[发明专利]一种汽车顶棚用单组份水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车顶棚用单组份水性聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的原料：羟值为20～70mgKOH/g的聚醚多元醇20～60份、羟值为30～120mgKOH/g的聚酯多元醇50～80份、异氰酸酯20～70份、二羟甲基丙酸3～10份、一次扩链剂5～10份、三乙胺2～8份、二次扩链剂1～8份、环氧树脂1～10份、丙酮20～50份、水200～300份。本发明还公开了该胶粘剂的制备方法。水性聚氨酯胶粘剂具有较好的粘接性能；耐65±2℃、85±2％的高温高湿环境；加热至130℃外观无变化，具有较好的耐加热性；在常温水中浸泡48h外观无变化，具有较好的耐水性，能够满足汽车顶棚的使用要求，且制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，尤其涉及一种汽车顶棚用单组份水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

与溶剂型聚氨酯粘合剂相比，水性胶粘剂卫生、安全性能高，不存在溶剂残留；以水作为“溶剂”，挥发到空气中后不会污染环境，对环境友好；对不同材质均具有较高的初粘力；改善工作环境，减少污染，降低工作强度，避免火灾的危险；施胶工艺简便，易于操作；水性胶粘剂气味小，毒性低，满足法律法规的要求。水性聚氨酯胶粘剂作为水性胶粘剂的一种，具有优异的耐磨、耐化学腐蚀性，柔韧性佳、附着力好、高光泽等优点，挥发性有机溶剂含量低、无毒性、不可燃、无异味、对环境无污染，对操作人员无健康危害等特点。

水性聚氨酯汽车内饰胶可以应用在汽车顶棚、地毯、地垫、仪表板、门内板等部件的内装饰部分，这些部位在制造过程中通常由多层非金属材料复合成型，其中的连接材料就可以用水性聚氨酯胶粘剂粘接，或者作为表面处理材料使用。然而，汽车顶棚中很少用单组份聚氨酯水性胶粘剂，主要原因是现有的单组份聚氨酯水性胶粘剂粘接性能较差，生产工艺条件苛刻，并且汽车顶棚对于胶粘剂的耐高温、耐湿热性能要求较高。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种粘接性能好、耐高温、耐湿热的用于汽车顶棚的单组份水性聚氨酯胶粘剂。本发明的另一目的是提供该胶粘剂的制备方法。

技术方案：本发明所述的汽车顶棚用单组份水性聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的原料：羟值为20～70mgKOH/g的聚醚多元醇20～60份、羟值为30～120mgKOH/g的聚酯多元醇50～80份、异氰酸酯20～70份、二羟甲基丙酸DMPA 3～10份、一次扩链剂5～10份、三乙胺2～8份、二次扩链剂1～8份、环氧树脂1～10份、丙酮20～50份、水200～300份。

优选地，所述聚醚多元醇含有5％～20％质量分数的环氧乙烷，环氧乙烷的含量对聚醚多元醇的反应活性和性能影响很大，此范围最佳。

优选地，所述聚酯多元醇的起始剂为癸二酸、间苯二酸、乙二醇或新戊二醇。

优选地，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI中的至少一种。

优选地，所述一次扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇BDO、三羟甲基丙烷TMP中的一种或两种。

优选地，所述二次扩链剂选自乙二胺、丙二胺或聚醚胺中的一种。

优选地，所述环氧树脂的环氧值为0.2～0.7，此范围的环氧值可使胶粘剂具有较好的交联度。

本发明所述的制备上述胶粘剂的方法，包括以下步骤：

(1)将聚醚多元醇、聚酯多元醇和环氧树脂在110～120℃下进行真空脱水处理，降温至55～65℃；

(2)向步骤(1)中加入异氰酸酯，在50～80℃下预聚反应60～120min，生成预聚体；

(3)向步骤(2)中加入二羟甲基丙酸，在50～80℃下反应60～100min，再加入一次扩链剂，然后再加入三分之一重量份数的丙酮，在50～80℃下反应60～100min后再加入三分之一重量份数的丙酮，继续反应60～100min；