用于布-布复合和泡沫-布复合的VAE乳液

技术领域

本发明属于聚醋酸乙烯酯共聚物技术领域，具体涉及一种用于布-布复合和泡沫-布复合的VAE乳液。

背景技术

醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液又名乙酸乙烯-共聚乳液，简称VAE乳液，是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，与其他辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子聚合物乳液。

由于采用乙烯作为VAE乳液的内增塑剂，从而大大降低了VAE乳液的玻璃化温度、最低成膜温度，增加了VAE乳液的柔韧性、耐水性、阻燃性和成膜性(“高固含量醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的研制”，吴辉江，粘接，2003年第24卷第4期，第15页左栏第1段第3-6行，公开日2003年12月31日；“高粘度醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的研制”，董泽明，粘接，2000年第21卷第4期，第16页左栏第1段第2-5行，公开日2000年12月31日)。因此，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液广泛应用于包装材料、卷烟、建筑水泥沙浆改性、建筑防水、涂料、无纺布制造、木材、皮革、汽车装饰、泡沫/布复合、纸张涂层及各种极性与非极性材料的通用粘接等领域(“新型醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的研制及应用”，刘冰坡等，维纶通讯，2006年第1期，第21页左栏第1-4行，公开日2006年12月31日；“高粘度醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的研制”，董泽明，粘接，2000年第21卷第4期，第16页左栏第1段第13-16行，公开日2000年12月31日)。

然而，现有的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液不能用于布-布复合和泡沫-布复合。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够用于布-布复合和泡沫-布复合的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其T剥离强度≥2N/mm。

本发明中，所述T剥离强度是指T剥离试验(未剥开部分与拉伸方向呈T型)中，粘贴在一起的挠性材料之间从接触面进行单位宽度剥离时所需要的剥离力。

本发明的目的还在于保护所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的制备方法，由包括单体、乳化体系、氧化还原体系和水在内的原料制备而得，所述乳化体系包括0.6≤碘指数＜1的聚乙烯醇。

本发明中，所述碘指数表征聚乙烯醇分子主链上基团的分布情况，具体为聚乙烯醇中的醋酸乙烯嵌段化序列在不含硼酸的碘化物溶液中与I

发明人在研究过程中发现，由包括单体、乳化体系、氧化还原体系和水在内的原料制备而得，所述乳化体系包括0.6≤碘指数＜1的聚乙烯醇；的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的剥离强度高，用于布/布复合和泡沫/布复合不会出现脱胶等现象。

进一步，所述聚乙烯醇的醇解度为83％mol-88％mol，聚合度为500-1700。

本发明中，醇解度是指分子链中乙烯醇单元数占分子结构单元总数的摩尔百分比，聚合度是指聚乙烯醇聚合物分子链上结构单元数目的平均值。

进一步，所述单体包括醋酸乙烯和乙烯。

进一步，醋酸乙烯和乙烯的质量比为40-50:8-10。

进一步，所述乳化体系还包括乳化剂。

进一步，所述乳化剂包括非离子乳化剂。

进一步，所述非离子乳化剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的1-3种。

进一步，聚乙烯醇和乳化剂的质量比为2-3:0.1-0.2

进一步，所述氧化还原体系包括氧化剂和还原剂。

进一步，所述氧化剂包括过氧化物。

进一步，所述过氧化物包括双氧水或叔丁基过氧化氢。

进一步，所述还原剂包括酒石酸钾、酒石酸、酒石酸钾钠或雕白锌。

进一步，氧化剂和还原剂的质量比为0.2-0.3:0.1-0.15。

进一步，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，按照质量份，由包括单体48-60份、乳化体系2.1-3.2份、氧化还原体系0.3-0.45份和水40-50在内的原料制备而得。

进一步，还包括pH调节剂。

进一步，所述pH调节剂包括碳酸氢钠或醋酸钠。

进一步，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，按照质量份，由包括单体48-60份、乳化体系2.1-3.2份、氧化还原体系0.3-0.45份、pH调节剂0.1-0.2份和水40-50在内的原料制备而得。

