[发明专利]一种低成型温度水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车内饰胶黏剂领域，涉及一种主要应用于汽车顶棚用低成型温度水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，胶黏剂的应用市场越来越广泛，品种也日益增多。汽车顶棚用胶粘剂主要有双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂、双组分无溶剂型聚氨酯胶粘剂和热熔胶黏剂。其中双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂含有大量有机溶剂污染环境，粘结件VOC残留；双组分无溶剂型聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂，绿色环保，粘接件强度高，但胶体粘度大，一般采用滚涂的方式上胶，使用时必须加热到50-60℃方可施工，设备投入大，热压成型温度高，使其推广使用受到了一定的限制；热熔胶无有机溶剂，极大的降低了VOC，但是施工时需要在极高温度熔化（120-200℃），流动性差，一般采用滚涂或特殊喷枪喷涂，施工不方便，固化时间长，高低温性能不佳等。

水性聚氨酯以水为分散介质，具有无毒、不燃、无污染等优点，并且继承聚氨酯材料诸多优良性能，在涂料、粘合剂、合成革等领域有着广泛的应用。申请号为201210015459.X的发明专利报道了一种水性胶黏剂及其制备方法，以EVADA-103乳液和PUDISPERCOLLU54乳液为主要原料，CaCO₃为填料，聚乙烯醇为增稠剂，添加少量添加剂，合理配比制备而成，制备成的水性胶黏剂不含有机溶剂，无刺激气味，绿色环保，粘结强度大、固化时间短、施工性能佳。

但目前，在汽车内饰胶黏剂领域，汽车顶棚用水性聚氨酯胶粘剂存在使用温度高、能耗高等不足，限制了其应用，目前市场急需一种使用温度低、粘结强度高、零VOC产品来满足汽车顶棚的发展需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是克服现有技术的不足，提供一种低活化温度的水性聚氨酯乳液，其活化温度在25℃以下。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种低活化温度的水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液按重量份计主要由以下组分组成：

多元醇 50-80份；

二异氰酸酯 15-30份；

小分子醇扩链剂  0.5-5份；

催化剂 0.01-0.1份；

亲水扩链剂 1.2-6.5份；

所述催化剂为有机铋类和/或有机锡类催化剂；所述亲水扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠、1，2-二羟基-3-丙磺酸钠、二胺基丁磺酸和二胺基苯磺酸钠中的一种或多种；本发明中所述亲水扩链剂优选为乙二胺基乙磺酸钠。

上述方案中，所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇，所述的聚酯多元醇为己二酸型聚酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇中的一种或多种，作为优选的，所述的多元醇优选苯酐聚酯多元醇和聚醚多元醇。

上述方案中，所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

上述方案中，所述的小分子醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、二丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇和一缩二乙二醇、1,4-二羟基-2-丁烯、季戊四醇中的一种或多种。

上述方案中，所述的催化剂优选的是二月桂酸有机锡和/或辛酸亚锡。

本发明的目的之二在于提供一种低活化温度的水性聚氨酯乳液的制备方法，该方法适用于工业化生产。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种低活化温度的水性聚氨酯乳液的制备方法，所述制备方法为：多元醇在95℃-110℃真空脱水，在干燥惰性气体保护下，将脱水的多元醇降温至60-70℃，加入二异氰酸酯，反应0.5-1小时后，向预聚物中加入丙酮，降低预聚物粘度，加入小分子醇扩链剂和催化剂，于60-65℃保温反应2-4小时，降温至45-55℃，加入亲水扩链剂保温反应15-30分钟，加水乳化，并减压蒸馏出丙酮即得产品。上述方案中，所述的惰性气体优选为氮气。

本发明的目的之三在于提供一种低成型温度水性聚氨酯胶粘剂，该胶黏剂活化温度在30-60℃，且粘结强度高。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种低成型温度水性聚氨酯胶粘剂，所述的低成型温度水性聚氨酯胶粘剂按重量份计主要由以下组分组成：

低活化温度的水性聚氨酯乳液  20-92份；

聚氨酯水性分散体  15-70份；