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東莞水性紙塑膠的研究進展及發展動向


1 水性紙塑膠近年來,美術印刷品、包裝紙、廣告字畫、書籍封皮和包裝用紙袋紙盒大都貼上一層聚丙烯薄膜以改善紙張或印刷品的外觀和提高其使用壽命。經貼膜後的彩印紙稱為貼塑紙,又稱複膜紙,其色彩鮮豔奪目,並具有防潮、防汙性能,深受消費者喜愛。能將PP薄膜粘貼到紙品上的膠粘劑稱為紙塑複合膠粘劑,簡稱複膜膠。市售複膜膠有以下幾個主要品種:聚氨酯雙組分膠、EVA膠、SBS膠和聚丙烯酸酯膠等。

  目前紙塑複合膠粘劑主要有3類:溶劑型、水性(或乳液型)和固體型。水性複膜膠具有無毒、低味、無汙染、易塗布、成本低等特點,是紙塑複膜膠的發展方向。這種複膜膠的品種較多,而且初粘性、幹燥速度和耐水性獲得改善的新膠種不斷麵世。水性複膜膠主要包括聚乙烯醇(PVA)縮醛、聚醋酸乙烯、水性雙組分聚氨酯、氯丁膠乳、複合乳液和丙烯酸酯水性膠等。其中丙烯酸酯水性複膜膠研究和應用最為廣泛。

2 聚乙烯醇(PVA)及其縮醛水性複膜膠

  PVAc經皂化水解即成PVA,用於水性複膜膠的PVA是皂化度較低的水解產物,如在聚乙烯醇中加入一定比例的醛類(如甲醛),在一定條件下,與醛類縮合可得到具有耐水性、抗凍性、粘接性好、工藝簡單、造價較低的複膜膠。水性紙塑膠如以聚乙烯醇縮甲醛為基材製備的一種水性複膜膠,在不加入防凍劑的情況下,0℃以下也不凝膠。

3 聚醋酸乙烯係水性複膜膠

  聚醋酸乙烯乳液使用曆史較長,價格便宜、穩定性好,並有良好的初粘強度,可通過添加填料、增塑劑來自由調節黏度,混合性良好,無環境汙染,應用方便,是一種應用較為廣泛的紙塑複膜膠。王金良等研製的BST-7水性複膜膠,以醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(VAE)為主體,加入適量的幾種增粘樹脂,以磷酸酯為軟化劑而製成的。測試表明:BST-7型複膜膠各項指標與進口ARO COAT複膜膠相當,剝離強度明顯高於後者,且價格較低。趙國發[12]將質量分數為46%的VAE乳液、5.8%的丙烯酯丁酯、2%的醋酸乙烯、6%的鬆香、12%的聚乙烯醇、19%的純水、0.05%的共聚催化劑等在特定的溫度下配製成以VAE為主的複膜膠,具有耐折、強度高等特點。盡管聚醋酸乙烯係水性複膜膠具有很明顯的優點,但同時也存在耐水性差、膠層易蠕變等缺影響了其使用和發展。

  從上世紀50年代開始,國內外科學工作者為改善聚醋酸乙烯係水性複膜膠的性能做了大量的工作,水性紙塑膠也取得了一些成果]。比如通過對乳化穩定劑聚乙烯醇縮醛化,用醋酸乙烯酯與甲基丙烯酸甲酯乳液共聚,以及在聚合單體中加入疏水性鬆香改性樹脂相結合的方法,研製出了一種新型的耐水性聚醋酸乙烯水性複膜膠]。張求慧等通過添加2種互補改性劑[18],得到的水性複膜膠具有良好的耐水性,超過日本二類產品標準,且生產工藝簡單,原料易得,成本與普通乙酸乙烯酯均聚乳液相近。

4 水性雙組分聚氨酯複膜膠

  水性乙烯基聚氨酯膠粘劑]為雙組分,以水性乙烯基樹脂、填料或表麵活性劑的混合物為主劑,以多異氰酸酯(及其預聚物)和穩定劑的混合物為交聯劑。使用前將2組分混合後進行加熱快速固化或冷壓快速固化。將多亞甲基多苯基多異氰酸酯溶液按一定比例加入改性過的聚醋酸乙烯乳液中,得到一種雙組分水性乙烯基聚氨酯膠粘劑]。該膠粘劑可替代普通的聚醋酸乙烯複膜膠,在紙塑複合方麵得到了較為普遍的應用,同時也可用於印刷、木材加工等方麵,具有良好的耐水、耐溶劑性能。

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