專利名稱：針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠粘劑，具體涉及一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑及其制備方法。屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，對針刺無紡布上膠而制備的纖維復(fù)合材料在醫(yī)療衛(wèi)生、空氣凈化、污水處理、交通工具、制鞋服裝等方面的應(yīng)用日益擴大；與此同時，石油價格不斷攀升，導(dǎo)致無紡布原材料價格不斷上漲；此外，無紡布復(fù)合材料制備生產(chǎn)線的數(shù)量日益增多。因此，開發(fā)低成本、高性能的無紡布復(fù)合材料制備新工藝備受關(guān)注。在現(xiàn)有針刺無紡布上膠成本中，購買膠粘劑的費用所占比例很大。具體來說，在通常情況下，針刺無紡布上膠工藝采用的粘結(jié)劑是專業(yè)制造廠直接聚合好的膠粘劑乳液(固形物含量僅約為40%，市場價約為Y8500元/噸)，再根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求加水配制成合適濃度和黏度的乳液，經(jīng)過浸泡、噴涂等方式復(fù)合于無紡布表面，最后用烘箱、烘筒等設(shè)備烘干定型而制成各種性能的針刺無紡布復(fù)合材料產(chǎn)品，但購買這類膠粘劑的成本偏高。鑒于目前情況，開發(fā)一種可降低生產(chǎn)成本的新型膠粘劑，具有十分可觀的經(jīng)濟效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑。原位聚合復(fù)合上膠工藝是指把“有機單體聚合成高分子材料的化工過程”與“有機單體浸潰無紡布的噴涂復(fù)合過程”原位組合在同一條生產(chǎn)線上。本發(fā)明在保證與現(xiàn)有膠粘劑效果一致的前提下，實現(xiàn)對成本的降低。本發(fā)明是一種低成本、高性能制備無紡布復(fù)合材料的針刺無紡布上膠用膠粘劑。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑的制備方法，其特征在于，步驟如下I)將乳化劑、緩沖劑和一部分水攪拌混合均勻后，加入甲基丙烯酸丁酯BMA和甲基丙烯酸甲酯MMA，攪拌，加入引發(fā)劑，在6(T70°C溫度范圍內(nèi)攪拌I小時形成預(yù)聚體；加入剩余的水，攪拌混合均勻后得到水乳液，冷卻至室溫，并加入多糖化合物(C6HltlO5)n,使其與水乳液在連續(xù)攪拌下混合，形成懸浮液；其中，各物料的質(zhì)量比為，甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯多糖化合物乳化劑引發(fā)劑緩沖劑水總量=2. 5 :1. 5 :16 :1.8 :0. 4 :0. 3 :125 ;水分兩次加入，第一次加入水總量的2/5 ；在一般聚合過程中，引發(fā)劑的量是按照有機單體的總質(zhì)量來計算的，經(jīng)驗值是有機單體質(zhì)量的0. 5%-1%，即可按所需的分子量調(diào)整引發(fā)劑的用量；乳化劑的用量應(yīng)超過臨界膠束濃度CMC，并且與分子質(zhì)量、單體用量、要求生產(chǎn)的膠乳粒子的粒徑大小等因素有關(guān)，一般為有機單體質(zhì)量的2% 10%，緩沖劑用量根據(jù)PH范圍和溶液體積確定，結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，確定了上述的大概物料配比范圍；甲基丙烯酸甲酯MMA，用來增加高分子材料和無紡布纖維間的附著力；甲基丙烯酸丁酯BMA，用來增加復(fù)合材料產(chǎn)品的柔韌性；多糖化合物(C6HltlO5)n，用來增加復(fù)合材料產(chǎn)品的硬挺度；2)將步驟I)得到的懸浮液均勻涂布于針刺無紡布表面，之后用烘筒進行烘干，懸浮液中的有機分子之間發(fā)生聚合、交聯(lián)和糊化反應(yīng)，生成高分子材料，并牢牢吸附于纖維無紡布的空隙中。所述步驟I)中，乳化劑為烷基苯聚醚磺酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸銨，緩沖劑為碳酸氫鈉。一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑，是由上述制備方法得到的。本發(fā)明的有益效果是與傳統(tǒng)的膠粘劑相比，本發(fā)明可以降低膠粘劑浸潰針刺無紡布纖維時的黏度和接觸角、明顯提高上膠均勻性和浸潰深度、增強高分子材料/無紡布的界面結(jié)合力、節(jié)約用膠量、降低生產(chǎn)成本。實驗證明，用本發(fā)明的膠粘劑所生產(chǎn)的無紡布的拉伸強度可達380N。本發(fā)明的膠粘劑組分體系適用與噴涂上膠方式，可用于油氈基布、PVC防水基布、空氣過濾布、鞋材服裝等針刺無紡布的上膠生產(chǎn)。并且，甲基丙烯酸甲酯MMA、甲基丙烯酸丁酯BMA、多糖化合物(C6HltlO5)n的質(zhì)量配比為2. 5 :1. 5 :16，這跟以丙烯酸酯為主要原料的現(xiàn)有膠粘劑比，不但價格低，上膠質(zhì)量不影響，還與以往的化學(xué)反應(yīng)有明顯的不同。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進行限定。