[发明专利]一种高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法

说明书

本发明涉及水性胶粘剂的制备，更具体地说，涉及一种高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法。旨在获得环保、水性、耐水性、耐溶剂性好，粘结强度高的胶粘剂。该合成方法为：将聚丙烯酸丁酯真空脱水后加入羧酸型亲水扩链剂、二异氰酸酯和催化剂，反应1‑3h；加入硅烷改性剂反应1‑2h；降温至40‑50℃后，加入有机胺中和剂中和15‑30min，而后加入丙酮降低粘度；加入磺酸盐亲水扩链剂扩链45‑70min至粘度稳定，温度保持在60‑65℃，加水形成自乳化体系，加入多元胺扩链，蒸出丙酮，得硅烷改性水性聚氨酯乳液；再加入流平剂、消泡剂以及增稠剂，搅拌均匀，调整粘度为15000‑20000cps/25℃，得高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂。广泛用于制鞋行业、汽车行业、真空吸塑胶、电子胶、木工胶等。

技术领域

本发明涉及水性胶粘剂的制备，更具体地说，涉及一种高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法。

背景技术

我国制鞋厂家多达到数万家，每年生产鞋子产量高达一百多亿双，每年鞋用的胶粘剂用量达几十万吨；但仍以溶剂型的为主，胶粘剂中会使用到苯、甲苯、二甲苯、卤代烷烃等溶剂，严重威胁人们的身体健康，如致癌、白血病、呼吸道疾病等，同时还严重破坏人类耐以生存的环境。随着人们对环保意识的提高，开发环境友好型、资源节约型、质量优越型的水性鞋用胶粘剂显得尤为重要。目前市面上水性鞋胶主要以水性聚氨酯为主，虽然环保，但耐水耐溶剂性差，限制了其适用范围。

因此，开发一款环保、水性、耐水性耐溶剂性好，粘结强度高的鞋用胶粘剂显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、粘结强度大、耐氧化、耐候性好、耐水耐溶剂性好的高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法，包含以下反应步骤：

(1)将聚丙烯酸丁酯(PBA)真空脱水后加入羧酸型亲水扩链剂、二异氰酸酯和催化剂，在70～80℃条件下反应1～3h；

(2)于50～60℃条件下，向步骤(1)得到的体系中加入硅烷改性剂反应1～2h；降温至40～50℃后，加入有机胺中和剂中和15～30min，而后加入丙酮降低粘度；

(3)向步骤(2)的体系中加入磺酸盐亲水扩链剂扩链45～70min至粘度稳定，温度保持在60～65℃，加水形成自乳化体系，加入多元胺扩链5～15min，最后蒸出丙酮，得硅烷改性水性聚氨酯乳液；

(4)向硅烷改性水性聚氨酯乳液中加入流平剂、消泡剂以及增稠剂，搅拌均匀，调整粘度为15000～20000cps/25℃，得高强度硅烷改性水性聚氨酯胶粘剂。

进一步地，所述步骤(1)中，催化剂的质量百分比为1～5‰，羧酸型亲水扩链剂的质量百分比为0.2～1％，软硬段比值为2.5～3.5。

进一步地，所述步骤(2)中，硅烷改性剂的质量是体系固体质量的2～5％。

进一步地，所述步骤(2)中，丙酮的用量为体系固体质量的2～3倍。

进一步地，所述步骤(3)中，所述磺酸盐亲水扩链剂的质量为体系固体质量的2～5％；NCO/OH的比值为1.2～1.55。

进一步地，所述步骤(4)中，流平剂加入量为体系质量的0.15～0.4％，消泡剂加入量为体系质量的0.15～0.4％。

进一步地，所述二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯和环戊二异氰酸酯中的一种或几种的组合。

进一步地，所述的羧酸型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种或两种的组合。