專利名稱：一種水性聚氨酯粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水性聚氨酯粘合劑，屬化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水性聚氨酯粘合劑以水為介質(zhì)，具有不燃、無毒。無環(huán)境污染、易加工等優(yōu)點(diǎn)，分子鏈中由于庫侖力和氫鍵作用，可以使粘合劑的粘合性可以與溶劑型聚氨酯粘合劑相媲美，此外，還可以通過改性獲得多種性能。研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酸酯在聚氨酯乳液中發(fā)生聚合，可以改善產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性、耐溶劑性。經(jīng)環(huán)氧樹脂改性后能提高產(chǎn)品的模量和強(qiáng)度。本專利先用環(huán)氧樹脂對(duì)水性聚氨酯預(yù)聚體改性，用三羥甲基丙烷交聯(lián)，后采用丙烯酸丁酯(BA)共混改性水性聚氨酯，制得共混改性的含環(huán)氧樹脂的水性聚氨酯乳液，是一種新型水性聚氨酯粘合劑，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水性聚氨酯粘合劑，得到的粘合劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一種水性聚氨酯粘合劑，其步驟具體為
(I)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h。(2)加入三羥甲基丙烷(TMP)和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，反應(yīng)lh。(3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3_5min。(4)加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化lh，混有BA的環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液。(5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，反應(yīng)2h，使BA聚合，得到改性水性聚氨酯粘合劑。步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為爪1與？8六、01^、0￡6的摩爾比為1.3:1-1.4:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%_6%。步驟⑵中三羥甲基丙烷(TMP)的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的0. 2%，環(huán)氧樹脂的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的1%。步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。步驟⑷中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%_30%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。步驟(5)中過硫酸鉀(KPS)的用量為兩滴。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為，本專利采用環(huán)氧樹脂改性聚氨酯預(yù)聚體，環(huán)氧樹脂具有模量高、強(qiáng)度高、耐化學(xué)性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠直接參與水性聚氨酯的合成反應(yīng)，提高水性聚氨酯的耐水、耐溶劑和力學(xué)性能，后采丙烯酸酯改性水性聚氨酯，丙烯酸酯在水性聚氨酯乳液中聚合，形成具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性聚氨酯乳液，改性后聚氨酯乳液的粒子增大，熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性好。經(jīng)過環(huán)氧樹脂和丙烯酸酯的雙重改性后，制得的水性聚氨酯粘合劑具有較好的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能，可較好的應(yīng)用到彈力皮革中。
實(shí)施例實(shí)施例I :
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4- 丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h，其配比為TDI與PBA、DMBA、DEG的摩爾比為I. 3:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入三羥甲基丙烷(TMP)和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，反應(yīng)lh。加入三羥甲基丙烷(TMP)的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的0. 2%，環(huán)氧樹脂的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的1%。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化lh，得到含BA的環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的20%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，使BA聚合，得到丙烯酸酯和環(huán)氧樹脂雙重改性的水性聚氨酯粘合劑。 實(shí)施例2:
以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4- 丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h，其配比為TDI與PBA、DMBA、DEG的摩爾比為I. 35:1，DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%。加入三羥甲基丙烷(TMP)和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，反應(yīng)lh。加入三羥甲基丙烷(TMP)的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的0.3%，環(huán)氧樹脂的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的1%。降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min，加入三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化lh，得到含BA的環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液。其中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的25%，水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，使BA聚合，得到丙烯酸酯和環(huán)氧樹脂雙重改性的水性聚氨酯粘合劑。
權(quán)利要求
1.一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于步驟如下 (1)以2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚己二酸1，4-丁二醇酯(PBA)、一縮二乙二醇(DEG)、二羥甲基丁酸(DMBA)為原料制備預(yù)聚體，反應(yīng)2h ； (2)加入三羥甲基丙烷(TMP)和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，反應(yīng)Ih； (3)降溫至40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，反應(yīng)3-5min； (4)加入丙烯酸丁酯(BA)和水進(jìn)行乳化lh，混有BA的環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液； (5)該乳液升溫至75°C，加入適量的引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)，反應(yīng)2h，使BA聚合，得到 改性水性聚氨酯粘合劑。
2.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(I)中預(yù)聚體原料的配比為=TDI與PBA、DMBA、DEG的摩爾比為I. 3:1-1. 4:1, DEG占預(yù)聚體質(zhì)量的2%-3%，DMBA占預(yù)聚體質(zhì)量的5%-6%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(2)中三羥甲基丙烷(TMP)的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的O. 2%，環(huán)氧樹脂的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的1%。
4.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(3)中三乙胺的物質(zhì)的量與DMBA的物質(zhì)的量相同。
5.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(4)中丙烯酸丁酯(BA)的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的10%-30%。
6.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(4)中水的用量為預(yù)聚體總質(zhì)量的2倍。
7.如權(quán)利要求I所述的一種水性聚氨酯粘合劑，其特征在于所述的步驟(5)中過硫酸鉀(KPS)的用量為兩滴。
全文摘要
一種水性聚氨酯粘合劑，是以TDI、PBA、DEG、DMBA為原料制備預(yù)聚體，加入TMP和環(huán)氧樹脂進(jìn)行交聯(lián)，加入三乙胺進(jìn)行中和反應(yīng)生成鹽，加入BA和水進(jìn)行乳化，加入適量的KPS，使BA聚合，得到改性水性聚氨酯粘合劑。本發(fā)明得到的水性聚氨酯粘合劑成膜后具有較好的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和力學(xué)性能。
文檔編號(hào)C08F283/00GK102965060SQ20121045332
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者蘇建麗 申請(qǐng)人:青島文創(chuàng)科技有限公司