一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑的制備方法，其特征在于，步驟如下I)將乳化劑、緩沖劑和一部分水攪拌混合均勻后，加入甲基丙烯酸丁酯BMA和甲基丙烯酸甲酯MMA，攪拌，加入引發(fā)劑，在6(T70°C溫度范圍內(nèi)攪拌I小時形成預(yù)聚體；加入剩余的水，攪拌混合均勻后得到水乳液，冷卻至室溫，并加入多糖化合物(C6HltlO5)n,使其與水乳液在連續(xù)攪拌下混合，形成懸浮液；其中，各物料的質(zhì)量比為，甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯多糖化合物乳化劑引發(fā)劑緩沖劑水總量=2. 5 :1. 5 :16 :1.8 :0. 4 :0. 3 :125 ;水分兩次加入，第一次加入水總量的2/5 ；在一般聚合過程中，引發(fā)劑的量是按照有機單體的總質(zhì)量來計算的，經(jīng)驗值是有機單體質(zhì)量的0. 5%-1%，即可按所需的分子量調(diào)整引發(fā)劑的用量。乳化劑的用量應(yīng)超過臨界膠束濃度CMC，并且與分子質(zhì)量、單體用量、要求生產(chǎn)的膠乳粒子的粒徑大小等因素有關(guān)，一般為有機單體質(zhì)量的2% 10%，緩沖劑用量根據(jù)PH范圍和溶液體積確定，結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗，確定了上述的大概物料配比范圍。甲基丙烯酸甲酯MMA，用來增加高分子材料和無紡布纖維間的附著力；甲基丙烯酸丁酯BMA，用來增加復(fù)合材料產(chǎn)品的柔韌性；多糖化合物(C6HltlO5)n，用來增加復(fù)合材料產(chǎn)品的硬挺度；2)將步驟I)得到的懸浮液均勻涂布于針刺無紡布表面，之后用烘筒進行烘干，懸浮液中的有機分子之間發(fā)生聚合、交聯(lián)和糊化反應(yīng)，生成高分子材料，并牢牢吸附于纖維無紡布的空隙中。所述步驟I)中，乳化劑為烷基苯聚醚磺酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸銨，緩沖劑為碳酸氫鈉。一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑，是由上述制備方法得到的。以下內(nèi)容中，甲基丙烯酸甲酯MMA、甲基丙烯酸丁酯BMA、多糖化合物分別用I號有機分子、2號有機分子、3號有機分子表不I號有機分子為硬單體，分子式
權(quán)利要求
1.一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑的制備方法，其特征在于，步驟如下 1)將乳化劑、緩沖劑和一部分水攪拌混合均勻后，加入甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯，攪拌，加入引發(fā)劑，在6(T70°C溫度范圍內(nèi)攪拌I小時形成預(yù)聚體；加入剩余的水，攪拌混合均勻后得到水乳液，冷卻至室溫，并加入多糖化合物，使其與水乳液在連續(xù)攪拌下混合，形成懸浮液； 其中，各物料的質(zhì)量比為，甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯多糖化合物乳化劑弓丨發(fā)劑緩沖劑水總量=2. 5 1.5 16 1.8 :0. 4 :0. 3 :125 ;水分兩次加入，第一次加入水總量的2/5 ； 2)將步驟I)得到的懸浮液均勻涂布于針刺無紡布表面，之后用烘筒進行烘干，懸浮液中的有機分子之間發(fā)生聚合、交聯(lián)和糊化反應(yīng)，生成高分子材料，并牢牢吸附于纖維無紡布的空隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中，乳化劑為烷基苯聚醚磺酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸銨，緩沖劑為碳酸氫鈉。
3.一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑，其特征在于，是由權(quán)利要求1或2所述的制備方法得到的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針刺無紡布原位聚合復(fù)合上膠工藝用膠粘劑。本發(fā)明在保證與現(xiàn)有膠粘劑效果一致的前提下，實現(xiàn)對成本的降低。該膠粘劑的制備方法，步驟如下1)將乳化劑、緩沖劑和一部分水攪拌混合均勻后，加入甲基丙烯酸丁酯BMA和甲基丙烯酸甲酯MMA，攪拌，加入引發(fā)劑，在60~70℃溫度范圍內(nèi)攪拌1小時形成預(yù)聚體；加入剩余的水，攪拌混合均勻后得到水乳液，冷卻至室溫，并加入多糖化合物(C6H10O5)n，使其與水乳液在連續(xù)攪拌下混合，形成懸浮液；2)將懸浮液均勻噴涂于針刺無紡布表面，之后用烘筒進行烘干，懸浮液中的有機分子之間發(fā)生聚合、交聯(lián)和糊化反應(yīng)，生成高分子材料，并牢牢吸附于纖維無紡布的空隙中。
文檔編號D06M15/21GK103061134SQ20131003422
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者孫筱辰, 賈玉璽, 陳娟 申請人:山東大學(xué)