前　言
　　纸管用胶粘剂俗称纸管胶,是制作各种纸管、纸桶、纸罐及相关纸制品的一种专用胶粘剂。各类制品视其用途不同,均对纸管胶具有特殊的要求。尤其是在制作涤纶厂用于高速纺丝的ＰＯＹ型和低速加弹纺丝的ＤＴＹ型纸管时,要求纸管具有足够高的压缩强度、硬度、韧性、耐水性、耐热性及抗蠕变性等良好的综合性能,而上述性能在相当程度上决定于所用纸管胶的性能。
　　传统的纸管胶主要有明胶、淀粉、聚乙烯醇胶粘剂和聚醋酸乙烯乳液等。其中明胶、淀粉类胶粘剂由于粘接强度低、存放期短已基本不使用;聚乙烯醇胶粘剂最大的缺点就是耐水性差,纸管耐压强度随存放时间增加大幅度下降,经缩醛化后虽然可得到部分改善,但仍然不能满足要求;聚醋酸乙烯乳液的耐水性比前几种胶粘剂都要好,但初粘力低、粘接后纸管的耐压强度和抗蠕变性差是其主要缺点。为此,我们研制开发出了一种综合性能好、能够自交联的乳液型胶粘剂,并投入生产和使用,获得了良好的效果。
1　　　实验部分
1.1 　　实验材料
　　聚乙烯醇1799　四川维尼仑厂;乙二醛黄冈市天然药业有限公司;苯乙烯上海高桥石化公司橡胶厂;丙烯酸丁酯上海高桥石化丙烯酸厂;Ｎ-羟甲基丙烯酰胺上海南汇一灶助剂厂;其它均为工业级原料。
1.2 　　生产配方(质量分数,%)
　　聚乙烯醇　7.5～9.0
　　乙二醛　1.0～2.0
　　苯乙烯　6.0～8.0
　　丙烯酸丁酯　3.0～5.0
　　Ｎ-羟甲基丙烯酰胺　0.5～1.0
　　高岭土　13.0～15.0
　　ＯＰ乳化剂　0.3～0.5
　　引发剂　适量
　　其它助剂　适量
　　水　～65.01.3　
1.3　　生产工艺
　　首先,按配比将聚乙烯醇、高岭土和大部分水加入反应釜中,开动搅拌器,向冷凝器中通冷却水并向夹套中通入加热蒸汽,待釜内温度升至90～95℃时,保温溶解1～2ｈ。另将部分水、ＯＰ乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、Ｎ-羟甲基丙烯酰胺及引发剂等进行预乳化,备用。
　　然后,将溶解好的聚乙烯醇水溶液降温至80～85℃进行缩醛反应。反应完毕后,将温度控制在80～82℃之间,滴加入预乳化的单体混合液,进行共聚反应。
　　待全部反应结束后,加入其它助剂,搅拌均匀冷却后即可出料。
1.4　　产品性能

　　

2　　　结果与讨论
2.1 　　乙二醛的应用
　　将聚乙烯醇缩醛化不但可以提高其耐水性,同时还可增加胶液的抗冻能力。以往聚乙烯醇的缩醛化均采用甲醛为原料,虽然价格低廉但毒害性太大,近些年随着人们环保意识的增强,含甲醛超标的产品已趋于淘汰。因此,本工艺采用毒害性相对大大降低的乙二醛作为缩醛化原料,既可以保持缩醛化产品原有的优点,又可以消除甲醛对环境的污染。同时,由于乙二醛是二元醛,在缩醛化过程中可使部分聚乙烯醇分子之间发生交联反应,增加产品的内聚力。
2.2 　　共聚单体的选择
　　本工艺采用硬单体、软单体和交联单体等通过共聚合制备纸管胶。其中硬单体选择价格低廉的苯乙烯,软单体为丙烯酸丁酯。实验表明,苯乙烯和丙烯酸丁酯之间的比例对最终产品有直接的影响,单体中若以丙烯酸丁酯为主,胶液成膜温度低、初粘性好,但用其制得的纸管抗蠕变能力差、硬度低;提高苯乙烯的比例,纸管的硬度高,抗蠕变能力大大加强,产品的成本也相应降低,但苯乙烯在单体中的比例也不能过高,否则,胶膜太脆、易龟裂、粘结能力下降,反而会降低纸管的硬度和强度。
2.3 　　聚合温度的确定
　　试验中我们发现,除软、硬单体的配比外,乳液聚合的温度控制也很重要。温度过低,反应速度慢,单体转化率低,反应釜内存有相当一部分未反应的单体,容易造成“冲釜”现象;温度过高,单体大部分以汽态存在,无法使聚合反应正常进行,适宜的反应温度应控制在回流温度下进行。
2.4 　　聚合工艺的确定
　　除单体配比和反应温度外,试验中我们还发现,高岭土的添加顺序对产品的最终性能也有一定影响。如果在聚合反应完成以后加入高岭土进行简单的机械混合,胶液的存放期明显缩短,一般不超过4个月,粘接强度也有所下降;而采用在溶解聚乙烯醇时就加入高岭土的聚合工艺,胶液的存放期均超过6个月,而且粘接强度也明显好于前者。我们分析,在反应前期加入高岭土,可以使其在缩醛和聚合反应过程中与聚合物得到一定程度的复合,形成无机—有机复合物,有利于高岭土的分散和聚合物呈连续相分布,效果无疑会好于简单的机械混合法。