VAE乳液的性能及应用.docx

1、VAE乳液的性能及应用VAE 乳 液 的 性 能 及 应 用 安 瑞 杰VAE乳液即醋酸乙烯一一乙烯共聚乳液是一种性能优异的粘合剂。VAE 乳液无毒无味、价格适中对许多不同材质的表面都有极好的粘接效 果。因此，这种粘合剂在诸多领域中有着广泛的应用。VAE乳液是一种水分散体系，因而避免了溶剂对环境的影响和不安全 隐患。乙烯赋予聚合物柔软的特性，这种柔软是永久而且不受环境和 气候的影响的。VAE乳液不仅可以单独作为优良的粘合剂用于纸品、 木材、塑料、合成布等的粘接，而且还可以很方便的与增稠剂、表面活性剂、PH调节剂、增塑剂、溶剂、防腐剂、填料等多种成份共混,制成各种特殊用途的粘合剂 O1.添加增

2、稠 1水可溶聚合物型增稠剂能增加被分散的聚合物粒子间连续相的粘度， 从而增加VAE乳液的粘度。聚丙烯酸钠是一种很有效的VAE乳液增稠 剂。增稠剂的添加量在1%以下时，对剥离强度的影响不大。当添加 7% 时，则明显降低粘结强度。竣基丁苯乳液可显著增加VAE乳液的粘度，并提高对PVC、PP等多种 基材的粘接强度。但应注意控制加入量，防止粘度过高。2.添 加 表 面 活 性 剂把烷基聚氧乙烯联、MS-1等表面活性剂加到VAE乳液中可使难以润湿 的表面（如PVC薄膜等）改善润湿性。有效浓度为每百份乳液0.11.0% 份 表 面 活 性 剂 。3.PHVAE乳液一般来说在3.08.5PH值范围内是稳定的

3、。如果把含有VAE 乳液的混合物PH调至低于3.0,那么就会导致过高的增效粘度，并且 在湿润状态下更迅速地水解，从而使PH值越来越低。当VAE乳液与 PH完全不同的分散系（例如PH为9.0）混合时，首先应当用碱性物质 把VAE乳液的PH调至7以上。使因PH不同所引起的效应减至最小。 氨水和氢氧化钠是VAE乳液常用PH调节剂。4.添 加 增 塑 剂 和 溶 剂 添加增塑剂可降低配方的成木，这是因为能够得到较高的增效粘度。 这种增粘作用允许用水将粘度调配到所需的粘度，因而降低了粘度。添加增塑剂和溶剂也可以使施工难以粘结的基质性能改进。图1表明 几种增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苯酯、邻苯二

4、甲酸二 丙二醇酯、邻苯二甲酸二辛酯这四种增塑剂以15%的浓度添加使BJ- 705 增 稠 的 情 况。与VAE乳液相容的溶剂包括醋酸3-甲氧基丁酯、醋酸丁酯、醋酸异丁 酯、异佛尔酮、甲苯、二甲苯、甲基异丁基甲酮、甲醇、 Texanol醇酯等。添加溶剂除了影响乳液粘度外，还能润湿被粘物的 表面，提高对粘接表面的粘接力。例如：在每百份乳液中加入110 份甲苯有助于润湿增塑PVC薄膜那样的油性表面，在这种PVC薄膜表 ifri上即使渗出痕量的增塑剂，都会使粘合变得很难。因此加入溶剂能 够促进这种表面的粘结。表1列出通过添加10%邻苯二甲酸二丁酯改 性 vae 乳液的代表的粘结强度值。表1用增塑的VA

5、E乳液进行层合粘接在空气干燥的剥离强度180KN/m用10%DBP增塑的乳液PVC/硬质板PVC/层木板牛皮板/PVC牛皮纸 /Mylar聚脂膜牛皮纸/处理过的PE膜牛皮纸/涂层的PP膜牛皮纸/K型 玻 璃 纸BJ-750 0.50.7 0.50.7 0.20.3 0.20.3 0.060.08 0.1 0.13 0.20.3BJ-707 0.91.1 0.50.7 0.20.3 0.1 0.2 0.0040.01 0.1 0.13 0.20.3添加增塑剂能改善VAE乳液对Mylar聚酯的粘结强度及对K型玻璃纸 的粘结强度。在这种情况下，邻苯二甲酸二丁酯增加的粘结强度比降 低 的 粘 结 强

