[发明专利]一种高固含低粘度耐蒸煮的水性覆膜胶及其制备方法

说明书

一种高固含低粘度耐蒸煮的水性覆膜胶及其制备方法,包括如下步骤:(1)纳米SiO₂的有机化改性:(2)将聚丙二醇或聚四氢呋喃二醇真空脱水后加入至含有异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡中反应；加入亲水性扩链剂二羟甲基丙酸、N‑甲基吡咯烷酮、扩链剂1,4‑丁二醇后,加入改性纳米SiO₂反应；再引入甲基丙烯酸羟乙酯；加入溶有三乙胺的低温去离子水,高速分散,得到含不饱和双键可聚合的聚氨酯‑丙烯酸酯乳液；(3)加入与AIBN混合均匀的单体:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、双丙酮丙烯酰胺和丙烯酸；保温反应,调节PH值,得成品SiO_2/PUA乳液；本发明获得的水性覆膜胶产品,具有高固含低粘度、耐蒸煮且力学性能好的特点。

技术领域

本发明涉及覆膜胶技术领域，尤其涉及一种高固含低粘度耐蒸煮的水性覆膜胶及其制备方法。

背景技术

目前水性聚氨酯通常是以水为溶剂，虽然具有溶剂型聚氨酯的耐低温、柔性好、粘接强度大的优良性能，以及不燃、气味小、不污染环境等溶剂型胶粘剂所不具备的优点，但也因水的表面张力较大，对非极性膜的润湿性不好；同时由水性聚氨酯合成的水性覆膜胶，往往存在耐水性能、耐热性能和力学性能较差，以及固成份高时粘度高等问题，其固含通常只能在40～45％间，粘度在350～550cps(RVT 3#/5030度)，尤其是在高温蒸煮条件下容易水解，导致粘接性能下降，难以满足复合软包装行业的使用要求。现有中国专利申请号CN201710527975.3公开了一种覆膜胶粘剂及其制备方法，虽然有效提高了覆膜胶粘剂的剥离强度，但只是单纯以丙烯酸类单体聚合为主，其中丙烯酸单体中对于醋酸乙烯酯VAC的引入和乳化剂的引入，对其耐水性方面影响却不容忽视，因此，寻求一种剥离强度高且耐蒸煮性好的水性覆膜胶的制备方法便是业内亟待解决的技术问题了。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高固含低粘度耐蒸煮的水性覆膜胶及其制备方法，其获得的水性覆膜胶产品具有高固含低粘度、耐蒸煮且力学性能好的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高固含低粘度耐蒸煮的水性覆膜胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)纳米SiO₂的有机化改性：将3～5份纳米SiO₂和4～10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，在5～7份N-甲基吡咯烷酮溶剂中超声分散，获得改性后的纳米SiO₂；

(2)合成含双键的可聚合的聚氨酯-丙烯酸酯乳液：

a.在高温釜中将80～100份聚丙二醇PPG或聚四氢呋喃二醇PTHF进行真空脱水后，放至含有15～18份异佛尔酮二异氰酸酯IPDI或六亚甲基二异氰酸酯HDI，以及2～4滴二月桂酸二丁基锡DBTDL的预聚反应釜中保持温度80～90℃反应1～2小时；

b.将预聚反应釜降温至70～78℃，加入亲水性扩链剂1.7～2.3份二羟甲基丙酸DMPA和3～5份N-甲基吡咯烷酮NMP，反应0.5～1小时；再加入扩链剂0.5～1份1,4-丁二醇BDO，反应1～1.5小时；再加入2.5～3.8份改性纳米SiO₂反应至残余的-NCO含量达到理论值；再向体系中引入3～5份带有可聚合双键的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA，反应1.5～2.5小时，并测定-NCO含量达到理论值后，降温至45～50℃；

c.转釜到高速分散釜中，并均匀加入溶有1.2～1.7份三乙胺TEA的150～180份低温去离子水，进行高速分散，打开真空泵减压脱除溶剂，即可得到含不饱和双键可聚合的聚氨酯-丙烯酸酯乳液，并转至乳液聚合反应釜中；