进一步，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的制备方法，包括以下步骤：

A.原料准备：

配制氧化剂溶液：其中10％作初始引发剂溶液；另外90％作为连续引发剂溶液；

配制乳化体系溶液：将聚乙烯醇、乳化剂和水，升温至≥80℃并搅拌均匀；

B.投料生产：

在反应釜内加入还原剂、60％的醋酸乙烯、水和乳化体系溶液，搅拌混匀后升温，在升温的同时加入乙烯并升压至3.0MPa；

当温度升到60℃时泵入所述初始引发剂溶液；

乙烯压力升至6.3MPa时泵入剩余醋酸乙烯，同时泵入所述连续引发剂溶液，保温30-40min；随即降温至常温降压至常压，过滤、出料；

加入乳化体系溶液的同时加入pH调节剂或降温至常温降压至常压之后、过滤之前加入pH调节剂。

本发明的有益效果在于：

本发明的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘接强度高，用于布-布复合和泡沫-布复合时的粘接效果好。

本发明的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液用于布-布复合和泡沫-布复合时性能稳定，不会出现有时脱胶等现象。

本发明的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液用于布-布复合和泡沫-布复合时，上胶流畅，上胶量少，成本低。

本发明的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液对环境友好，更加环保，上胶过程中无有机溶剂挥发。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

以下碘指数的检测方法为：PVA中醋酸乙烯嵌段化序列在不含硼酸的碘化物溶液中与I

以下T剥离强度按照《GB/T 2791-1995胶粘剂T剥离强度试验方法》进行检测。

实施例1

一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其原料组分，按质量份数计为：单体醋酸乙烯45份、乙烯8份，保护胶体2份，乳化剂0.10份，氧化剂双氧水0.25份，还原剂雕白锌0.1份，PH调节剂0.12份，去离子水45份。

其中双氧水的浓度为28.8％wt；保护胶体由嵌段特征值为0.63的1788聚乙烯醇1.8份和嵌段特征值为0.69的0588聚乙烯醇0.2份复合而成；乳化剂采用X-305(商品名称)；pH调节剂为碳酸氢钠。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，具体按照以下步骤制备而得：

A.原料准备：

引发剂溶液的制备：在氧化剂槽中加入0.25份双氧水和4份去离子水，得到浓度1.8％wt的双氧水溶液；

其中10％双氧水溶液作为初始引发剂溶液；另外90％双氧水溶液作为连续引发剂溶液。

保护胶体溶液的制备：在槽Ⅰ中加入0.2份PVA0588聚乙烯醇、1.8份PVA1788聚乙烯醇、0.1份聚丙烯酰胺脂肪醇聚氧乙烯醚和16份去离子水，升温至85℃搅拌均匀；

B.投料生产：

在反应釜内加入0.1份雕白锌、27份醋酸乙烯、25份去离子水和制备好的保护胶体溶液，搅拌混匀后升温，在升温的同时加入乙烯并升压至3.0MPa；

当温度升到60℃时泵入初始引发剂溶液，并于2min匀速加完；

乙烯压力升至6.3MPa时泵入18份单体醋酸乙烯，同时泵入所述连续引发剂溶液并于40min匀速加完；

所述乙烯加入总量为8份，保温30min，随即降温至常温降压至常压，加0.12份pH调节剂、过滤、出料，即得所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

实施例2

一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其原料组分，按质量份数计为：单体醋酸乙烯45份、乙烯8份，保护胶体2份，乳化剂0.10份，氧化剂双氧水0.25份，还原剂酒石酸钾0.1份，PH调节剂0.12份，去离子水45份。

其中双氧水的浓度为28.8％wt；保护胶体由嵌段特征值为0.63的1788聚乙烯醇1.8份和嵌段特征值为0.69的0588聚乙烯醇0.2份复合组成；乳化剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚EH-9(商品名称)；pH调节剂为醋酸钠。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，具体按照以下步骤制备而得：

A.原料准备：

引发剂溶液的制备：在氧化剂槽中加入0.25份双氧水和4份去离子水，得到浓度1.8％的双氧水溶液；在还原剂槽中加入0.1份酒石酸钾和2份去离子水得到酒石酸钾溶液。

其中10％双氧水溶液作为初始引发剂溶液，另外90％双氧水溶液作为连续引发剂溶液；50％酒石酸钾溶液作为初始还原剂，另外50％酒石酸钾溶液作为连续还原剂，采用双滴加技术。

