一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制作方法

1.本发明涉及转移胶水技术领域，更具体地说，本发明涉及一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水。


背景技术：

2.在包装印刷行业，随着人们对环境保护的日益重视，人们对环保的要求也越来越高，目前在包装印刷行业应用较多的转移胶有水性转移胶、油性转移胶、热熔胶等，油性转移胶因污染严重及残留溶剂多，不符合环保要求，已被淘汰。热熔胶流平性差、涂量大、成本高，难以被包装印刷厂家接受。水性转移胶各种体系都有，不同体系的水性转移胶质量相差较大。目前市场上主要有丙烯酸酯转移胶和丁苯转移胶。
3.其中：丁苯转移胶经uv照射会产生苯，而且耐水性差，在春夏季节因空气湿度大而附着力差，不能满足使用需求；丙烯酸酯转移胶耐折性、抗压花性能差，也不能满足使用需求；聚氨酯胶水在使用的过程中易纸张出现透光点、边缘飞铝，导致机台车速受限，严重影响了生产效率。
4.鉴于此，实有必要提供一种新型的环保水性转移胶水及其制备方法以克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，本发明所要解决的技术问题是：丁苯转移胶经uv照射会产生苯，而且耐水性差，在春夏季节因空气湿度大而附着力差，不能满足使用需求；丙烯酸酯转移胶耐折性、抗压花性能差，也不能满足使用需求；聚氨酯胶水在使用的过程中易纸张出现透光点、边缘飞铝，导致机台车速受限，严重影响了生产效率的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，所述环保水性转移胶水由a组分、b组分和c组分制成。
7.所述a组分按重量计，组分为苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
8.所述b组分按重量计，组分为甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
9.所述c组分按重量计，组分为端羟基聚丁二烯8-15、聚合物多元醇40～50份、异氰酸酯30～40份、亲水性扩链剂1～5份、小分子醇类扩链剂交联剂0.8～份、中和剂5～10份。
10.作为本发明的进一步方案：所述a组分的制备方法依次包括如下步骤：
11.a01、按重量计，配备苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
12.a02、将步骤a01配备的所述苯乙烯-丁二稀共聚物由丙烯腈和苯乙烯为原料用悬
浮法聚合而得到的，使用热引发剂引发或采用乳液聚合法制得。
13.a03、将步骤a01配备的所述的1-十二硫醇由125g溴代十二烷、38g硫脲和250ml95％乙醇的混合物加热回流3h，再把30g氢氧化钠和300ml水配成的溶液加入后，将混合物再回流2h，分取的油层即粗硫醇，水层酸化后用苯提取，将提取液与粗硫醇合并，用水洗涤，再用无水硫酸钠干燥，蒸去苯后进行减压蒸馏，收集165-169℃(5.19kpa)馏分即为产品。
14.a04、将步骤a01配备的所述的脱氢乙酸钠由脱氢醋酸与氢氧化钠固相反应制得，脱氢醋酸为针状或片状晶体，通过乙酰乙酸乙酯在光照或加热发生自缩合反应制得。
15.作为本发明的进一步方案：所述b组分的制备方法依次包括如下步骤：
16.b01、按重量计，配备甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
17.b02、将步骤b01配备的甲基丙烯酸甲酯由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合指单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接在热、光和辐照作用下进行的聚合反应。
18.b03、步骤b01配备的甲基丙烯酸由丙酮氰醇和含有三氧化硫(s03)的硫酸为反应原料，再经过熟化、水解、分层和多塔串联的精馏塔精馏步骤制得。
19.b04、步骤b01配备的对苯二酚由乙炔和五羰基铁，在游离一氧化碳气体存在下合成对苯二酚，该方法中五羰基铁作为催化剂。
20.b05、步骤b01配备的抗氧剂由二苯胺(dpa)和二异丁烯(dib)为原料，通过烷基化反应，合成液态烷基化二苯胺抗氧剂。
21.b06、步骤b01配备的abs树脂由abs接支粉料加上添加剂后与san树脂在混合器中混合，掺混采用机械搅拌的方法制成。
22.b07、步骤b01配备的异丙苯过氧化氢由异丙苯空气氧化反应生成，控制ph值为3～7。
23.作为本发明的进一步方案：所述c组分的制备方法依次包括如下步骤：
24.c01、首先将聚合物多元醇与异氰酸酯均匀混合得到预制乳液，其次添加端羟基聚丁二烯。
25.c02、再滴加催化剂并且在75～85℃的环境下反应2.5-3h，反应结束后进行整体降温至23～30℃。
