[发明专利]一种蒸发式降温湿帘用单组分水性胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性胶粘剂技术，特别是涉及一种蒸发式降温湿帘用单组分水性胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂应用于环保水冷空调的湿帘的成形粘接。

背景技术

环保水冷空调根据水蒸发吸收热量，蒸发面积影响蒸发效率的自然物理现象，通过风机往室内送风，使机内产生负压，室外的空气流经浸水的湿帘后空气与水分充分接触同时吸收空气中的显热，达到降温的目的。环保水冷空调中的重要部件是蒸发芯体，也即湿帘，是采用天然多层波纹状植物纤维粘合制备而成。在此应用中，要求波纹状植物纤维通过胶粘剂粘合后形成的湿帘必须具有长久的耐高低温，水浸泡而不脱落的功能，否则将影响蒸发的效率，影响应用效果；另外，要求所使用的胶粘剂在水接触后蒸发出来不会带出有害物质影响人体健康和环境。

常用的耐温耐水胶粘剂大都为环氧树脂胶粘剂，且基本为溶剂型胶粘剂，在应用时需要排出大约50-60％的稀释溶剂，造成污染。另外，环氧树脂胶粘剂通常是双组分体系，在应用之前还需要添加固化剂组分，给应用带来不便。水性丙烯酸酯胶粘剂以水为分散介质，环境污染较小具有施胶简便、力学性能可调等优点，但也存在热粘冷脆、初粘性、粘接强度不足、在湿热环境中剥离力较差，导致脱层剥落等应用缺陷。

为了改善以上问题，国内外研究者在丙烯酸酯乳液粒子结构和交联改性方面进行了许多研究。如CN101597355、CN1730547通过采用N-羟甲基丙烯酰胺提高乳液的交联性能；USP 5225460通过引入甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸酯共聚得到环氧侧链的自交联乳液；CN101092470和USP 6262169等通过乳液聚合引入双丙酮丙烯酰胺单体，配合己二酸二酰肼室温交联后形成腙的丙烯酸酯乳液体系；WO 2003051990和CN1438253在聚合中引入乙酰乙酸基丙烯酸乙酯单体，然后加入己二胺形成单组分自交联丙烯酸酯乳液体系。这些单组分体系一定程度上提高了丙烯酸酯乳液的性能，但还不能满足湿帘的长久耐高低温，水浸泡而不脱落的要求。

另外，目前绝大多数的单组分丙烯酸酯乳液成膜干燥后与水长期接触可能会经水蒸发带出有害物质。因为这些体系通常并没有克服以下的问题：(1)采用N-羟甲基丙烯酰胺作为自交联单体的体系，会缓慢释放游离甲醛；(2)常用的乳化剂大部分含有壬基酚(APEO)结构，这种物质对人体有害；(3)乳液聚合过程的最后阶段消除游离聚合单体时，大都采用了甲醛合次硫酸钠作为还原剂，带来甲醛释放风险。因此，尚需要针对环保水冷空调用蒸发式降温湿帘贴合成形开发应用简便、满足性能需求且满足人体健康需求的单组分水性胶粘剂。

发明内容

本发明的目的在于提高单组分水性丙烯酸酯胶粘剂的性能，提供一种用于蒸发式降温湿帘贴合成形后经长久耐高低温水浸泡而不脱落且与水长期接触不会经水蒸发带出有害物质的单组分水性胶粘剂及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种蒸发式降温湿帘用单组分水性胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)以重量份数计，将配方去离子水250～300份、釜底液乳化剂0.25～0.5份、缓冲剂1～2份和引发剂1～2份经搅拌混合均匀后组成釜底液，加入到聚合反应釜中；所述釜底液乳化剂为3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵、乙烯基磺酸钠或甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯；所述缓冲剂为碳酸氢钠或碳酸氢铵；

(2)将去离子水20～50份、引发剂0.25～0.5份和乳化剂0.25～0.5份加入第一预乳化釜中搅拌分散均匀，然后再加入核层单体50～100份，搅拌分散均匀形成核层预乳化液；所述核层单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或多种；

将去离子水30～50份、引发剂0.5～1份和乳化剂0.4～0.75份加入第二预乳化釜中搅拌分散均匀，加入过渡层单体80～150份，搅拌分散均匀，形成过渡层预乳化液；按重量百分比计，所述过渡层单体由95～99％的丙烯酸酯单体和1～5％的交联单体组成；所述交联单体为二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯；