[发明专利]一种水性单组份耐热胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于水性胶粘剂技术领域，尤其涉及一种水性单组份耐热胶粘剂及其制备方法和应用；该胶粘剂包括如下重量份数的各原料组分：水性聚氨酯‑聚醋酸乙烯酯树脂50‑70份；水性VAE乳液30‑50份；消泡剂0.02‑0.06份；润湿剂0.1‑0.4份；增稠剂0.02‑0.05份；其中，水性聚氨酯‑聚醋酸乙烯酯树脂与水性VAE乳液的总重量为100份。本发明的胶粘剂具有耐热性、耐湿性以及热老化性优异；将该单组份耐热胶粘剂可直接应用于汽车内饰顶棚上，无需固化剂，不仅提高汽车零部件厂商的生产效率，而且还会大幅节约成本。

技术领域

本发明属于水性胶粘剂技术领域，尤其涉及一种水性单组份耐热胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前用于汽车顶棚材料粘接的水性胶粘剂主要是双组份产品，给使用过程带来诸多不便，从施工操作上来说存在不足。更重要的是，没有用尽的双组份胶粘剂不可二次利用，不仅操作麻烦而且会产生浪费。另外，汽车顶棚直接暴露在阳光下，顶棚温度往往能够高达80℃，这也对胶粘剂提出了更高的要求。

VAE乳液无毒且耐热性能优异，改进此类胶粘剂常用的方法是水性聚氨酯与VAE乳液复配使用，目的是利用VAE的耐热性优点以提升胶粘剂的耐热性。但是水性聚氨酯与VAE的相容性不是很好，这对于改善耐热性能、机械性能往往不理想，难以达到预期效果。如何提升聚氨酯乳液和VAE的相容性是本领域亟待取得突破的技术难点之一。考虑到分子间的相容性，VAE中存在大量的醋酸乙烯共聚单体，那么通过醋酸乙烯改性聚氨酯成为提高VAE与聚氨酯乳液相容性的重要手段。

改性方法主要分物理改性和化学改性两种。物理改性是利用机械混合方法使聚氨酯水分散体与聚醋酸乙烯酯乳液均匀混合，但这种简单的物理共混因为两相不相容问题很容易出现分层现象而导致共混乳液储存期较短，同时由于聚醋酸乙烯酯的pH较低，两者在混合时容易出渣而影响品质。化学改性是在聚醋酸乙烯酯分子链上引入聚氨酯分子链或是将两者形成互穿网络结构，既具有聚氨酯优良的耐低温性能，又具有聚醋酸乙烯酯优异的粘接强度。

中国专利CN106478890A公开了一种水性聚氨酯-聚醋酸乙烯酯杂化乳液的制备方法，先制备一种双键聚氨酯预聚物单体，然后再利用种子乳液聚合方法进行聚合，聚氨酯预聚物单体和醋酸乙烯酯形成混合反应体系，聚氨酯预聚物以单体的形式存在于反应体系中，并与醋酸乙烯酯发生共聚反应，使聚氨酯单体能接枝到聚醋酸乙烯酯的大分子链上，从而大幅提高聚醋酸乙烯酯分子链的柔顺性能。但由于分子链中引入了共聚单体，改性后的水性聚氨酯与VAE乳液复配所得胶粘剂的粘接性能下降，同时这种改性方法的工艺操作极其复杂，给以后生产带来不便。

综上，如何解决汽车顶棚材料粘接的水性胶粘剂存在的问题，提高其综合性能就成为目前亟需解决的重要课题之一。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种水性单组份耐热胶粘剂，水性聚氨酯-聚醋酸乙烯酯树脂与VAE之间相容性良好、存在协调效果，可使胶粘剂具有优异的耐热性、耐湿性以及热老化性；将该单组份耐热胶粘剂可直接应用于汽车内饰顶棚上，无需固化剂，不仅提高汽车零部件厂商的生产效率，而且还会大幅节约成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种水性单组份耐热胶粘剂，包括如下重量份数的各原料组分：

水性聚氨酯-聚醋酸乙烯酯树脂50-70份，优选55-65份；

水性VAE乳液30-50份，优选35-45份；

消泡剂0.02-0.06份，优选0.03-0.04份；

润湿剂0.1-0.4份，优选0.2-0.3份；

增稠剂0.02-0.05份，优选0.03-0.04份；

其中，所述水性聚氨酯-聚醋酸乙烯酯树脂与水性VAE乳液的总重量为100份。