聚合物乳液通常是用乳液聚合物的方法合成的一種高分子聚合物分散體｡它常以水為分散介質,聚合物以微粒(粒徑約為0.05~1um之間)在乳化劑的存在下分散在水中｡通常呈現出牛奶狀的乳白色外觀,粒徑小的乳液會有微藍光,因此把它們叫做乳液或水乳液｡乳液在涂料､粘合劑､油墨､密封膠中均有大量應用｡最常見的聚合物乳液粘合劑有聚醋酸乙烯乳液､醋酸乙烯——乙烯共聚乳液(VAE乳液),聚丙烯酸脂共聚乳液和氯丁膠乳液等｡這些聚合物乳液對于像紙制品這樣的多孔性材料的粘接強度都很好,對其材的適應性強,粘合劑的性能可調性不錯,因此在紙品包裝中應用面越來越廣泛｡
近年來,在紙品包裝中使用聚合物乳液粘合劑的品種較多,例如:彩色瓦楞箱貼面用白膠,紙盒平貼膠,紙管膠,紙塑復合膠,紙盒搭口膠,封箱帶用壓敏膠等等｡這些粘合劑很多都是針對一定的包裝產品設計的,粘接強度好, 無污染,專用性強,用量逐年在增加｡
彩色瓦塄紙箱､平帖紙盒用粘合劑是紙品包裝中用聚合物粘合劑最大的品種｡這種膠在很多地區采用的是聚乙烯醇縮醛膠,嚴格說,不應歸于聚合物乳液類,它只能算做水溶性粘合劑｡但由于它加入了淀粉(或氧化淀粉),填料, 其外觀很像乳液,通常叫它白膠｡聚乙烯醇是白膠粘接性能好壞的關鍵,其價格較高,因此它在膠中的多少決定了膠的成本｡白膠的價格一般不高,因此其固體含量一般也不高,約在17~20-%｡在這20%左右的固體含量中聚乙烯醇縮醛膠的量通常只有10~20%,其余的是氧化淀粉或填料｡有一種新型的白膠沒有采用氧化淀粉,而是用更廉價的改性水玻璃,外觀也為乳白色,其粘合強度也不錯｡聚乙烯醇進行縮醛處理,目的是:可以提高耐水性;提高白膠的粘度(稠度);防止冬季出現的凝凍現象｡但如果縮醛度達到45~50%后,雖然對上述三項有利,特別是表現出白膠粘度很大,但是這將明顯影響初粘力｡填料的加入在一定范圍可起到催干的作用,但過多的填料對粘接強度有明顯影響｡無填料的乳膠在玻璃板上干燥后是完全透明的一層膜,而有填料加入后膜呈半透明或呈乳白色,填料越多透明性越差｡白膠的粘度一般應在6000~10000mpa·s,粘度大并不意味著粘合劑的粘接強度就大,在固體含量并沒有增加,有效的粘合劑物質沒有增多的情況下,人為地用增稠劑把粘度調得很高,其結果并不利于涂布｡在使用時往往又加入一些水來調低粘度,這樣降低了有效粘合物質的含量,有損于粘接強度,出現初粘力下降,翹角､冒楞等毛病｡因此使用者切記不要只注意粘劑的粘度大小,而是要結合固體含量一起考慮,粘度以適合涂布為宜｡
白膠的PH值應該控制在6.4~7.0之間,偏低､偏高有時會使油墨色澤發生變化,特別是印有金墨的地方｡PH值太低,太高出現過使金墨發黑的事故｡
三､紙管用乳液型粘合劑