6、度 要 大。把15%25%的异鼠酸酯粘结促进剂加到BJ-705中，通常可以改善对 Mylar-聚酯的粘结。因为这种粘结剂在“Mylar表面进行交联。这个机 理与添加增塑剂的机理是相同的。添加增塑剂与添加异氧酸酯这两种 情况都是把极性材料加入到VAE乳液中来改善对极性基质的粘结。对 于非极性基质添加增塑剂不但不能提高粘结强度，反而会降低粘结强 度 。5.添 加在以VAE乳液为基础的粘合剂中，低成木的填料如粘上和碳酸钙可作 为填料或填充剂加入。加入干填料能使乳液的粘度明显增加。如果填 料首先用水分散，那么就可以加入大量的填料而不致于使可操作的粘 度过分地高。BJ-707比其它品种能接受更多的填料。

7、6.湿 强 度 添 加 剂VAE乳液的耐水性一般说来是满足要求的。在需要改进的场合，可以加入乙二醛、水溶性尿醛树脂(UF)、三聚氤氨树脂(MF)或酚醛树脂。通可达到优1.VAE乳液及以VAE乳液为基础的粘合剂对难以粘结的合成物比醋酸乙 烯均聚乳液具有更好的粘结性。在家具行业，VAE乳液可用于聚氯乙 烯装饰膜与层压板、刨花板、硕质纤维板或纤维板的粘合；防火贴面 与层压板、创花板、駛质纤维板或纤维板的粘合；以及木质如樺 木、水曲柳等贴面与刨花板、硕质纤维板或纤维板的粘合。近年 来，随着我国包装行业的迅速发展，纸塑复合品在商品包装方面得到 广泛的应用。VAE乳液加入少量助剂即可制成性能优异的复膜胶，

8、用 于聚氯乙烯膜、定向聚丙烯膜、聚烯绘膜与彩印纸、牛皮纸等的复 合。在建筑行业的墙体保温中，VAE乳液可用作聚苯乙烯泡沫板与混 凝土墙体的粘合剂。由于VAE乳液对纤维的粘结性能也非常优异，所 以VAE乳液在无纺布的生产及无纺布的粘接方面也有广泛的用途。VAE 乳液可用做硬质无纺布的粘合剂、地毯背胶等。2.粒 子 粘 结 用 粘 合 剂VAE乳液可以把廉价的填料以很高的比例粘结起来并保持足够的粘结 力，从而很好地平衡了成本。VAE乳液可用于石膏板之间的填缝胶。在一些特殊领域VAE乳液也有非凡的表现：如将阻燃剂氧化纟弟、卤化 物或磷化物粘结于基质上，以增加阻燃性；把重晶石 硫酸规 粘结 到基质上以

9、达到消音的目的。以VAE乳液为基料，可以生产中高档内 外墙涂料。用VAE乳液为基料的防水涂料，具有优良的耐候性、耐酸 碱性和耐紫外线性，可用于异型屋面的防水处理、旧屋面的修补及多 彩屋面的施工，也可用于卫浴防水涂层。VAE乳液加入水泥中不仅可 以大幅提高水泥的强度，而且可以减少水泥固化后的空隙而防止渗 漏。因而VAE乳液可用于修补混凝土及蓄水池的防渗处理可达到优异 的效果。VAE乳液与水泥混合，用于磁砖、壁砖贴合，乳液的强大的 水合力可防止水泥砂浆中水份失去得太快，最终获得极佳的粘接强 度，且耐久性极好。另外，VAE乳液还可作为优质的界面剂，广泛应 用 于 建 筑 和 道 桥 施 工 中。3.

10、用 于 咼 速 粘 接连续化生产需要快速高效的粘接。BJ-705. 706就是为高速粘接而设计的。当乳液粘合剂中的水份不但被蒸发而且被吸收到多孔的基质中时，粘结速度就很快。“纤维撕裂粘接就发生在最后一点水份离开粘合剂之前。BJ-705经过适当的调整可用做高速卷烟的接嘴胶、搭口胶 以 及 纸 箱 快 速 成 型 用 胶。4. 用于一次性餐具及食品包装根据FDA（美国食品与药品管理局）相关规定，VAE乳液705、707在食品的生产、制造、包装、运输、储存等过程中是安全的，属于FDA规定中的排除检查之列。这些品种的VAE乳液不仅可以用于粘合剂于食品分离的场合，也可以用于与食品接触的地方。因此，VAE

11、乳液作为粘合剂可用于一次性餐具、纸杯及食品包装行业。以上VAE乳液的用途，只是对VAE乳液的一般性的介绍。由于VAE乳液的广泛适应性，用户可以根据自己的实际需要，开发出适合自身用途 的 VAE 深 加 工 品 种。北京有机化工厂作为国内第一家VAE乳液生产商率先从美国引进了 VAE乳液生产装置，目前已具备年产6万吨VAE乳液的生产能力，是 全国最大的VAE乳液粘合剂生产商。近年来，我们在扩大生产规模和 提高产品质量的同时，不断研制和开发新品种VAE乳液，以满足各界 用户的需求，回报多年来新老用户对北京有机化工厂的支持和关爱。V AE乳液是醋酸乙烯(V A c)与乙烯(E t h y 1 e n

