一种水性eva处理剂及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种水性eva处理剂及其制备方法。
背景技术：
2.乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)发泡材料具有较高回弹性，质量轻、韧性好、价格低等优点，被大量用作鞋底材料，然而eva材料表面极性低，很难与其他材料直接粘结，通常需要涂覆eva处理剂提高eva表面的极性，使eva通过胶黏剂与材料粘结。
3.传统处理剂为有机溶剂型，通常含有大量的丙酮、甲苯等挥发性有机溶剂，挥发性有机溶剂会释放到环境中，不仅污染环境，浪费资源，而且危害使用传统有机溶剂型处理剂操作人员的健康。发展水性eva处理剂是新的方向，然而，水性eva处理剂仍然处于发展阶段，使用溶剂水简单替代有机溶剂制备eva处理剂，会发生处理剂极性下降，处理剂对eva基材适用性下降，处理剂与胶粘剂不匹配，处理剂的粘结强度和剥离强度下降等问题，此外，处理剂的干燥时间长，干燥初期剥离强度低，不能满足实际生产中对效率的要求。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种水性eva处理剂及其制备方法，增强了eva处理剂的极性，制得的水性eva处理剂，使得eva基材和胶粘剂相容性好，能够增加水性eva处理剂的机械强度和粘结性能，减少挥发性有机溶剂的使用，减少环境污染。
5.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种水性eva处理剂，包括以下质量份数的原料：
[0007][0008]
所述水性eva处理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]
步骤一：取质量份数的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应容器中，再加入质量份数的乙酸乙酯，然后70～100℃水浴加热，边以80～100r/min的速度搅拌，完全溶解，再依次加入质量份数的eva改性单体和引发剂，继续反应5～8h，得到改性eva溶液；
[0010]
步骤二：取质量份数的乙酸乙烯酯和丙烯酸酯乳液加入到步骤一得到的改性eva溶液中，将水浴加热的温度降至50～60℃，边以80～100r/min的速度搅拌，反应5～8h，得到eva乳浊液；
[0011]
步骤三：取质量份数的聚氨酯乳液加入到步骤二得到的eva乳浊液中，再依次加入质量份数的双二五硫化剂和助剂，将水浴加热的温度升高温度至70～80℃，边以100～200r/min的速度搅拌，反应0.5～1h，再加入质量份数的超纯水，反应0.5～1h，冷却到室温，得到水性eva处理剂。聚氨酯乳液与eva乳浊液混合，形成水性聚氨酯与eva交联状的结构。
[0012]
所述聚氨酯乳液为磺酸基阴离子改性聚异氰酸酯乳液，其结构式为：
[0013][0014]
所述eva改性单体为甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、胺基磺酸中的一种。
[0015]
所述丙烯酸酯乳液为，由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸月桂酯、
乙酸和十二烷基硫酸钠混合均匀，然后在60℃的温度水浴加热，缓慢滴加去离子水，边滴加边搅拌，搅拌30min后，再均质2h，得到丙烯酸酯乳液。
[0016]
所述丙烯酸甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸月桂酯、乙酸、十二烷基硫酸钠、去离子水的质量份数比为2：2：2：5：0.5～3：10～30。
[0017]
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
[0018]
所述助剂为抗水解剂和附着力促进剂，质量份比为1：1；其中抗水解剂为单体型碳化二亚胺或聚碳化二亚胺；其中附着力促进剂为硅烷偶联剂。
[0019]
所述eva改性单体为马来酸酐，步骤一中，eva在乙酸乙酯中溶解，马来酸酐在引发剂的作用下接枝到乙烯链上，即：
[0020][0021]
所述步骤二中，丙烯酸酯乳液中的丙烯酸酯与乙酸乙烯酯分别连接到改性eva分子链上，形成eva乳浊液，即：
[0022][0023]
本发明的有益效果：
[0024]
1、聚氨酯乳液的使用，使得水性聚氨酯与eva连接，交联在eva分子链间，与eva共同组成水性eva处理剂，具有自由基，易于与eva基材粘结，同时易于与聚氨酯胶粘剂粘结，增强处理剂的粘结处理效果。
[0025]
2、本发明使用乙酸乙酯溶解eva，之后用eva改性单体对eva进行接枝改性，使得eva改性单体接枝在eva分子链上，为eva分子链引入不饱和键，增加eva分子链的极性，制得的处理剂使用可使得eva能够直接与其它材料连接粘结在一起。
[0026]
3、乙酸乙烯酯和丙烯酸酯乳液的使用，将醋酸酯基团和丙烯酸酯基团引入eva主链中，进一不增加了eva主链的不饱和度，增加极性，同时增加侧链的条数和长度，使得侧链易于与不同物质连接，制得的处理剂使用可增加eva与其它材料连接粘结的强度。
[0027]
4、本发明使用双二五硫化剂，简称dbph，化学名称2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷，分子量290.44。双二五硫化剂对eva和聚氨酯具有较好的交联效果，使得eva与聚氨酯能够形成交联聚合物，有利于所制得的水性eva处理剂的结构稳定性，同时能够增加eva的机械强度和粘结性能。
[0028]
5、本发明制备水性eva处理剂，以乙烯-醋酸乙烯共聚物为基材，对其进行接枝改性，将小分子马来酸酐或磺酸酐或甲基丙烯酸甲酯接枝进入分子链中，增强处理剂的极性，在乙烯-醋酸乙烯共聚物一端引入醋酸酯基团、另一端引入丙烯酸酯基团，进一步增强eva处理剂的表面极性和与其他材料的相容性，与水性聚氨酯乳液交联共同制成水性eva处理剂，减少挥发性有机溶剂的使用，在使用中对大气污染小，且具有较强的界面相容性，较强的粘结强度。
