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一种耐高温环保美纹纸胶带及其制备工艺的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种耐高温环保美纹纸胶带及其制备工艺的制作方法

1.本发明属于美纹纸胶带技术领域,具体地,涉及一种耐高温环保美纹纸胶带及其制备工艺。


背景技术:

2.美纹纸其分色效果界线清晰、明朗,又兼具弧线美术效果,给装饰、喷涂行业带来了一次新的技术革命,使该行业焕发出新的生机。美纹纸胶带纸质柔软,在汽車、机车、金属、五金配件、计算机、电子元器件、玻璃、烤漆板、溅镀、运动器材、橡塑料零组件等高温烤漆均有广泛应用,也可以在一般装璜、装修上应用。
3.美纹纸胶黏剂与泡沫、木材、塑料、皮革、织物、陶瓷、金属、橡胶、玻璃等材料均具有良好的粘结性,因此应用广泛。但传统的胶黏剂采用以甲苯、丙酮、二甲苯、丁酮等有机溶剂,这些有机溶剂易燃易爆、气味大、易挥发,对环境和人体健康存在安全隐患,因此,现在各国都在研究采用水溶剂取代有机溶剂。然而,水与胶黏剂的相容性会降低,导致其粘性不足,而且一些场合需要高温作业,导致水溶性胶黏剂的发展存在一定限制。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的不足,本发明提供一种耐高温环保美纹纸胶带及其制备工艺,该种耐高温环保美纹纸胶带所用胶黏剂采用水代替有机溶剂,具有环保作业,而且胶黏剂粘性好,可耐150℃高温;该种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺简单,来源广泛,适宜于工业大规模推广。
5.为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种耐高温环保美纹纸胶带,包括美纹纸及设于美纹纸表面的胶粘层,所述胶粘层由胶黏剂组成,所述胶黏剂由如下重量百分比的组分组成:
6.丙烯酸-2-乙基乙酯
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50-65份;
7.丙烯酸丁酯
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15-25份;
8.α-甲基丙烯酸
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5-15份;
9.甲基丙烯酸十八烷基辛酯
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5-10份;
10.环氧大豆油
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5-10份;
11.苯乙烯
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3-5份;
12.丙烯酰胺
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1-5份;
13.丙烯腈
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1-3份;
14.丙二醇单甲醚
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1-3份;
15.引发剂
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0.1-0.3份;
16.乳化剂
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2-7份;
17.抗氧化剂
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0-3份;
18.ph调节剂;
19.蒸馏水;
20.胶黏剂的固含量为60-70%。
21.采用以上单体可生成丙烯酸系列共聚物,具有较好的水溶性和粘结力,耐高温性好,而且可使胶黏剂易于剥离,其中,甲基丙烯酸十八烷基辛酯具有较长的碳链,玻璃化温度较低,可聚合到支链中调节黏度;环氧大豆油的环氧基开环后可参与共聚反应,丙二醇单甲醚可促进成膜。
22.进一步地,所述引发剂为过硫酸钾。引发剂使单体之间进行聚合。