12、 e )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、P VC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。V A E乳液胶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

13、用 前 景 。2V A E 乳 液 的 发 展 与 品 种V AE的研制开始于20世纪30年代,1938年I C I公司发表了 VA E高压聚合的专利,压力为21MP a,温度85Co 1965年美国空气产 品及化学公司开发出工业产品，中压聚合(515M P a )，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V A E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疑基化v A E乳液，增加了对金属的粘接性为交联提供了活性点

14、，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VA E 乳 液 产 品。V A E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%,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V A E乳液粘性优，固化速度 快，对P V C膜粘接力强，但耐水性较差,且不能与硼砂和糊精配用。以非 离了表面活性剂和竣甲基纤维素相配合的保护体系，其V A E乳液对PVC粘接性优异，耐水性较好，能与硼砂和糊精配用，但湿粘性差，固化速度较慢2。国产VAE

15、乳液的版号有B J -701. 705、706、707、 710、735; C W40-700 701 702、703、704、716、717、719A;J W EVA -1,234,具体性能见表 1 。3V A E 乳 液 胶 粘 剂 的 特 点由于V A E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V A E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510m i n即可硬 化结膜，贮存稳定，在正常条件下贮存期为12 a o2） 固化后的胶膜无色透明，柔韧不脆，回弹性好，伸长率可达600% o3） 耐水性、耐碱性

16、、耐磨性、耐蠕变、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38x10-6,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PV C 、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8290C。10） 涂胶

17、、清洗容易，使用安全、方便。4V A E 乳液胶粘剂的改性V A E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V A E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V A E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（如石油醍），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V A E乳液混合均匀，也可将松香甲苯溶液按一 定比例与V A E乳液直接搅拌乳化混合,所制得的改性V A E乳液胶粘 剂对PV

18、C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，可制备无苯松香乳液。将松香投入反应瓶中，加入D B P,加热至松香熔化，在强烈搅拌下滴入酪素-KOH溶液（30m i n内 滴完），然后滴加明胶溶液，搅拌30m i n,降温出料。乳化液为淡黄色粘 稠 液 体 ，固 含 量 41% 。32 提 高 粘 接 强 度于V A E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P E与木板的粘接。如果将松香甲苯溶液和祜烯 树脂甲苯溶液同时加入V A E乳液，则有协同增强效果，比单独使用某种

19、 树脂时剥离强度明显提高，例如，将3%松香甲苯溶液和7%的祐烯树脂甲 苯溶液同时加入V A E中，P V C复合膜的剥离强度最高。43 提 高 耐 水 性1）将T D I的甲苯溶液或P A P I的D B P溶液加入V A E乳 液中，可以大大提高耐水性和粘接强度，粘接木板水泡4 d不开胶。2） V A E乳液在少量N a 0 H水溶液和甲醇存在下于50C进行水解处理, 胶粘剂表面和内部都产生强极性的疑基。再加入VAE液量8%的T D I （甲苯溶液）和适量的二月桂酸二丁基锡催化剂，得到交联的VAE 乳液，耐水性大为提高。3）以VAE乳液为聚合种子，与丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯单体在引发

20、剂存在下，于72C/（23） h进行乳液 共聚而得V AE/B A-GMA复合乳液。耐水性改善，经热处理交联后, 吸 水 性 为 5.4% o44 提 高 固 化 速 度提高乳液的固含量可以加速固化。日本已制成固含量65%75%的 V A E乳液（见J P 6-100751）,粘度10000m P a s，干燥速度快，与溶剂 型胶粘剂相似。该乳液能够粘接聚烯桂塑料，具有良好的初粘性和终强 度,可替代溶剂型胶粘剂，有益于环境保护，很有发展前景。另外,混入聚 氨酯乳液，也可提高V A E乳液的固化速度。加入少量无水乙醇,可加速 VAE乳液干燥结膜。4.5提 高 粘 度加入邻苯二甲酸酯类（如D B

21、P、D O P等）和有机溶剂（甲苯等）可 以提高VAE乳液的粘度。D B P的加入量以lOOgVAE乳液加 10为宜。如将少量的苯丙乳液或三乙醇胺加入V A E乳液中，能 明 显 地 提 高 粘 度。4.6降 低 成 本于V AE乳液中加入聚醋酸乙烯乳液、聚乙烯醇缩甲醛（10%）、聚乙烯 醇水溶液、轻质碳酸钙和超细滑石粉等都可降低成本。例如VAE乳 液（707）50（质量份）、聚乙烯醇缩甲醛溶液50份、乙二酸2份，所得的改 性VAE乳液胶粘剂对木材、纸品、织物、无纺布等都有很强的粘接 性，固化速度快、耐水性好、贮存稳定、价格低廉。4 V A E 乳液胶粘剂的品种与应用v A E乳液胶粘剂品种很