26.c03、其次，加入中和剂进行中和反应，且时间控制在40-60min，并剪切乳化进行反应40-60min，剪切速度控制在2500-3000r/min，进行蒸发处理除去有机溶剂后即得到c组分产品。
27.作为本发明的进一步方案：所述预制乳液与端羟基聚丁二烯的质量比为2～5：25，所述催化剂为辛酸亚锡。
28.作为本发明的进一步方案：所述聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯三醇中的一种，所述异氰酸酯为萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种，所述有机溶剂为丙酮。
29.作为本发明的进一步方案：一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制备方
法，包括以下步骤：
30.s100、将a组分加入反应釜中，再将反应釜中的物料升温到81～84℃，在81～84℃下反应4～6小时，反应过程中对反应釜中的物料进行搅拌，搅拌速度为80～120转/分钟，更优选搅拌速度为100转/分钟。
31.s200、当搅拌完成后将反应釜中的物料降温到30～40℃然后加入b组分和c组分混合，混合比例为a：b：c＝1：2：1。
32.s300、其次将反应釜中的物料加热至115～125℃，然后在115～125℃下真空脱水4～6小时，真空度为-(8～10)
×
10-4
mpa并且搅拌至均匀。
33.s400、真空脱水完成后，将反应釜中的物料降温至30～40℃，并且搅拌至均匀，即完成环保水性转移胶水的制备。
34.作为本发明的进一步方案：所述b07中，配备的异丙苯过氧化氢由异丙苯空气氧化反应生成，是异丙苯法生产过氧化异丙苯(dcp)的第一步反应，也是最重要反应。
35.现有的异丙苯氧化反应受ph值影响很大，若反应系统中酸性大，集ph值低，则对氧化反应很不利，因酸性物质会促使chp分解，并且酸分解的产物苯酚又进一步抑制反应的进行，因此需将ph值控制在一定的范围内，控制ph值为3～7，反应系统中的酸性物质主要是氧化副反应生成的甲酸和苯甲酸，当空气中的二氧化碳含量增多，大气污染，或进料异丙苯中带有一些酸性物质，在异丙苯氧化生产中，为了中和酸性物质，在氧化过程中间隙或连续通过向氧化塔内间歇性地人工添加一定量低浓度的碱的水溶液或碱式盐(如碳酸钠)的水溶液加以解决。
36.本发明的有益效果在于：
37.1、本发明通过苯乙烯-丁二稀共聚物与甲基丙烯酸甲酯之间的组合，并且通过异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢，控制各组分的混合比，对转移胶水进行制备，使其耐弯折度、抗潮、柔韧性的性能优异，车速在原有的基础上提高且不影响产品的牢固度；不易产生有机挥发性物析出，有利于减少污染物，环保性优良；同时具有平整度和流平性好的优点，有效满足使用需求。
38.2、本发明通过对聚氨酯进行改性处理，将聚合物多元醇与异氰酸酯均匀混合得到预制乳液，其次添加端羟基聚丁二烯并且滴加催化剂，其次进行中和反应，再剪切乳化进行反应，通过蒸发处理除去有机溶剂得到产物，从而提高改转移胶水的结晶性和粘合牢度，提高了水性聚氨酯的交联度，解决了纯线型结构强度不高、耐水、耐酸腐蚀性能差的缺点。
具体实施方式
39.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，环保水性转移胶水由a组分、b组分和c组分制成。
41.a组分按重量计，组分为苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
42.a组分的制备方法依次包括如下步骤：
43.a01、按重量计，配备苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
44.a02、将步骤a01配备的苯乙烯-丁二稀共聚物由丙烯腈和苯乙烯为原料用悬浮法聚合而得到的，使用热引发剂引发或采用乳液聚合法制得。
45.a03、将步骤a01配备的的1-十二硫醇由125g溴代十二烷、38g硫脲和250ml95％乙醇的混合物加热回流3h，再把30g氢氧化钠和300ml水配成的溶液加入后，将混合物再回流2h，分取的油层即粗硫醇，水层酸化后用苯提取，将提取液与粗硫醇合并，用水洗涤，再用无水硫酸钠干燥，蒸去苯后进行减压蒸馏，收集165-169℃(5.19kpa)馏分即为产品。
46.a04、将步骤a01配备的的脱氢乙酸钠由脱氢醋酸与氢氧化钠固相反应制得，脱氢醋酸为针状或片状晶体，通过乙酰乙酸乙酯在光照或加热发生自缩合反应制得。
47.b组分按重量计，组分为甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
48.b组分的制备方法依次包括如下步骤：
49.b01、按重量计，配备甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