23.进一步地,所述乳化剂为质量配比为1-3:1-4的壬基酚聚氧乙醚硫酸铵盐和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物。壬基酚聚氧乙醚硫酸铵盐为阴离子型表面活性剂,壬基酚聚氧乙烯醚为自由基型表面活性剂,两种类型的乳化剂结合使用,会促进乳化效率。
24.进一步地,所述抗氧化剂为2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。
25.进一步地,所述ph调节剂为三乙醇胺。
26.本发明还提供了一种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺,制备如上所述的一种耐高温环保美纹纸胶带,包括如下生产步骤:
27.s1:配制引发剂的水溶液:取质量配比的引发剂加入蒸馏水中至其完全溶解并使其质量浓度为10-15%,并将所得溶液均分为溶液a和溶液b两部分,待用;
28.s2:配制乳化剂的水溶液:取质量配比的乳化剂加蒸馏水,搅拌0.5-1h,搅拌转速为100-200rpm,得到乳化液c;
29.s3:配制单体混合物d:取质量配比的丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯及丙烯腈,搅拌将其混合均匀,得到混合物d;
30.s4:将步骤2所得乳化液c置于具有搅拌功能的反应釜内,将步骤3所得混合物d分批在10-20min内加入反应釜内,并持续搅拌反应釜内,搅拌速度1000rpm,搅拌1.5-2h,得到乳化液e,取出15-30%备用;
31.s5:制备单体混合物f:取质量配比的α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸十八烷基辛酯、环氧大豆油、丙烯酰胺及丙二醇单甲醚,搅拌使其混合均匀,得到混合物f;
32.s6:将步骤4所得乳化液e取出15-30%剩余部分置于反应釜内,再将步骤5所得混合物f分批在10-20min内加入反应釜内,持续搅拌反应釜内,搅拌速度为1000rpm,搅拌0.5-1h,得到乳化液g;
33.s7:取步骤4所取出的15-30%的乳化液e于反应釜内,然后同时分别匀速滴加溶液a和乳化液g,滴定时间设为2-4h,反应釜内初始搅拌速度为100rpm,随着反应的进行按10-20rpm/h的增加速度逐渐增至200-300rpm,反应釜采用油浴加热使其反应温度保持在65-75℃,滴定完毕继续搅拌恒温反应0.5-1h,然后在10-15min内分批加入溶液b,搅拌速度设为300rpm,反应温度保持在65-75℃,反应1-3h;
34.s8:将步骤7的反应釜撤出油浴槽,持续搅拌使其冷却至室温,然后加入质量配比的抗氧化剂,搅拌反应0.5-1h,反应结束后用过滤网过滤,加入蒸馏水并搅拌均匀,使其固含量在60-70%之间,然后加入ph调节剂调节乳液ph,得到所需产品;
35.s9:将步骤8所得胶黏剂采用涂布机均匀涂布于美纹纸表面,经烘干、收卷即可制得美纹纸胶带。
36.进一步地,所述步骤8中滤网目数为150目。
37.进一步地,所述步骤8中所得产品的ph为8-8.5。
38.进一步地,所述步骤9中涂胶厚度为35-45μm。采用此种厚度的胶黏剂既可以保证美纹纸胶带的粘性,而且易于剔除,且具有较好的抗紫外性能。
39.有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明提供的一种耐高温环保美纹纸胶带及其制备工艺,该种耐高温环保美纹纸胶带所用胶黏剂采用水代替有机溶剂,具有环保作业,而且胶黏剂粘性好,可耐150℃高温,易于剔除,撕除后不残胶,具有较好的抗紫外性能;该种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺简单,来源广泛,适宜于工业大规模推广。
具体实施方式
40.下面结合以下具体实施例,进一步阐述本发明。
41.实施例1
42.本发明提供了一种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺,包括如下生产步骤:
43.s1:配制引发剂的水溶液:取过0.1份硫酸钾加入蒸馏水中至其完全溶解并使其质量浓度为10%,并将所得溶液均分为溶液a和溶液b两部分,待用;
44.s2:配制乳化剂的水溶液:取2份乳化剂加蒸馏水,所述乳化剂为质量配比为1:1的壬基酚聚氧乙醚硫酸铵盐和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物,搅拌0.5h,搅拌转速为100rpm,得到乳化液c;
45.s3:配制单体混合物d:取50份丙烯酸-2-乙基乙酯、15份丙烯酸丁酯、3份苯乙烯及1份丙烯腈,搅拌将其混合均匀,得到混合物d;
