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1、李子东李广宇于敏(沈阳工业学院,沈阳市110016)1前言ＶＡＥ乳液是醋酸乙烯(ＶＡｃ)与乙烯(Ｅｔｈｙｌｅｎｅ)单体乳液共聚物的简称,以它为基料配合增粘剂、增稠剂、交联剂、填充剂等制成的ＶＡＥ乳液胶粘剂,无毒、无臭、不燃、不爆、无环境污染、无健康危害、无火灾危险,堪称环保型胶粘剂。ＶＡＥ乳液及其胶粘剂具有干燥速度较快、胶膜柔韧性好、粘接强度高、耐水性较好、耐酸碱、耐油、耐磨、耐老化等优异性能。同时,易于改性,可进一步提高性能,扩大应用范围,广泛用于无纺布、静电植绒、ＰＶＣ膜、建筑装修、地毯背衬、纸塑复合、商品标签、家具制造、食品包装、热熔封装、迟效胶粘剂等多种领域。ＶＡＥ乳液胶
2、粘剂属重要的水基胶粘剂,符合日益严格的环保要求及胶粘剂的未来发展方向,因此,大有发展前途和广阔应用前景。2ＶＡＥ乳液的发展与品种ＶＡＥ的研制开始于20世纪30年代,1938年ＩＣＩ公司发表了ＶＡＥ高压聚合的专利,压力为21ＭＰａ,温度85℃。1965年美国空气产品及化学公司开发出工业产品,中压聚合(5～15ＭＰａ),主要用作胶粘剂。20世纪六七十年代ＶＡＥ乳液得到了迅速发展,性能不断提高。80年代后开始研究ＶＡＥ三元共聚乳液,如醋酸乙烯-乙烯-丙烯酸酯、醋酸乙烯-乙烯-丙烯酰胺、醋酸乙烯-乙烯-马来酸酯、醋酸乙烯-乙烯-不饱和二元酸等。加入丙烯酸与醋酸乙烯和乙烯共聚制得了羟基化Ｖ
3、ＡＥ乳液,增加了对金属的粘接性,为交联提供了活性点,还可增稠。近年来又有醋酸乙烯-乙烯-丙烯酸异辛酯-甲基丙烯磺酸钠四元共聚物的报道。为了提高固化速度和粘接强度,已经出现了高固含量(65%～75%)的ＶＡＥ乳液产品。ＶＡＥ乳液制备通常采用中压乳液聚合工艺,乙烯质量分数为10%～40%,一般为14%～18%。使用不同保护胶体,其乳液的结构和性能均有差别。以聚乙烯醇为保护胶体制得的ＶＡＥ乳液粘性优,固化速度快,对ＰＶＣ膜粘接力强,但耐水性较差,且不能与硼砂和糊精配用。以非离子表面活性剂和羧甲基纤维素相配合的保护体系,其ＶＡＥ乳液对ＰＶＣ粘接性优异,耐水性较好,能与硼砂和糊精配用,但湿
4、粘性差,固化速度较慢[2]。国产ＶＡＥ乳液的版号有ＢＪ-701、705、706、707、710、735;ＣＷ40-700、701、702、703、704、716、717、719Ａ;ＪＷＥＶＡ-1,2,3,4,具体性能见表1。3ＶＡＥ乳液胶粘剂的特点由于ＶＡＥ乳液分子中引入了乙烯链段,起到内增塑作用,降低了玻璃化温度和成膜温度,从而赋予ＶＡＥ乳液胶粘剂许多优良性能,其特点如下:1)初粘性和湿粘性好,固化速度较快,室温下5～10ｍｉｎ即可硬化结膜,贮存稳定,在正常条件下贮存期为1～2ａ。2)固化后的胶膜无色透明,柔韧不脆,回弹性好,伸长率可达600%。3)耐水性、耐碱性、耐磨性、耐蠕
5、变、耐冻融性较好。ＶＡＥ胶膜在弱碱和弱酸介质中浸泡1年之后性能也不会变]。4)耐候性好,对氧、紫外线稳定,不易老化。5)无毒、无味、无害,含醛量小于38×10-6,适合卫生和食品之用,可用于生产卫生材料,如卫生巾、尿布、医疗用布、揩手巾、手术帽等即弃用布以及食品包装。6)与其他水基胶粘剂相容性好,易于改性获得新的性能。7)表面张力小,适宜粘接低表面能材料,如ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ等。8)适应性强,对多种材料都有良好的粘接性,尤其对薄膜制品如ＰＶＣ、聚酯、尼龙等有良好的粘接性。9)水分挥发后的干胶膜,可进行热熔封合,热封温度为82～90℃。10)涂胶、清洗容易,使用安全、方便。4ＶＡＥ乳
6、液胶粘剂的改性ＶＡＥ乳液虽然有时可直接用作胶粘剂,但性能不够理想,应用受到限制。如果通过共混、交联、水解、增粘等手段,可以改善和提高性能,使ＶＡＥ乳液胶粘剂能够满足更多的需要。4.1提高初粘性将适量的松香或松香酯加入ＶＡＥ乳液中,可有效地提高初粘性,同时也能提高粘接强度。加入的方式可以是先将松香溶于甲苯或其他有机溶剂(如石油醚)[7],在有少量乳化剂存在下,高速搅拌制成松香乳液,然后视需要按适当比例与ＶＡＥ乳液混合均匀,也可将松香甲苯溶液按一定比例与ＶＡＥ乳液直接搅拌乳化混合,所制得的改性ＶＡＥ乳液胶粘剂对ＰＶＣ膜与人造板或金属板的粘接复合特别有效。为避免甲苯对环境和健康的危害,
7、可制备无苯松香乳液。将松香投入反应瓶中,加入ＤＢＰ,加热至松香熔化,在强烈搅拌下滴入酪素-ＫＯＨ溶液(30ｍｉｎ内滴完),然后滴加明胶溶液,搅拌30ｍｉｎ,降温出料。乳化液为淡黄色粘稠液体,固含量41%[8]。32提高粘接强度于ＶＡＥ乳液中加入适量的对叔丁酚甲醛树脂(2402树脂)甲苯溶液,搅拌混合均匀,制成改性ＶＡＥ乳液胶粘剂,粘接强度有很大提高,非常适宜经表面处理的ＰＥ与木板的粘接。如果将松香甲苯溶液和萜烯树脂甲苯溶液同时加入ＶＡＥ乳液,则有协同增强效果,比单独使用某种树脂时
