引言
纸塑复合包装材料具有防水、防潮、印刷适应性 好等特点,因而在医药、香烟、化装品、食品等产品 的包装中有着广泛应用【I。6l。由于纸张纤维表面为强极 性结构,塑料表面为非极性结构,从而导致其复合所 用的粘合剂必需适合极性和非极性的“两性”表面,才 能制备出具高粘接强度的纸塑复合包装材料。
目前,纸塑复合材料的制备中一般采用聚氨酯双 组份粘合剂,但是这种粘合剂不仅价格比较昂贵,而 且施胶涂布过程中需使用大量有机溶剂,其制品易造
成有机物残留nl。因此,以无毒环保水基型粘合剂替代
此类粘合剂已成为该领域的研究热点【7叫01。然而,现有 水基乳液型纸塑复合用粘合剂,存在耐水性差、乳液 的稳定性差、粘合强度较低等方面的不足⋯叫41。而预 乳聚合法制备的粘合剂具有颗粒大小均匀、粘度较低 (流动性能好)等优点,故本研究以甲基丙烯酸丁酯、 聚氯乙烯醋酸乙烯酯、丙烯酸、十二烷基硫酸钠、过 硫酸铵、水性松香树脂等为原料,借鉴预乳聚合法制 备了复合用水基乳液型粘合剂,并对水基乳液型纸塑 复合粘合剂工艺条件进行了研究,确定其最佳工艺条 件,以解决纸塑复合用水基乳液型粘合剂存在的问题。
1 实验方法
1.1 水基乳液型纸塑复合粘合剂的制备 本实验中水基乳液型纸塑复合粘合剂的基本配方
如表l所示。
囊1 水基乳液型纸塑复合牯合剂的基本配方 TtbIe l The fnndamental fon帅uIa fbr water emulsi0岫 paper,pIastic InminatiIIg adhesiv略
组分 质警数 组分 质%数 软单体一丙烯酸丁酯60。70 引发剂一过硫酸铵O.2一O.6 硬单体一醋酸乙烯酯18—26 增稠剂一Na0H溶液 O.8 增粘刺一水性松香树脂 3.4 功能性单体一丙烯酸5。6 乳化剂一十二j鬼萄自酸钠2.5—4 去离子水 220
水基乳液型纸塑复合粘合剂的制备方法为:在装 有搅拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的三口烧瓶中,按 一定比例加入去离子水、乳化剂、丙烯酸、软硬单体 和2/3总用量的引发剂,在高速搅拌下进行乳液聚合, 即得预乳化液(待用);把剩余的去离子水和l,3总用 量的引发剂加入另一个三口烧瓶中,升温至40℃,加 入l,5总用量的预乳化液,并升温至65℃。在三口烧 瓶中,乳液出现回流现象,至回流减少后开始滴加剩 余预乳化液,控制在3 h内滴完,然后再升温至85℃ 反应一段时间,再经冷却、增稠工序,即得水基乳液 型纸塑复合粘合剂。
1.2粘合剂性能测试
按GB532—76测定水基乳液型纸塑复合粘合剂的剥 离强度¨51。将所制得的水基乳液型纸塑复合粘合剂均
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圈l 单体配比对粘合剂删膏强度和粘度的影响 Fig.1 The innuen∞0f mon砌er髓60 on
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从图1中可以看出,随着BA,VAC值的增加,水 基乳液型纸塑复合粘合剂的粘度下降,初始阶段的剥 离强度迅速增加,当软硬单体之间的比值为3.O时,剥 离强度出现极大值;继续增加软硬单体的比值,粘合 剂的剥离强度又开始下降。其原因可能是,在粘合剂 的制备中,软单体起着重要的粘附作用,而硬单体起 着内聚作用,硬单体用量过大时,软单体所占比例减 小,将导致粘合剂对薄膜的亲和力下降,剥离强度随 之下降。因此,制备水基乳液型纸塑复合粘合剂时选 用的软硬单体的最佳配比应为3.0。
2.2 引发剂对粘合剂性能的影响
在其它条件一定的情况下,改变引发剂用量,研 究其对水基乳液型纸塑复合粘合剂性能的影响,所得 结果如图2所示。
匀涂在25 mm宽的聚丙烯塑料薄膜上.并立即与白卡 纸粘合,用电熨斗熨烫后,放置24 h,测试时用夹子 夹住薄膜的上沿和砝码盘,不断地增加砝码,直到白 卡纸与塑料剥离开来,此时的砝码数量即为该胶的剥 离强度。
采用旋转粘度计,按国标测定其粘度¨引。测定方 法为:取一定质量的乳液粘合剂,放人真空干燥箱中, 在真空度80 kPa,105℃下烘干至恒重,然后准确称量 干燥物重。水基乳液型纸塑复合粘合剂的固含量按下
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2 实验结果与讨论
2.1 聚合单体配比对粘合剂性能的影响 在其它条件一定的情况下,改变软硬单体的配
比,研究其对水基乳液型纸塑复合粘合剂剥离强度和 粘度的影响,所得结果如图l所示。
圈2 引发剂用量对牯合剂捌膏强度和粘度的影一 Fi昏2 The innuen∞ofdo轴萨ofiIIi“ator叩
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从图2中可看出,初始阶段,随着引发剂用量的 增加,水基乳液型纸塑复合粘合剂的剥离强度和粘度 都有一定程度的提高,但引发剂用量超过0.4%后,剥 离强度反而减小,而引发剂用量对粘合剂粘度的影响 状况比较复杂,当其用量达到0.45%时,粘合剂粘度 即达到最大,此后随着引发剂用量的增加,粘合剂粘 度随着减小,而当引发剂用量达到0.55%时,粘合剂
万方数据
22 湖南工业大学学报 2009年(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)