紙管用粘合劑應該根據紙管的用途來進行選擇｡普通的､對抗壓強度要求不高的紙管,用上述的聚乙烯醇膠就可以了｡對于要求有較高抗壓強度的紙管,例如由卷鋁箔用的大型紙管就必須用聚醋酸乙烯乳液了｡在潮濕､較高溫度下使用的紙管,其粘合劑可以用醋酸乙烯共聚改性的乳液｡從目前市售的聚醋酸乙烯乳液的情況看,由于受醋酸乙烯和聚乙烯醇價格波動的影響,各廠制造工藝掌握情況的不同,質量參差不齊｡使用者應注意掌握幾點｡
乳液粘合劑的固體含量應該大于30%｡固體含量的高低往往說明粘合劑的有效粘接成分多少｡
固體含量高,水份的含量就少,那么紙管干燥達到一定抗壓強度所需要的時間也就短｡
快粘性是紙管粘合劑的一個重要指標｡聚醋酸乙烯乳液要具有一定的快粘性除了提高固體含量外,作為保護膠體的聚乙烯醇最好不要進行縮醛處理｡以實驗中觀察到,在相同固體含量的情況下,未進行縮醛處理的聚乙烯醇水溶液的快粘性好于進行了縮醛處理的聚乙烯醇水溶液｡另外,由丙烯酸類改性或者松香衍生物改性的聚醋酸乙烯乳液也具有好的快粘性｡除了乳膠自身的特性外,要提高快粘性,乳膠的涂布工藝也有講究,上膠要適當,不要太厚｡快粘性的簡單判定可以如下:準備兩條寬20mm,長250mm的牛皮紙,在其中的一條上薄薄地涂上一層粘合劑, 然后馬上將另一條壓上吻合好,一分鐘后撒開,如果有紙纖維被粘下,或紙面有拉毛,拉破痕跡,這種粘合劑的快粘性就好｡對于濕熱環境下使用的紙管來說,采用可交聯的聚醋酸乙烯改性乳液可以達到目的｡
四､搭口與復膜用乳液粘合劑
用用扁絲而直接采用搭口粘接的紙箱或紙盒最好的粘合劑種類應該是熱熔膠｡由于采用熱熔膠,要投資專用設備,因此目前采用溶劑型或乳液型作為搭口膠的為多｡而紙制品用復膜膠,過去多用溶劑型粘合劑,它的粘接力強,快粘性好,但對環境和人體均有害｡目前搭口膠和復膜膠都開始采用乳液型粘合劑以消除公害｡這兩類粘合劑有一些共同的特點,那就是都屬于高固體含量,低粘度型聚合物乳液｡
制備這兩類聚合物乳液粘合劑0通常以醋酸乙烯——乙烯共聚乳液即VAE乳液或醋酸乙烯——丙烯酸酯類共聚乳液為主,輔以增粘劑及其他助劑制成,VAE乳液成本價要氏于丙烯酸酯類乳液,而粘接性能上各有千秋｡作為搭口膠,市售的還有一些橡膠型的乳液粘合劑,它們往往是將合成橡膠溶于甲苯､酯類溶劑中,然后加入一定的增粘劑､乳化劑和水乳化而成,這類粘合劑明顯含有一定量溶劑,粘度較大,使用不如上述兩類乳液粘合劑方便,抗蠕變性要差一些｡搭口與復膜用乳液粘合劑的固體含量一般都在50%以上,大多為55~61%｡高固體含量有利于快干,水份少量的滲透會使粘接強度迅速增加,從而達到快粘的目的｡這兩類粘合劑的粘度一般在2000mpa·s左右,這對于薄層涂布有利｡粘合劑殘余單位含量也應是控制指標,特別是丙烯酸酯類共聚 乳液粘合劑來說,少量的丙烯酸酯類單體的存在,往往使乳液帶有一種特殊的臭味,這對于食品､化妝品包裝盒極為不利｡其殘余單位含量應低于1%,最好是小于0.5%｡隨著紙包裝容器應用面的擴大,對粘合劑的特殊要求也越來越多,使用者除了向粘合劑生產者提出這些要求外,也應該科學地了解這些粘合劑的物理､化學性能才能在生產中更好地應用它們｡
