技术领域
本申请涉及一种水基粘合剂，具体而言，涉及一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，属于粘合剂领域。
背景技术
粘接剂通常对粘接物质之间形成的结合体的性能具有很重要的影响，早期复膜胶的主要成分为丁苯橡胶、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷作为溶剂，由于这些物质的致癌性以及极易对身体造成伤害，国外已禁止使用，随着国家颁布的GB18583-2008强制性标准，封杀了用于以苯为溶剂的胶粘剂，并对甲苯和挥发性有机物的含量做出了严格限制。因此，水基型复膜胶将逐渐成为复膜胶市场的主导。
目前，国内市场的水基胶，如醋酸乙烯均聚乳液、丙烯酸酯类共聚乳液等水基粘合剂，由于存在粘合强度低和受高温黄变等方面的缺点，不能在市场中很好的被应用，虽然聚合物本身的具有一定的绝缘性能，但通常由于粘合剂使用时的厚度、场合等限制，会导致粘合剂的绝缘性能下降，或者为了保证粘合层的绝缘性使用大量的粘合剂，从而导致粘合剂使用的浪费，也有可能导致粘合层内聚力过高或过低从而导致粘合剂层失效或材破，因此需要找到一种粘合剂，既能够提供所需的黏合力，同时又不浪费材料且具有高绝缘性能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供具有高绝缘性能的水基粘合剂及其制作方法，它能够提供所需的黏合力，而由于其中添加的氟化石墨烯具有较高的电阻率，又能够将各组分之间紧密连接，同时又不浪费材料且具有高绝缘性能技术特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，其包括以下原料：醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯、硅烷偶联剂，其中醋酸乙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、去离子水三种组分的重量占粘合剂总重量的45％～65％，且醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7∶1∶2～3，氟化石墨烯占粘合剂总重量的30％～50％。
上述粘合剂还可以包括：阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂，并且阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐螯合剂、消泡剂、引发剂防腐剂的重量占粘合剂总重量小于3％。
所述含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷或乙烯基三硅烷其中的一种。
所述硅烷偶联剂为γ-2丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷其中的一种。
所示阴离子乳化剂为NP-40。
所述非离子乳化剂为OP-10。
所述的钠盐熬合剂为自乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠或羟乙基乙二胺三乙酸三钠其中的一种。
所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
所述引发剂为无机过氧化物引发剂，本发明优选质量分数为1～5％的过硫酸铵或1～5％过硫酸钾的水溶液。
所述防腐剂为卡松，本发明中可根据需要选择性加入，主要作用是优化有效使用期限。
本发明具有高绝缘性能的水基粘合剂的制备方法如下：
(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75～85℃；
(2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3～0.7∶1∶2～3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的45％～65％，氟化石墨烯占粘合剂总重量的30％～50％；
(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
(4)搅拌条件下滴加混合单体，同时滴加单体总重量的0.1～0.2％的引发剂过硫酸铵或过硫酸钾水溶液，并在3～5h内滴加完成；
(5)滴加完成后升温至85～95℃熟化40～60min；
(6)然后降温至35～45℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。
与现有技术相比，本发明具有下述优点：
(1)本发明的具有高绝缘性能的水基粘合剂，适用面广，适用于PP、PET、PVC、BOPP复合背板材料之间各层的复合。
(2)粘合剂的稳定性好，-5～50℃的贮存期≥12个月。
(3)本发明的具有高绝缘性能的水基粘合剂具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，既能够提供所需的黏合力，同时又不浪费材料且具有高绝缘性能。
本发明的一种具有高绝缘性能的水基粘合剂性能指标如下：
检测方法：性能指标可参照GB/T 27573-2011。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细、清楚的说明。
以下实施例仅是本发明的优先实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干的改进和推演，这些变化均应属于本发明的保护范围。
实施例1
所述一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：
(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75℃；
(2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3∶1∶2，且三种组分的重量占粘合剂总重量的45％，氟化石墨烯占粘合剂总重量的50％；
(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为1％的过硫酸铵水溶液，并在3～5小时内滴加完成；
(5)滴加完成后升温至85～95℃熟化40～60min；
(6)降温至35℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。
实施例2
所述一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：
(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至85℃；
(2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.7∶1∶3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的65％，氟化石墨烯占粘合剂总重量的30％；
(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为5％的过硫酸铵水溶液，并在5小时内滴加完成；
(5)滴加完成后升温至95℃熟化40～60min；
(6)降温至45℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。
所述的含不饱和双键的有机硅单体为乙烯基三氯硅烷。
所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
所述的钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠。
实施例3
所述一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：
(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至75℃；
(2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.3∶1∶3，且三种组分的重量占粘合剂总重量的55％，氟化石墨烯占粘合剂总重量的40％；
(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为4％的过硫酸铵水溶液，并在4小时内滴加完成；
(5)滴加完成后升温至90℃熟化40～60min；
(6)降温至40℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。
所述的含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷。
所述的钠盐熬合剂为羟乙基乙二胺三乙酸三钠。
所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
实施例4
所述一种具有高绝缘性能的水基粘合剂，其由如下方法制备：
(1)在反应器内加入去离子水，聚乙烯醇，搅拌升温至95℃，待聚乙烯醇完全溶解后，降温至80℃；
(2)将反应单体醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、氟化石墨烯、含不饱和双键的有机硅单体份、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯加入反应器内并混合均匀，其中醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯树脂、去离子水的质量比为0.7∶1∶2，且三种组分的重量占粘合剂总重量的50％，氟化石墨烯占粘合剂总重量的45％；
(3)在反应器内依次加入硅烷偶联剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、钠盐熬合剂、消泡剂；
(4)搅拌下滴加混合单体，同时滴加引发剂质量分数为3％的过硫酸铵水溶液，并在3小时内滴加完成；
(5)滴加完成后升温至85℃熟化40～60min；
(6)降温至35℃，加入防腐剂，混合均匀后出料过滤包装即成。
所述的含不饱和双键的有机硅单体为甲基乙烯基硅烷。
所述的钠盐熬合剂为乙二胺四乙酸四钠。
所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
本发明的具有高绝缘性能的水基粘合剂，适用面广，适用于PP、PET、PVC、BOPP复合背板材料之间各层的复合。粘合剂的稳定性好，-5～50℃的贮存期≥12个月，具有无毒无异味、无污染、无腐蚀、不燃烧、涂布不拉丝等优点，既能够提供所需的黏合力，同时又不浪费材料且具有高绝缘性能。