22、多，如P VC高强粘合剂，多功能建筑胶、 无纺布粘合剂、纸塑复合胶粘剂、拼板胶、地板胶、卷烟胶、地毯背 衬胶、壁纸胶、铝箔胶、纸管胶、装订胶、标签胶、植绒胶、皮革 胶、屋面防水胶、压敏胶粘剂、迟效胶粘剂等，在建筑、家具、印刷、 纺织、卷烟、包装、纸品等行业都有成功的应用。下面简介一些具体 品 种。1) 888多用途建筑胶 是由VAE乳液和其他添加剂组成，用于 各种微孔建筑材料的粘接。2) 903多功能建筑胶 是以VAE乳液、 复合增粘树脂和硅酸盐类无机胶粘剂等制成。用于瓷砖和马赛克的粘 贴。3) C P-1软泡沫复合胶粘剂 主要组成为VAE乳液、丙烯酸 酯-醋酸乙烯乳液等。用于聚氨酯软泡与涤纶

23、布、针织布等的复合粘 接。4) B S T-7水基纸塑复合胶粘剂11主要成分为VAE乳液 (707或705)100(质量份)、复配型改性松香10份、有机磷酸酯(TB P)2 7份、消泡剂等。性能相当于国外产品AR0C0ATo可代替 溶剂型复膜胶用于印刷纸与BOPP复合。5) J-148P VC膜一木复合用胶粘剂 其组成为VAE乳液、松香树脂、帖烯树脂、增稠剂和 增塑剂(DBP)O用于P VC木纹膜与胶合板、刨花板等木制品的复合 粘接。6) P VC片材与人造板粘接用胶粘剂 主要成分为VAE乳 液(706)100(质量份)、松香20份、助剂A(增稠)7份、P V A 17-88 0.5 份、稳定

24、剂4份、非离子表面活性剂1份。7) T F-1复合薄膜胶粘 剂 基本组成为V A E乳液,适用于聚烯炷薄膜与纸复合(P P或P E须 经电晕处理)。8) V A E系列高速卷烟机用胶粘剂 VAE乳液 （707）55（质量份）、改性单体30份、混合无皂乳化剂1 0份、D B P（D OP）5份、助剂（篦麻油、磷酸三丁酯、乙二醇等）适量，消泡剂适量，用 作高速卷烟机上搭口、接咀、成型、包装通用的胶粘剂。9） XK型 高速卷烟胶 主要组成为VAE乳液（705、707）、P V A c乳液、P V A17-88. PVA17-99、复合改性剂、乳化剂、增塑剂等。用于高速卷 烟机（60008000支i

25、n-1）接咀。10）塑编布-纸胶粘剂其组成 为VAE乳液5060（质量份）、增粘剂（松香类）2025份、D B P0 10份、聚乙烯醇缩甲醛溶液2025份、水2025份。用于塑编网布 与牛皮纸复合粘接制造复合包装袋。11）瓷砖胶粘剂 VAE乳液 70（质量份）、硫酸盐水泥200份、波特兰水泥200份、可膨胀水泥20 份、细砂400份、活性粘土 180份、水230份,粘贴瓷砖牢固耐久。12） 混凝土制品修补用胶粘剂 VAE乳液56（质量份）、水泥285份、细 河砂840份、粗砂1030份、水137份。13）双组分耐水胶粘剂 A 组份:V A E乳液（705或707）50（质量份）、超细轻质碳酸钙

26、10份。B组 分:T D I 20（质量份）、甲苯（无水）100份。mA : mB=10 : 1,用于粘接 木制品，固化速度快、耐水性好。14）快固单组分胶 是由VAE乳液 100（质量份）、芳族低聚物20份、聚醛类增稠剂3份组成，固含量66%, 粘度100P d s。用于粘接玻纤装饰片与石膏板。15）建筑装修用胶 粘剂（C N 1113512 A）以VAE乳液、甲苯、松香、DBP、聚丙烯酸 钠、滑石粉、水等制成。对P VC材料粘接强度高，剥离强度3 2kN.还能粘接混凝土、石膏、瓷砖等。16）聚烯绘用水乳型胶粘剂（J P 98121014） 主要成分为 VAE 乳液（Sumi k a f 1 e x 401)100(质量份)、含N树脂(E p o m i n P 1000)3份、松香酯(S u p e r e s t e r E 730-55)30份，将其涂在纸上与P P薄膜压合剥离强 度为 0.2 k N m-lo