具体实施方式
[0029]
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例1
[0031]
一种水性eva处理剂，包括以下质量份数的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，聚氨酯乳液20份，乙酸乙酯20份，eva改性单体5份，乙酸乙烯酯5份，丙烯酸酯乳液5份，引发剂0.5份，双二五硫化剂0.5份，助剂5份，超纯水200份；
[0032]
所述eva改性单体为甲基丙烯酸甲酯；
[0033]
所述引发剂为过氧化苯甲酰；
[0034]
所述助剂为抗水解剂和附着力促进剂，质量份比为1：1；其中抗水解剂为单体型碳化二亚胺；其中附着力促进剂为硅烷偶联剂；
[0035]
所述水性eva处理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0036]
步骤一：取质量份数的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应容器中，再加入质量份数的乙酸乙酯，然后70℃水浴加热，边以80r/min的速度搅拌，完全溶解，再依次加入质量份数的eva改性单体和引发剂，继续反应5h，得到改性eva溶液；
[0037]
步骤二：取质量份数的乙酸乙烯酯和丙烯酸酯乳液加入到步骤一得到的改性eva溶液中，将水浴加热的温度降至50℃，边以80r/min的速度搅拌，反应5h，得到eva乳浊液；
[0038]
步骤三：取质量份数的聚氨酯乳液加入到步骤二得到的eva乳浊液中，再依次加入质量份数的双二五硫化剂和助剂，将水浴加热的温度升高温度至70℃，边以100r/min的速度搅拌，反应0.5h，再加入质量份数的超纯水，反应0.5h，冷却到室温，得到水性eva处理剂。
[0039]
实施例2
[0040]
一种水性eva处理剂，包括以下质量份数的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物40份，聚氨酯乳液40份，乙酸乙酯40份，eva改性单体10份，乙酸乙烯酯10份，丙烯酸酯乳液10份，引发剂1份，双二五硫化剂3份，助剂10份，超纯水500份；
[0041]
所述eva改性单体为马来酸酐；
[0042]
所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯；
[0043]
所述助剂为抗水解剂和附着力促进剂，质量份比为1：1；其中抗水解剂为聚碳化二亚胺；其中附着力促进剂为硅烷偶联剂；
[0044]
所述水性eva处理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0045]
步骤一：取质量份数的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应容器中，再加入质量份数的乙酸乙酯，然后100℃水浴加热，边以100r/min的速度搅拌，完全溶解，再依次加入质量份数的eva改性单体和引发剂，继续反应8h，得到改性eva溶液；
[0046]
步骤二：取质量份数的乙酸乙烯酯和丙烯酸酯乳液加入到步骤一得到的改性eva溶液中，将水浴加热的温度降至60℃，边以100r/min的速度搅拌，反应8h，得到eva乳浊液；
[0047]
步骤三：取质量份数的聚氨酯乳液加入到步骤二得到的eva乳浊液中，再依次加入质量份数的双二五硫化剂和助剂，将水浴加热的温度升高温度至80℃，边以200r/min的速度搅拌，反应1h，再加入质量份数的超纯水，反应1h，冷却到室温，得到水性eva处理剂。
[0048]
实施例3
[0049]
一种水性eva处理剂，包括以下质量份数的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物30份，聚氨酯乳液30份，乙酸乙酯30份，eva改性单体8份，乙酸乙烯酯8份，丙烯酸酯乳液8份，引发剂0.8份，双二五硫化剂2份，助剂7份，超纯水300份；
[0050]
所述eva改性单体为胺基磺酸；
[0051]
所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯；
[0052]
所述助剂为抗水解剂和附着力促进剂，质量份比为1：1；其中抗水解剂为单体型碳化二亚胺；其中附着力促进剂为硅烷偶联剂；
[0053]
所述水性eva处理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0054]
步骤一：取质量份数的乙烯-醋酸乙烯共聚物加入到反应容器中，再加入质量份数的乙酸乙酯，然后80℃水浴加热，边以90r/min的速度搅拌，完全溶解，再依次加入质量份数的eva改性单体和引发剂，继续反应7h，得到改性eva溶液；
[0055]
步骤二：取质量份数的乙酸乙烯酯和丙烯酸酯乳液加入到步骤一得到的改性eva溶液中，将水浴加热的温度降至55℃，边以90r/min的速度搅拌，反应6h，得到eva乳浊液；
[0056]
步骤三：取质量份数的聚氨酯乳液加入到步骤二得到的eva乳浊液中，再依次加入质量份数的双二五硫化剂和助剂，将水浴加热的温度升高温度至75℃，边以150r/min的速度搅拌，反应0.7h，再加入质量份数的超纯水，反应0.6h，冷却到室温，得到水性eva处理剂。
[0057][0058]
按照《gb/t 19340-2014鞋和箱包用胶粘剂》中的规定测试初期剥离强度(1分钟)和后期剥离强度(3天)，结果如表所示。由上表可知，按照实施例1～3方法所制备的水性eva处理剂具有较好的剥离强度，剥离强度越大，粘结性越好。
[0059]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。