
45℃，剪切速度1300转/分钟，剪切60分钟左右)；
[0065]
b、万能胶的制备
[0066]
万能胶制备：检查待反应釜等相关生产设备是否正常。检测合格后，去离子水(余下部分)抽入反应釜中，边搅拌边加入余下部分的丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、异丙醇、搅拌混合均匀，边搅拌边加入聚乙烯吡咯烷酮、桃胶(桃胶事先粉碎为规定目数的粉末待用)、搅拌混合溶解完全。搅拌混合溶解完全后，边搅拌边加入氯丁橡胶乳液、搅拌混合均匀。搅拌混合均匀后，边搅拌边加入助剂aeo
‑
9、搅拌混合均匀。搅拌混合均匀后，边搅拌边加入预混炼料四胶块、搅拌混合溶解完全。搅拌混合溶解均完全后，边搅拌边加入事先已经制备好的预分散体一液体、搅拌混合均匀，搅拌升温到65～70℃，恒温65～70℃充分反应交联改性。充分反应交联改性后，停止加热，开启反应釜冷却系统，降温至40～45℃，边搅拌边加入甘油，搅拌混合均匀，边搅拌边加入三乙醇胺，搅拌均匀，调整胶水体系的ph值至规定的品质范围内。改性完毕以后取样检测，检测合格后，静止消泡，完全消泡后过滤出料。
[0067]
品质质量要求及说明
[0068]
外观要求：
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淡黄色不透明粘稠液体
[0069]
粘度：
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>2500map.s
[0070]
不挥发物含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
>55.00％，
[0071]
ph值：
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10.50
‑‑
11.50
[0072]
拉伸剪切强度(木
‑
木)：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≥10mpa
[0073]
压缩剪切强度(木
‑
木)：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≥15mpa
[0074]
初粘剥离强度：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≥1.5kn/m
[0075]
剥离强度(48h)：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
≥4.5kn/m
[0076]
苯 甲苯 二甲苯含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
检不出
[0077]
voc含量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
＜50g/l
[0078]
游离甲醛：
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＜0.5g/kg
[0079]
综上所述，环保无甲苯溶剂型万能胶以氯丁橡胶为主要粘结材料，用天然和人工合成高分子材料、助剂进行改性，辅以水、环保溶剂为溶剂的常温单组份液体胶粘剂，以液体胶水，包装容器，外观包装材料为一体的产品。采用国际先进配方材料和工艺，精选优质材料，精心研制而成，不含“苯、甲苯、二甲苯”材料，挥发溶剂少，干燥速度快，voc含量符合国内国际标准。产品具有初始粘接强度大，最终粘接强度高，胶层柔软且富有弹性，抗蠕变
性好，有较好的耐酸、耐碱性，耐水性，耐冲击等特点，可做工程结构胶。附着力好，干燥速度快，粘结力强，耐老化性好，不开裂，不易脱落。可适用于多种类和性能材质的表面粘结，适合diy家居装饰和工业产品的粘结使用。安全环保，品质优良，对人体无刺激，可放心使用。产品符合美国和欧洲安全标准。具有使用简单方便，无需专业胶粘剂使用技能，挥发溶剂少，干燥速度快，性能优良的特点。胶水开启后直接使用，无需借助专用的胶水使用工具和具备相关的专业技能，粘结效果一致。它继承了溶剂型胶水原有的特点，又避免了溶剂型胶水含“苯、甲苯、二甲苯”材料，溶剂挥发较多，对环境不友好的缺点。具有使用简单，清洁方便，便于携带，安全环保和节约资源，对环境友好的特性。
[0080]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。