[发明专利]一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂因其具有良好的综合性性能和性能可调节性，而广 泛应用于建筑、汽车、家庭装潢、包装、印刷、皮革、工艺品等的粘 结。目前，聚氨酯胶粘剂从使用体系不同分为溶剂型、无溶剂型和水 性聚氨酯胶粘剂。溶剂型聚氨酯胶粘剂具有污染环境、固含量低的缺 点，另外涂胶工艺时对操作人员有很大的危害。无溶剂型聚氨酯胶粘 剂在国内发展刚刚开始，其合成工艺复杂，目前得到的性能还不能和 溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，主要用于复合薄膜的粘结，但是具有环保 的优点，仍需大力发展。

水性聚氨酯胶粘剂以水为分散介质，具有环保、无毒、涂胶使用 期长、节省资源等优点。水性聚氨酯胶粘剂在国内外有很大的发展， 其中Bayer、BASF等公司开发出一系列的水性聚氨酯胶粘剂，用于 复合薄膜、纸塑、PVC基材的粘结。对于鞋用水性聚氨酯胶粘剂的 研究开发，国内仍处于起步阶段，工业化规模小。目前，水性聚氨酯 胶粘剂存在的不足是其固含量低、交联度低、强度、耐水性差，而且 对乳化工艺技术要求很高。其中，固含量低造成水挥发慢，涂胶次数 多，储存和运输成本高。另外，聚氨酯分子量小，链段极性小，硬段 含量低，从而达不到鞋用胶粘剂的粘结力要求。因此，设计聚氨酯分 子链和调节乳化工艺有很大的实际意义。

发明内容：

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有高贮存稳定 性、优异机械性能和高固含量的水性聚氨酯胶粘剂。

本发明的另一目的是提供上述水性聚氨酯胶粘剂的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种水性聚氨酯胶粘剂，由以下质量份数的组分组成：

水性聚氨酯分散体   100份

增稠剂             0.08～0.25份

流平剂             0.08～0.25份

消泡剂             0.02～0.05份

抗氧剂             0.02～0.05份。

在上述胶粘剂中，所述的增稠剂优选为萜烯树脂、酚醛树脂、丙 烯酸共聚物、松香树脂，或其混合物。

在上述胶粘剂中，所述的流平剂优选为丙烯酸型流平剂，有机硅 型流平剂，或其混合物。

在上述胶粘剂中，所述的消泡剂优选为聚硅氧烷、聚氧化乙烯二 醇、聚氧化丙烯二醇，或其混合物。

在上述胶粘剂中，所述的抗氧剂优选为胺类抗氧剂，酚类抗氧剂， 或其混合物。

在上述胶粘剂中，所述的水性聚氨酯分散体是由如下方法制备而 成：

(1)第一多元醇在100～120℃真空干燥1～3h，降温到60～100℃， 加入辛酸亚锡催化剂，其与第一多元醇的质量比为：0.00001～0.001∶1， 滴加二异氰酸酯，聚合1～1.5h，然后加第二多元醇和第三多元醇，继 续聚合1～1.5h；其中第一多元醇∶二异氰酸酯∶第二多元醇∶第三多 元醇的质量比为：1∶0.5～1.5∶0.1～0.5∶0.1～0.5；再加入二异氰酸酯， 聚合1～1.5h，其与第一多元醇的质量比为：0.5～1.5∶1；最后加入第 三多元醇完成扩链作用，其与第一多元醇的质量比为：0.1～0.5∶1， 反应2～5h得到NCO％＝1～10聚氨酯预聚体；

(2)将三乙胺滴加到聚氨酯预聚体中，同时加入丙酮降低黏度， 在35～45℃反应0.5～1h后得到离子型聚氨酯预聚体，中和度为 90～100％；

(3)将得到的离子型聚氨酯预聚体滴加到去离子水中，其两者 的质量比为：离子型聚氨酯预聚体∶去离子水＝1∶1.2～1.7，在乳化机 的高速剪切作用下均匀分散，控制乳化体系温度为10～25℃，乳化时 间为15～30min后得到水性聚氨酯分散体。

所述的第一多元醇选自聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二 醇酯二醇、聚己二酸丁新戊二醇酯二醇、聚己二酸环己烷二甲醇酯二 醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、 聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚 四氢呋喃二醇，或其混合物，数均分子量为500～3000；

所述的第二多元醇选自二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸，3-双(羟 基乙基)氨基丙烷磺酸钠，或其混合物；