保护胶体溶液的制备：在保护胶体槽中加入0.2份PVA0588聚乙烯醇、1.8份PVA1788聚乙烯醇、0.1份异构醇聚氧乙烯醚和16份去离子水，升温至85℃搅拌均匀；

B.投料生产：

在反应釜内加入0.05份酒石酸钾溶液、9份醋酸乙烯、0.12份PH调节剂醋酸钠、23份去离子水和制备好的保护胶体溶液，搅拌混匀后升温，在升温的同时加入乙烯并升压至3.0MPa；

当温度升到65℃时泵入所述初始引发剂溶液，并于2min匀速加完；

乙烯压力升至6.3MPa时泵入36份单体醋酸乙烯，同时泵入所述连续引发剂溶液和0.05份连续还原剂溶液，并于90min匀速加完；

所述乙烯加入总量为8份，保温35min，随即降温至常温降压至常压，过滤、出料，即得所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

实施例3

一种醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，其原料组分，按质量份数计为：单体醋酸乙烯45份、乙烯8份，保护胶体2份，乳化剂0.10份，氧化剂双氧水0.25份，还原剂酒石酸钾0.1份，PH调节剂0.12份，去离子水45份。

其中双氧水的浓度为28.8％wt；保护胶体由嵌段特征值为0.67的2088聚乙烯醇1.0份、嵌段特征值为0.63的1788聚乙烯醇0.8份、嵌段特征值为0.69的0588聚乙烯醇0.2份复合而成；乳化剂采用X-10(商品名称)；pH调节剂为醋酸钠。

所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，具体按照以下步骤制备而得：

A.原料准备：

引发剂溶液的制备：在氧化剂槽中加入0.25份双氧水和4份去离子水，得到浓度1.8％的双氧水溶液；在还原剂槽中加入0.1份酒石酸钾和2份去离子水得到酒石酸钾溶液。

其中10％双氧水溶液作为初始引发剂溶液，另外90％双氧水溶液作连续引发剂溶液，50％酒石酸钾溶液作初始还原剂，另外50％酒石酸钾溶液作连续还原剂，采用双滴加技术。

保护胶体溶液的制备：在保护胶体槽中加入0.2份PVA0588聚乙烯醇、0.8份PVA1788聚乙烯醇、1.0份PVA2088聚乙烯醇、0.1份异构醇聚氧乙烯醚、16份去离子水，升温至85℃搅拌均匀；

B.投料生产：

在反应釜内加入0.05份酒石酸钾溶液、9份醋酸乙烯、0.12份pH调节剂醋酸钠、23份去离子水和制备好的保护胶体溶液，搅拌混匀后升温，在升温的同时加入乙烯并升压至3.0MPa；

当温度升到65℃时泵入所述初始引发剂溶液，并于2min匀速加完；

乙烯压力升至6.3MPa时泵入36份单体醋酸乙烯，同时泵入所述连续引发剂溶液和0.05份连续还原剂溶液，并于90min匀速加完；

所述乙烯加入总量为8份，保温40min，随即、过滤、出料，即得所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。

性能检测

检测实施例1-3制得的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的平均T剥离强度，结果如表1所示。

表1性能测试结果

由表1可知，实施例1-3的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的平均T剥离强度为2.2-2.4N/mm。由此证明，本发明的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的粘接强度高，用于布/布复合和泡沫/布复合时的粘接效果好。

将实施例1-3制得乳液进行上胶测试，具体为：乳液复合设备核心组成部分为上胶装置与复合装置，布经过上胶装置时，通过压辊挤压，雕刻辊胶眼里的胶水被迫转移至布上或通过喷嘴喷涂在布上，然后经过复合装置压合得到最初的粘合牢度，并在上胶过程中匀速提高剪切速率，检测粘度是否发生变化，观察流动性和是否流程，涂层是否均匀。

经检测，实施例1-3的醋酸乙烯-乙烯乳液的流变性好，随着剪切速率的提升，黏度无明显降低，流动性好，上胶过程流畅，涂层均匀。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。