50.b02、将步骤b01配备的甲基丙烯酸甲酯由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合指单体仅在少量的引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接在热、光和辐照作用下进行的聚合反应。
51.b03、步骤b01配备的甲基丙烯酸由丙酮氰醇和含有三氧化硫(s03)的硫酸为反应原料，再经过熟化、水解、分层和多塔串联的精馏塔精馏步骤制得。
52.b04、步骤b01配备的对苯二酚由乙炔和五羰基铁，在游离一氧化碳气体存在下合成对苯二酚，该方法中五羰基铁作为催化剂。
53.b05、步骤b01配备的抗氧剂由二苯胺(dpa)和二异丁烯(dib)为原料，通过烷基化反应，合成液态烷基化二苯胺抗氧剂。
54.b06、步骤b01配备的abs树脂由abs接支粉料加上添加剂后与san树脂在混合器中混合，掺混采用机械搅拌的方法制成。
55.b07、步骤b01配备的异丙苯过氧化氢由异丙苯空气氧化反应生成，控制ph值为3～7。
56.c组分按重量计，组分为端羟基聚丁二烯8-15、聚合物多元醇40～50份、异氰酸酯30～40份、亲水性扩链剂1～5份、小分子醇类扩链剂交联剂0.8～份、中和剂5～10份。
57.c组分的制备方法依次包括如下步骤：
58.c01、首先将聚合物多元醇与异氰酸酯均匀混合得到预制乳液，其次添加端羟基聚丁二烯。
59.c02、再滴加催化剂并且在75～85℃的环境下反应2.5-3h，反应结束后进行整体降温至23～30℃。
60.c03、其次，加入中和剂进行中和反应，且时间控制在40-60min，并剪切乳化进行反
应40-60min，剪切速度控制在2500-3000r/min，进行蒸发处理除去有机溶剂后即得到c组分产品。
61.预制乳液与端羟基聚丁二烯的质量比为2～5：25，催化剂为辛酸亚锡。
62.聚合物多元醇为聚碳酸酯二醇、聚己内酯三醇中的一种，异氰酸酯为萘二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种，有机溶剂为丙酮。
63.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制备方法，包括以下步骤：
64.s100、将a组分加入反应釜中，再将反应釜中的物料升温到81～84℃，在81～84℃下反应4～6小时，反应过程中对反应釜中的物料进行搅拌，搅拌速度为80～120转/分钟，更优选搅拌速度为100转/分钟。
65.s200、当搅拌完成后将反应釜中的物料降温到30～40℃然后加入b组分和c组分混合，混合比例为a：b：c＝1：2：1。
66.s300、其次将反应釜中的物料加热至115～125℃，然后在115～125℃下真空脱水4～6小时，真空度为-(8～10)
×
10-4
mpa并且搅拌至均匀。
67.s400、真空脱水完成后，将反应釜中的物料降温至30～40℃，并且搅拌至均匀，即完成环保水性转移胶水的制备。
68.b07中，配备的异丙苯过氧化氢由异丙苯空气氧化反应生成，是异丙苯法生产过氧化异丙苯(dcp)的第一步反应，也是最重要反应。
69.现有的异丙苯氧化反应受ph值影响很大，若反应系统中酸性大，集ph值低，则对氧化反应很不利，因酸性物质会促使chp分解，并且酸分解的产物苯酚又进一步抑制反应的进行，因此需将ph值控制在一定的范围内，控制ph值为3～7，反应系统中的酸性物质主要是氧化副反应生成的甲酸和苯甲酸，当空气中的二氧化碳含量增多，大气污染，或进料异丙苯中带有一些酸性物质，在异丙苯氧化生产中，为了中和酸性物质，在氧化过程中间隙或连续通过向氧化塔内间歇性地人工添加一定量低浓度的碱的水溶液或碱式盐(如碳酸钠)的水溶液加以解决。
70.实施例1：
71.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，环保水性转移胶水由a组分、b组分和c组分制成。
72.a组分按重量计，组分为苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
73.b组分按重量计，组分为甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
74.c组分按重量计，组分为端羟基聚丁二烯8-15、聚合物多元醇40～50份、异氰酸酯30～40份、亲水性扩链剂1～5份、小分子醇类扩链剂交联剂0.8～份、中和剂5～10份。
75.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制备方法，包括以下步骤：
76.s100、将a组分加入反应釜中，再将反应釜中的物料升温到81～84℃，在81～84℃下反应4～6小时，反应过程中对反应釜中的物料进行搅拌，搅拌速度为80～120转/分钟，更优选搅拌速度为100转/分钟。
77.s200、当搅拌完成后将反应釜中的物料降温到30～40℃然后加入b组分和c组分混
合，混合比例为a：b：c＝1：2：1。
78.s300、其次将反应釜中的物料加热至115～125℃，然后在115～125℃下真空脱水4～6小时，真空度为-(8～10)