46.s4:将步骤2所得乳化液c置于具有搅拌功能的反应釜内,将步骤3所得混合物d分批在10min内加入反应釜内,并持续搅拌反应釜内,搅拌速度1000rpm,搅拌1.5h,得到乳化液e,取出15%备用;
47.s5:制备单体混合物f:取质量配比的5份α-甲基丙烯酸、5份甲基丙烯酸十八烷基辛酯、5份环氧大豆油、1份丙烯酰胺及1份丙二醇单甲醚,搅拌使其混合均匀,得到混合物f;
48.s6:将步骤4所得乳化液e取出15%剩余部分置于反应釜内,再将步骤5所得混合物f分批在10min内加入反应釜内,持续搅拌反应釜内,搅拌速度为1000rpm,搅拌0.5h,得到乳化液g;
49.s7:取步骤4所取出的15%的乳化液e于反应釜内,然后同时分别匀速滴加溶液a和乳化液g,滴定时间设为2h,反应釜内初始搅拌速度为100rpm,随着反应的进行按10rpm/h的增加速度逐渐增至200rpm,反应釜采用油浴加热使其反应温度保持在65℃,滴定完毕继续搅拌恒温反应0.5h,然后在10min内分批加入溶液b,搅拌速度设为300rpm,反应温度保持在65℃,反应1h;
50.s8:将步骤7的反应釜撤出油浴槽,持续搅拌使其冷却至室温,然后加入0.1份2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),搅拌反应0.5-1h,反应结束后用过滤网过滤,滤网目数为150目,加入蒸馏水并搅拌均匀,使其固含量为60%,然后加入三乙醇胺调节乳液ph至8,得到所需产品;
51.s9:将步骤8所得胶黏剂采用涂布机均匀涂布于美纹纸表面,经烘干、收卷即可制得美纹纸胶带,涂胶厚度为35μm。
52.实施例2
53.本发明提供了一种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺,包括如下生产步骤:
54.s1:配制引发剂的水溶液:取过0.3份硫酸钾加入蒸馏水中至其完全溶解并使其质量浓度为15%,并将所得溶液均分为溶液a和溶液b两部分,待用;
55.s2:配制乳化剂的水溶液:取7份乳化剂加蒸馏水,所述乳化剂为质量配比为3:4的壬基酚聚氧乙醚硫酸铵盐和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物,搅拌1h,搅拌转速为200rpm,得到乳化液c;
56.s3:配制单体混合物d:取65份丙烯酸-2-乙基乙酯、25份丙烯酸丁酯、5份苯乙烯及3份丙烯腈,搅拌将其混合均匀,得到混合物d;
57.s4:将步骤2所得乳化液c置于具有搅拌功能的反应釜内,将步骤3所得混合物d分批在20min内加入反应釜内,并持续搅拌反应釜内,搅拌速度1000rpm,搅拌2h,得到乳化液e,取出30%备用;
58.s5:制备单体混合物f:取质量配比的15份α-甲基丙烯酸、10份甲基丙烯酸十八烷基辛酯、10份环氧大豆油、5份丙烯酰胺及3份丙二醇单甲醚,搅拌使其混合均匀,得到混合物f;
59.s6:将步骤4所得乳化液e取出30%剩余部分置于反应釜内,再将步骤5所得混合物f分批在20min内加入反应釜内,持续搅拌反应釜内,搅拌速度为1000rpm,搅拌1h,得到乳化液g;
60.s7:取步骤4所取出的30%的乳化液e于反应釜内,然后同时分别匀速滴加溶液a和乳化液g,滴定时间设为4h,反应釜内初始搅拌速度为100rpm,随着反应的进行按20rpm/h的增加速度逐渐增至300rpm,反应釜采用油浴加热使其反应温度保持在75℃,滴定完毕继续搅拌恒温反应1h,然后在15min内分批加入溶液b,搅拌速度设为300rpm,反应温度保持在75℃,反应3h;
61.s8:将步骤7的反应釜撤出油浴槽,持续搅拌使其冷却至室温,然后加入3份2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),搅拌反应1h,反应结束后用过滤网过滤,滤网目数为150目,加入蒸馏水并搅拌均匀,使其固含量为70%,然后加入三乙醇胺调节乳液ph至8.5,得到所需产品;
62.s9:将步骤8所得胶黏剂采用涂布机均匀涂布于美纹纸表面,经烘干、收卷即可制得美纹纸胶带,涂胶厚度为35μm。
63.实施例3
64.本发明提供了一种耐高温环保美纹纸胶带的制备工艺,包括如下生产步骤:
65.s1:配制引发剂的水溶液:取过0.2份硫酸钾加入蒸馏水中至其完全溶解并使其质量浓度为13%,并将所得溶液均分为溶液a和溶液b两部分,待用;
66.s2:配制乳化剂的水溶液:取4.5份乳化剂加蒸馏水,所述乳化剂为质量配比为2:3的壬基酚聚氧乙醚硫酸铵盐和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物,搅拌0.7h,搅拌转速为150rpm,得到乳化液c;
