本申請屬于聚氨酯膠粘劑,尤其涉及一種水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。
背景技術:
1、隨著技術的不斷發(fā)展和人們對環(huán)保意識的大幅度增強,水性聚氨酯膠粘劑因具有經(jīng)濟、安全、無毒、無污染、刺激性氣味小等優(yōu)點,在多個領域替代了溶劑型聚氨酯膠粘劑,其具有優(yōu)良的粘接性、突出的耐油、耐沖擊、耐磨、耐低溫等特性,廣泛應用于汽車、鞋業(yè)、木材、家具等各個領域。水性聚氨酯膠粘劑中聚氨酯的分子鏈結構是影響粘接性能的重要因素。分子鏈的結晶性能、結晶形態(tài)決定著聚氨酯膠粘劑的初始粘結力、活化溫度、耐熱溫度、最終粘結力。
2、水性聚氨酯膠粘劑在應用方面的工藝如下:(1)將水性聚氨酯膠粘劑噴涂在被粘結的物體表面,晾干,聚氨酯膠粘劑膠膜成為一種乳白色的膠膜;(2)將有聚氨酯膠粘劑膠膜的被粘結物放于真空吸塑機工作臺上,鋪上pvc膜,開始加熱pvc膜,根據(jù)pvc膜的厚度加熱時間一般在7~15min,熱電偶的顯示溫度一般在170℃~220℃,在pvc膜軟化后開啟真空,將pvc膜吸在被粘結物表面,pvc膜的溫度即是水性聚氨酯膠粘劑的活化溫度,如果水性聚氨酯膠粘劑的活化溫度較高,就需要吸塑后持續(xù)加熱,最后冷卻為成品。因為pvc膜吸塑在物體表面具有一定的應力,所以聚氨酯膠粘劑需要具有一個較高的開膠耐熱溫。然而,現(xiàn)有技術中的水性聚氨酯膠粘劑膠膜的活化溫度偏高,開膠耐熱溫度低,初粘力較低且終粘力不高,成了水性聚氨酯膠粘劑一個突出的問題,也成為研究的熱點。因此,如何提供一種具有較低的活化溫度、較高的開膠耐熱溫度、較大的初粘力和較高的終粘力是水性聚氨酯膠粘劑領域亟需解決的技術問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法,旨在解決現(xiàn)有技術中的水性聚氨酯膠粘劑的活化溫度偏高、開膠耐熱溫度低、初粘力較低、終粘力不高的問題。
2、為實現(xiàn)上述申請目的,本申請采用的技術方案如下:
3、第一方面,本申請?zhí)峁┮环N水性聚氨酯膠粘劑,包括如下重量份的組分制備而成:聚酯二元醇120~150份;二異氰酸酯20~50份;二月桂酸二丁基錫0~0.1份;羧酸親水擴鏈劑6~10份;小分子二元醇2~5份;氫化蓖麻油3~5份;水溶性鹽類成核劑或油溶性成核劑1~3份;丙酮40~80份;三乙胺3.8~5.5份;去離子水200~250份;胺類擴鏈劑1~3份。
4、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述水溶性鹽類成核劑包括有機磷酸鹽類成核劑、環(huán)狀羧酸鹽成核劑或脂肪酸鹽成核劑中的至少一種。
5、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述油溶性成核劑包括脫氫樅酸類成核劑、酰胺成核劑或稠環(huán)化合物成核劑中的至少一種。
6、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述聚酯二元醇具有較高結晶形態(tài),所述聚酯二元醇包括分子量3000的己二酸-1,4丁二醇酯、己二酸-1,6己二醇酯和聚己內酯中的至少一種。
7、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述二異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物中的至少一種。
8、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述小分子二元醇包括1,4丁二醇、1,6己二醇和一縮二乙二醇中的至少一種。
9、根據(jù)一種優(yōu)選實施方式,所述胺類擴鏈劑包括乙二胺、丁二胺和己二胺中的至少一種。
10、第二方面,本申請還提供一種水性聚氨酯膠粘劑的制備方法,包括如下步驟:
11、將120~150重量份的聚酯二元醇在110℃、0.09mpa下脫水后,降溫至55℃;加入20~50重量份數(shù)的二異氰酸酯、0~0.1重量份的二月桂酸二丁基錫,65~80℃保溫1~2小時;再加入6~10重量份的羧酸親水擴鏈劑,75~85℃保溫0.5~1小時,再加入2~5重量份的小分子二元醇和3~5重量份的氫化蓖麻油,在65~75℃保溫1.5~2.5小時;
12、向上述步驟的產物中加入40~80重量份的丙酮調節(jié)粘度,降溫至45~50℃,加入3.8~5.5重量份的三乙胺進行鹽化;然后降溫至40℃,在高速攪拌下加入1~3重量份水溶性鹽類成核劑和200~250重量份的去離子水的混合物乳化分散;或者,向上述步驟的產物中加入1~3重量份油溶性成核劑,期間加入40~80重量份的丙酮調節(jié)粘度,降溫至45~50℃,加入3.8~5.5重量份的三乙胺進行鹽化;降溫至40℃,在高速攪拌下加入200~250重量份的去離子水乳化分散;
13、待乳化分散后持續(xù)攪拌,再加入1~3重量份的胺類擴鏈劑,反應結束后真空脫除殘留丙酮,制得水性聚氨酯膠粘劑。
14、基于上述技術方案,本申請的水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法至少具有如下有益技術效果:
15、本申請第一方面提供的水性聚氨酯膠黏劑,是由如下重量份的組分制備而成:聚酯二元醇120~150份;二異氰酸酯20~50份;二月桂酸二丁基錫0~0.1份;羧酸親水擴鏈劑6~10份;小分子二元醇2~5份;氫化蓖麻油3~5份;水溶性鹽類成核劑或油溶性成核劑1~3份;丙酮40~80份;三乙胺3.8~5.5份;去離子水200~250份;胺類擴鏈劑1~3份。通過采用高結晶形態(tài)的雙官能團的聚酯二元醇化合物、二異氰酸酯、氫化蓖麻油、羧基親水擴鏈劑與小分子擴鏈劑配合水溶性鹽類成核劑或油溶性成核劑聚合而成,通過成核劑改變樹脂的結晶行為、加快結晶速率、增加結晶密度、促使晶粒尺寸的細微化,使得結晶區(qū)域大小趨于一致,分布均勻,提高了產品的綜合性能,從而得到具有較低的活化溫度、較高的開膠耐熱溫度、較大的初粘力和較高的終粘力的水性聚氨酯膠粘劑。
1.一種水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,包括如下重量份的組分制備而成:聚酯二元醇120~150份;二異氰酸酯20~50份;二月桂酸二丁基錫0~0.1份;羧酸親水擴鏈劑6~10份;小分子二元醇2~5份;氫化蓖麻油3~5份;水溶性鹽類成核劑或油溶性成核劑1~3份;丙酮40~80份;三乙胺3.8~5.5份;去離子水200~250份;胺類擴鏈劑1~3份。
2.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述水溶性鹽類成核劑包括有機磷酸鹽類成核劑、環(huán)狀羧酸鹽成核劑或脂肪酸鹽成核劑中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述油溶性成核劑包括脫氫樅酸類成核劑、酰胺成核劑或稠環(huán)化合物成核劑中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述聚酯二元醇具有較高結晶形態(tài),所述聚酯二元醇包括分子量3000的己二酸-1,4丁二醇酯、己二酸-1,6己二醇酯和聚己內酯中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述二異氰酸酯包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯與4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯的混合物中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述小分子二元醇包括1,4丁二醇、1,6己二醇和一縮二乙二醇中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑,其特征在于,所述胺類擴鏈劑包括乙二胺、丁二胺和己二胺中的至少一種。
8.一種水性聚氨酯膠粘劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: