自动贴标机标签黏合剂性能分析范文

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摘要：以丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯（BA）等为单体，正十二烷基硫醇为分子量调节剂，过硫酸铵为引发剂，脂肪醇聚氧乙烯醚（OS-15）、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）为乳化剂，氨水为pH值调节剂，采用水溶液聚合法，合成了新型自动贴标机用塑料标签黏合剂.研究了乳化剂用量、单体组成比例、pH调节剂、反应温度等因素对产物性能的影响，确定了最佳实验条件.

关键词：自动贴标机；黏合剂；塑料瓶；乳化剂

目前，中国啤酒业成为世界啤酒市场中增长最快、产销量最大和竞争最为激烈的产业之一.在未来20年左右，这个市场仍然存在较大增长的空间.长久以来，啤酒一直以玻璃瓶包装为主，尤其在我国，玻璃啤酒瓶的使用率达90%以上［1-3］.但玻璃瓶存在的固有缺陷引发了全球寻求廉价而适用的替代品的热潮，欧美国家陆续出现了新型塑料PET啤酒包装容器，我国在此课题上也不断加大投入力度.鉴于此，原来已形成的高速啤酒线生产线的贴标机也需求一种商标胶，以适应对塑料瓶具有优良的初黏性及高速作业性，原来的黏合剂［4-6］因黏合材质的不同，均适应不了高速生产的要求，所以国内外应用塑料瓶的啤酒厂家急需一种适用塑料瓶的标签黏合剂.本研究根据现在黏合剂对塑料瓶黏合存在的缺陷，研制出新型自动贴标机用塑料标签黏合剂，能适应粘贴塑料瓶标签的贴标机机速36000瓶/h及以上速度，并且达到很好的贴标效果［7］.

1实验部分

1.1试剂与仪器

甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯：分析纯，南京化学试剂股份有限公司；脂肪醇聚氧乙烯醚（OS-15）、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10），工业级，江苏省海安石油化工厂；正十二烷基硫醇，化学纯，山东西亚化学工业有限公司；过硫酸铵，工业级，陕西宝化科技有限责任公司；尼泊金乙酯（防腐剂），工业级，浙江圣效化学品有限公司；消泡剂（LA-8025），工业级，河南绿澳化工科技有限公司；聚乙烯醇：工业级，三西三维集团股份有限公司；氨水，工业级；去离子水，自制.101A-Z型电热鼓风干燥箱（上海市实验仪器总厂），ZNHW-1型电子节能控温仪（巩义市英峪予华仪器厂），D-7401型电动搅拌器（天津市华兴科学仪器厂），JJ1000B/d=0.01g电子天平（常熟市双杰测试仪器厂），回流冷凝器，滴液漏斗（100mL），温度计（0~150℃）.

1.2自动贴标机用塑料瓶标签黏合剂的制备

将去离子水加入四口反应瓶中，按比例加入OS-15、OP-10［8，10］，搅拌［9］10min；按配方比例依次加入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯，继续搅拌60~120min.先将过硫酸铵用部分去离子水溶解，将溶解好的80%过硫酸铵溶液加入上述反应容器中，继续搅拌10min制成预乳化反应液A.在另一四口瓶中加入剩余重量的去离子水，加入聚乙烯醇，升温至85~90℃，保温2h，降温至（82±2）℃.在匀速搅拌下，将上述溶解好的剩余的20%过硫酸铵溶液加入，再滴加预乳化反应液A，控制3~4h滴加完，控制温度（82±2）℃.将反应液A滴加完毕后，（82±2）℃恒温下继续熟化反应1~2h，降温至40℃以下，用氨水调解pH值至7.0，加入消泡剂、防腐剂，继续搅拌1h，得到均质乳白色浆状物，即得产物黏合剂［11-17］.

1.3黏合剂的性能黏合剂的性能

见表1.产物黏度的测定：取样品于黏度测量容器中，调整温度25℃，按GB/T2794—1995规定的方法进行测定.2结果与讨论2.1乳化剂用量对黏合剂耐水性和稳定性的影响乳化剂用量直接影响黏合剂的水溶性，随着水溶性增加，其耐水性就会降低；同时在水体系中，随着水溶性增加，黏合剂的稳定性也会增加［18］.在实验中，乳化剂用量通常是单体用量的2%~4%，乳化剂用量过少对乳化单体稳定性达不到要求；如果过多，黏合剂的耐水性又会变差.表2是乳化剂用量对黏合剂耐水性和稳定性的影响（其中OS-15与OP-10以质量比2∶1复配）.由表2数据可知，乳化剂用量以3.0%为好.

2.2单体比例对黏合剂性能的影响

2.2.1甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占单体总质量的质量分数对黏合剂黏度和耐水性的影响甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸用量占单体总质量的质量分数对黏合剂的黏度影响很大，同时对耐水性也有很大影响.黏合剂的黏性随着甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占单体总质量的质量分数的增加而增加，耐水性随着甲基丙烯酸甲试验结果表明，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸占单体总质量的质量分数以20%为最好，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸配比以质量比5∶3比较好.2.2.2乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比对塑料瓶亲和性的影响根据塑料的结构特性，乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯对塑料的亲和性起了关键性作用.表4是乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比对塑料瓶亲和性的影响［20-23］.试验结果表明，乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比以质量比1∶1比较好，其中乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯用量应为单体总量的80%.2.3pH值对黏合剂流动性的影响黏合剂的流动性也是其性能表现的一个重要指标［24］.流动性太好，胶辊上保持不了胶，不适合自动贴标；流动性太差，在贴标机上成团，胶不容易铺匀，易造成甩胶、皱标等现象.黏合剂流动性检测方法：取一个容量为300mL的塑料漏斗，将漏斗口的直径制成10mm，将漏斗放置于铁架台上，下面放置一个100mL锥形瓶，将塑料漏斗加满胶黏剂，松开下方漏斗口时开始计时，流出100mL升黏合剂时停止计时，用流出100mL黏合剂所用的时间来表征黏合剂的流动性.pH值对胶黏剂流动性的影响结果见表5.根据试验数据，pH值以7.0最适宜.3结论采用水溶液聚合法，合成了新型自动贴标机用塑料标签黏合剂.最佳实验条件为：OS-15与OP-10以质量比2∶1复配，占单体用量的3.0%；甲基丙烯酸和丙烯酸配比为质量比5∶3，占整个单体用量的20%；乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯配比为质量比1∶1，占整个单体用量的80%；体系pH值为7.0，最适合自动贴标机用塑料瓶标签的粘贴.

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作者：刘志杰 陈利佳 庄玉伟 王鲜珍 张海军 单位：河南绿澳化工科技有限公司