×
10-4
mpa并且搅拌至均匀。
79.s400、真空脱水完成后，将反应釜中的物料降温至30～40℃，并且搅拌至均匀，即完成环保水性转移胶水的制备。
80.实施例2：
81.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，环保水性转移胶水由a组分、b组分和c组分制成。
82.a组分按重量计，组分为苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
83.b组分按重量计，组分为甲基丙烯酸甲酯50～70份、甲基丙烯酸5～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份、异丙苯过氧化氢1～5份。
84.c组分按重量计，组分为聚合物多元醇40～50份、异氰酸酯30～40份、中和剂5～10份。
85.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制备方法，包括以下步骤：
86.s100、将a组分加入反应釜中，再将反应釜中的物料升温到81～84℃，在81～84℃下反应4～6小时，反应过程中对反应釜中的物料进行搅拌，搅拌速度为80～120转/分钟，更优选搅拌速度为100转/分钟。
87.s200、当搅拌完成后将反应釜中的物料降温到30～40℃然后加入b组分和c组分混合，混合比例为a：b：c＝1：2：1。
88.s300、其次将反应釜中的物料加热至115～125℃，然后在115～125℃下真空脱水4～6小时，真空度为-(8～10)
×
10-4
mpa并且搅拌至均匀。
89.s400、真空脱水完成后，将反应釜中的物料降温至30～40℃，并且搅拌至均匀，即完成环保水性转移胶水的制备。
90.实施例3：
91.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水，环保水性转移胶水由a组分、b组分和c组分制成。
92.a组分按重量计，组分为苯乙烯-丁二稀共聚物45～55份、水45～55份、1-十二硫醇0.04～0.06份，脱氢乙酸钠0.05～0.1份。
93.b组分按重量计，组分为甲基丙烯酸甲酯20～50份、甲基丙烯酸10～20份、对苯二酚0.01～0.1份、抗氧剂0.01～0.1份、乙二醇0.5～5份、abs树脂15～30份。
94.c组分按重量计，组分为端羟基聚丁二烯8-15、聚合物多元醇40～50份、异氰酸酯30～40份、亲水性扩链剂1～5份、小分子醇类扩链剂交联剂0.8～份、中和剂5～10份。
95.一种提高纸张牢固度的环保水性转移胶水的制备方法，包括以下步骤：
96.s100、将a组分加入反应釜中，再将反应釜中的物料升温到81～84℃，在81～84℃下反应4～6小时，反应过程中对反应釜中的物料进行搅拌，搅拌速度为80～120转/分钟，更优选搅拌速度为100转/分钟。
97.s200、当搅拌完成后将反应釜中的物料降温到30～40℃然后加入b组分和c组分混
合，混合比例为a：b：c＝1：2：1。
98.s300、其次将反应釜中的物料加热至115～125℃，然后在115～125℃下真空脱水4～6小时，真空度为-(8～10)
×
10-4
mpa并且搅拌至均匀。
99.s400、真空脱水完成后，将反应釜中的物料降温至30～40℃，并且搅拌至均匀，即完成环保水性转移胶水的制备。
100.根据实施例1-3得出下表：
101.实施例拉伸强度/mpa耐水性/96h耐腐蚀性/24h剥离强度(n/2.5cm)邵a硬度实施例162.5无异常无变化22094.6实施例230.5泛白出现小泡12564.7实施例345.3无明显变化微泡16578.8
102.由上表中的对比可知：对转移胶水进行制备，使其耐弯折度、抗潮、柔韧性的性能优异，车速在原有的基础上提高且不影响产品的牢固度；不易产生有机挥发性物析出，有利于减少污染物，环保性优良；同时具有平整度和流平性好的优点。
103.通过对聚氨酯进行改性处理，提高改转移胶水的结晶性和粘合牢度，提高了水性聚氨酯的交联度。
104.综上所得：
105.本发明通过苯乙烯-丁二稀共聚物与甲基丙烯酸甲酯之间的组合，并且通过异丙苯空气氧化反应生成异丙苯过氧化氢，控制各组分的混合比，对转移胶水进行制备，使其耐弯折度、抗潮、柔韧性的性能优异，车速在原有的基础上提高且不影响产品的牢固度；不易产生有机挥发性物析出，有利于减少污染物，环保性优良；同时具有平整度和流平性好的优点，有效满足使用需求。
106.本发明通过对聚氨酯进行改性处理，将聚合物多元醇与异氰酸酯均匀混合得到预制乳液，其次添加端羟基聚丁二烯并且滴加催化剂，其次进行中和反应，再剪切乳化进行反应，通过蒸发处理除去有机溶剂得到产物，从而提高改转移胶水的结晶性和粘合牢度，提高了水性聚氨酯的交联度，解决了纯线型结构强度不高、耐水、耐酸腐蚀性能差的缺点。
107.最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。