67.s3:配制单体混合物d:取57份丙烯酸-2-乙基乙酯、20份丙烯酸丁酯、4份苯乙烯及2份丙烯腈,搅拌将其混合均匀,得到混合物d;
68.s4:将步骤2所得乳化液c置于具有搅拌功能的反应釜内,将步骤3所得混合物d分
批在15min内加入反应釜内,并持续搅拌反应釜内,搅拌速度1000rpm,搅拌1.7h,得到乳化液e,取出22%备用;
69.s5:制备单体混合物f:取质量配比的10份α-甲基丙烯酸、7份甲基丙烯酸十八烷基辛酯、7份环氧大豆油、3份丙烯酰胺及2份丙二醇单甲醚,搅拌使其混合均匀,得到混合物f;
70.s6:将步骤4所得乳化液e取出22%剩余部分置于反应釜内,再将步骤5所得混合物f分批在15min内加入反应釜内,持续搅拌反应釜内,搅拌速度为1000rpm,搅拌0.7h,得到乳化液g;
71.s7:取步骤4所取出的22%的乳化液e于反应釜内,然后同时分别匀速滴加溶液a和乳化液g,滴定时间设为3h,反应釜内初始搅拌速度为100rpm,随着反应的进行按15rpm/h的增加速度逐渐增至250rpm,反应釜采用油浴加热使其反应温度保持在70℃,滴定完毕继续搅拌恒温反应0.7h,然后在13min内分批加入溶液b,搅拌速度设为300rpm,反应温度保持在70℃,反应2h;
72.s8:将步骤7的反应釜撤出油浴槽,持续搅拌使其冷却至室温,然后加入1.5份2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚),搅拌反应0.7h,反应结束后用过滤网过滤,滤网目数为150目,加入蒸馏水并搅拌均匀,使其固含量为65%,然后加入三乙醇胺调节乳液ph至8.2,得到所需产品;
73.s9:将步骤8所得胶黏剂采用涂布机均匀涂布于美纹纸表面,经烘干、收卷即可制得美纹纸胶带,涂胶厚度为35μm。
74.对比例1
75.本对比例为实施例3的对比例,其中本对比例中的胶黏剂的组分中不包含甲基丙烯酸十八烷基辛酯,其余组分及制备工艺均与实施例3相同。
76.对比例2
77.本对比例为实施例3的对比例,其中本对比例中的胶黏剂的组分中不包含环氧大豆油,其余组分及制备工艺均与实施例3相同。
78.对比例3
79.本对比例为实施例3的对比例,其中本对比例中的涂胶厚度为45μm,其余组分及制备工艺均与实施例3相同。
80.对比例4
81.本对比例为实施例3的对比例,其中本对比例中的涂胶厚度为30μm,其余组分及制备工艺均与实施例3相同。
82.对比例5
83.本对比例为实施例3的对比例,其中本对比例中的涂胶厚度为50μm,其余组分及制备工艺均与实施例3相同。
84.性能测试
85.取实施例1-3及对比例1-5所制得的美纹纸胶带,根据astmd-1000检测标准测量各实施例及对比例的初期力、粘着力、保持力;
86.初期力检测方法为滚球法;粘着力检测方法为胶带贴合镜面钢板后180
°
拉力机剥离,测试剥离力;保持力检测方法为取18mm宽胶带贴合镜面钢板后在下方悬挂1公斤砝码,记录砝码掉落时间,合格范围为4
±
2小时;
87.耐热性测试方法为将样品贴附在钢材表面,然后用2公斤滚轮压平后置于150℃烘箱中烘烤2h,取出后冷却至室温,取18mm宽胶带贴合镜面钢板后,180
°
拉力机剥离测试,剥离力为0.5
±
0.1/18mm即为合格;
88.耐溶剂性测试方法为将样品贴附在钢板表面,在75%酒精中浸泡24h后取出,常温下放置3h,取18mm宽的胶带贴合在标准测试镜面钢板上,180
°
拉力机测试剥离力,合格标准为粘着力0.25
±
0.1/18mm;
89.抗紫外性能测试方法为将样品贴附在钢材表面,在紫外光下照射24h,取18mm宽的胶带贴合在标准测试镜面钢板上,180
°
拉力机测试剥离力,合格标准为粘着力0.25
±
0.1/18mm。
90.表1性能测试结果
[0091][0092][0093]
由以上结果可知,该种制备工艺所制备的美纹纸胶带具有较好的初期力、粘着力及保持力,在150℃下剥离不残胶,耐高温性好,还具有较好的耐溶剂性好和抗紫外能力;其中甲基丙烯酸十八烷基可以调节黏度,使其具有较好的粘着力和保持力,环氧大豆油可促进成膜,参与共聚反应,使其具有较好的耐溶剂性,胶黏剂的膜厚设置在35-45μm之间,膜层较薄会使其各方面性能下降,膜层太厚则会使其不易剥离。
[0094]
以上所述仅是本发明的几个实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。