Обзор водоразбавляемых клеев на основе поливинилацетата и сополимеров
2026-04-03
Что такое клеи на водной основе?
Клеевой состав на водной основе — это клей, в котором водой служит дисперсионная среда; его также называют «водным клеем». К данной группе в основном относятся водорастворимые, вододисперсные и водно-лаковые клеи. Водорастворимые клеи включают растворы синтетических полимеров, таких как поливиниловый спирт и карбамидоформальдегидная смола; к вододисперсным типам относятся водоразбавляемые полиуретаны и эпоксидные смолы. Водно-лаковый тип состоит из синтетических смол, таких как поливинилацетат, неопреновый латекс или каучуковый лак.
Клеи на водной основе отверждаются за счёт испарения или поглощения воды и обладают такими характеристиками, как экологическая безопасность, низкая стоимость и невоспламеняемость. Вместе с тем они имеют ограничения, такие как низкая скорость испарения и слабая адгезия к неполярным материалам.
Состав поливинилацетатных и сополимерных клеев на водной основе
Большинство водно-дисперсионных клеев Поливинилацетат а его сополимеры используют эмульсии гомополимера поливинилацетата. В целом, Поливиниловый спирт В качестве защитного коллоида используется продукт с степенью гидролиза около 80%, а в качестве инициаторов — пероксиды; массовая доля твёрдого вещества составляет примерно 50%. Размер латексных частиц варьирует от 0,5 до 2 мкм, а вязкость обычно находится в пределах 3–20 Па·с. Основными сырьевыми компонентами для синтеза водоразбавляемых клеев на основе поливинилацетата являются мономеры, дисперсионная среда, инициаторы, эмульгаторы, защитные коллоиды, пластификаторы, регуляторы, наполнители, пеногасители, стабилизаторы при замораживании–оттаивании и другие добавки.
Винилацетатный мономер
Мономер винилацетата сокращённо называют «VAC». Его молекулярная масса составляет 86,1, температура кипения — 73 °C, а совместная температура кипения с водой — примерно 64–66 °C. VAC слабо растворим в воде (при 20 °C его растворимость в воде равна 2,5 г), при этом он легко подвергается гидролизу. Образующаяся в результате гидролиза уксусная кислота может ингибировать реакцию полимеризации. В то же время VAC является мономером с высокой гидрофильностью. Поэтому крайне важно точно контролировать режим рефлюкса при лаковой сополимеризации.
Во время хранения винилацетат склонен к самополимеризации, поэтому необходимо добавлять ингибиторы полимеризации, такие как анилин, ацетат меди и гидрохинон. В настоящее время промышленный винилацетат обычно содержит 5–15 мг/кг 4-метоксифенола (MEHG) в качестве ингибитора. Такой ингибитор не требует удаления и может использоваться непосредственно, не влияя на характеристики полимеризации.
Для улучшения механических свойств поливинилацетатной эмульсии в систему гомополимера целесообразно добавлять другие сомономеры с целью модификации. Как правило, 0,1%–0,5%. Акриловая кислота Добавляется для базового улучшения; метилметакрилат повышает термостойкость; бутилакрилат улучшает эксплуатационные характеристики при низких температурах; а N-метилолакриламид используется для повышения водостойкости.
Дисперсионная среда
Дисперсионной средой в основном является чистая вода, прошедшая обработку по удалению солей и хлора. Вода используется в качестве дисперсионной среды, поскольку она не загрязняет систему, обладает низкой стоимостью и легко поддаётся регулированию температуры.
Инициатор
Инициирующие системы, используемые для получения поливинилацетатных эмульсий, подразделяются на две основные категории: термические и окислительно-восстановительные инициирующие системы.
Термические инициирующие системы подходят для температур полимеризации в диапазоне от 75 до 85 °C; наиболее часто применяется персульфат аммония. В некоторых случаях используются окислительно-восстановительные системы, позволяющие повысить молекулярную массу полимера и, таким образом, улучшить водостойкость и морозостойкость клеевой плёнки.
Основные свойства ПВА-эмульсий, полученных с использованием различных окислительно-восстановительных инициирующих систем
Редокс-система |
Коэффициент конверсии (%) |
Вязкость (25℃) / мПа·с |
Стабильность при замораживании и оттаивании |
Значение pH |
TBHP/SFS |
98.8 |
5900 |
2 |
4.5 |
Na₂S₂O₈/NaHSO₃ |
99.2 |
2400 |
5 |
3.5 |
H₂O₂/ТА |
99.0 |
99.0 |
5 |
3.4 |
Эмульгатор
При выборе эмульгаторов следует учитывать их критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ), гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) и тип иона. К широко используемым неионным эмульгаторам относятся алкилфенолполиоксиэтиленовые эфиры (OP-10, NP-10 и TX100), а к анионным — алкилсульфаты натрия и алкилбензолсульфонаты натрия (в концентрациях от 0,01% до 5%).
Защитный коллоид
Его основная функция заключается в образовании гидратированного защитного слоя на поверхности латексных частиц, который оказывает стерическое препятствие, тем самым предотвращая коагуляцию латексных частиц. К распространённым защитным коллоидам относятся поливиниловый спирт, животный клей, желатин, метилцеллюлоза, камедь аравийская и Полиакрилат натрия .
Агент буфера
Функция заключается в регулировании значения рН полимеризационной системы и контроле скорости разложения инициатора. Иногда, для управления скоростью разложения инициатора, в латексной полимеризационной системе также требуется добавление соответствующего количества хелатирующего агента (ЭДТА).
Пластификатор
Их функция заключается в обеспечении хороших свойств пленкообразования и адгезионной прочности клеев на основе ПВА-эмульсий при более низких температурах. К распространённым пластификаторам относятся алкилфталаты и ароматические фосфаты, такие как Дибутилфталат (DBP) , Диоктилфталат (ДОФ) , и трикрезилфосфат (TCP).
Регулятор молекулярной массы
Регуляторы молекулярной массы, также известные как агенты переноса цепи, позволяют управлять молекулярной массой полимерных цепей. В качестве таких регуляторов обычно применяют тетрахлорид углерода, меркаптаны, полисульфиды и др. Поскольку тетрахлорид углерода небезопасен для окружающей среды, наиболее широко используются сильно гидрофобные алкилмеркаптановые соединения. Первые не только экологически безопасны, но и снижают стабильность латексной полимеризации; вторые же не влияют на стабильность латексной полимеризации. Полисульфиды применяются крайне редко и чаще встречаются при синтезе неопренового латекса.
Наполнитель
Добавление наполнителей в систему позволяет снизить затраты, повысить содержание твёрдого вещества и вязкость, уменьшить проницаемость и улучшить эффективность заполнения. Наполнители подразделяются на два типа: органические и неорганические.
Сотрудничайте с Kerton Chemicals для получения премиальных сырьевых материалов и решений на водной основе для клея
Если вы ищете надежное сырье для производства поливинилацетата и водно-дисперсионных сополимерных клеев, компания Kerton Chemicals — ваш идеальный партнер. Компания предлагает стабильные химические продукты высокой чистоты, строгий контроль качества и экономичные цены на все клеевые добавки. Кроме того, она предоставляет профессиональную техническую поддержку и индивидуальные решения по разработке рецептур, отвечающие различным производственным требованиям.
Чтобы начать сотрудничество, посетите его официальный веб-сайт, https://www.kerton-industry.com/ , отправьте запрос и подайте заявку на получение бесплатных образцов, чтобы уточнить технические характеристики перед размещением крупной партии заказа.
Предыдущая страница:
Обновление блога