本申請(qǐng)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(shù)：

1、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的大幅度增強(qiáng)，水性聚氨酯膠粘劑因具有經(jīng)濟(jì)、安全、無(wú)毒、無(wú)污染、刺激性氣味小等優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)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(yīng)用于汽車(chē)、鞋業(yè)、木材、家具等各個(gè)領(lǐng)域。水性聚氨酯膠粘劑中聚氨酯的分子鏈結(jié)構(gòu)是影響粘接性能的重要因素。分子鏈的結(jié)晶性能、結(jié)晶形態(tài)決定著聚氨酯膠粘劑的初始粘結(jié)力、活化溫度、耐熱溫度、最終粘結(jié)力。

2、水性聚氨酯膠粘劑在應(yīng)用方面的工藝如下：(1)將水性聚氨酯膠粘劑噴涂在被粘結(jié)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(jié)物放于真空吸塑機(jī)工作臺(tái)上，鋪上pvc膜，開(kāi)始加熱pvc膜，根據(jù)pvc膜的厚度加熱時(shí)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(kāi)啟真空，將pvc膜吸在被粘結(jié)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?yàn)閜vc膜吸塑在物體表面具有一定的應(yīng)力，所以聚氨酯膠粘劑需要具有一個(gè)較高的開(kāi)膠耐熱溫。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的水性聚氨酯膠粘劑膠膜的活化溫度偏高，開(kāi)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(gè)突出的問(wèn)題，也成為研究的熱點(diǎn)。因此，如何提供一種具有較低的活化溫度、較高的開(kāi)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(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)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(shù)中的水性聚氨酯膠粘劑的活化溫度偏高、開(kāi)膠耐熱溫度低、初粘力較低、終粘力不高的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述申請(qǐng)目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本申請(qǐng)?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?dāng)U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(lèi)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(lèi)擴(kuò)鏈劑1～3份。

4、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述水溶性鹽類(lèi)成核劑包括有機(jī)磷酸鹽類(lèi)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(shí)施方式，所述油溶性成核劑包括脫氫樅酸類(lèi)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(shí)施方式，所述聚酯二元醇具有較高結(jié)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(nèi)酯中的至少一種。

7、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)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(shí)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(shí)施方式，所述胺類(lèi)擴(kuò)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(qǐng)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(shí)；再加入6～10重量份的羧酸親水?dāng)U鏈劑，75～85℃保溫0.5～1小時(shí)，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(shí)；

12、向上述步驟的產(chǎn)物中加入40～80重量份的丙酮調(diào)節(jié)粘度，降溫至45～50℃，加入3.8～5.5重量份的三乙胺進(jìn)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(lèi)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(chǎn)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(diào)節(jié)粘度，降溫至45～50℃，加入3.8～5.5重量份的三乙胺進(jìn)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(lèi)擴(kuò)鏈劑，反應(yīng)結(jié)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(shù)方案，本申請(qǐng)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(shù)效果：

15、本申請(qǐng)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?dāng)U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(lèi)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(lèi)擴(kuò)鏈劑1～3份。通過(guò)采用高結(jié)晶形態(tài)的雙官能團(tuán)的聚酯二元醇化合物、二異氰酸酯、氫化蓖麻油、羧基親水?dāng)U鏈劑與小分子擴(kuò)鏈劑配合水溶性鹽類(lèi)成核劑或油溶性成核劑聚合而成，通過(guò)成核劑改變樹(shù)脂的結(jié)晶行為、加快結(jié)晶速率、增加結(jié)晶密度、促使晶粒尺寸的細(xì)微化，使得結(jié)晶區(qū)域大小趨于一致，分布均勻，提高了產(chǎn)品的綜合性能，從而得到具有較低的活化溫度、較高的開(kāi)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。

技術(shù)特征：

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?dāng)U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(lèi)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(lèi)擴(kuò)鏈劑1～3份。

2.根據(jù)權(quán)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(lèi)成核劑包括有機(jī)磷酸鹽類(lèi)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(quán)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(lèi)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(quán)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(jié)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(nèi)酯中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)利要求1所述的水性聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述胺類(lèi)擴(kuò)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：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法，涉及聚氨酯膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃跃郯滨ツz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?dāng)U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(lèi)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(lèi)擴(kuò)鏈劑1～3份。通過(guò)采用聚酯二元醇化合物、二異氰酸酯、氫化蓖麻油、羧基親水?dāng)U鏈劑與小分子擴(kuò)鏈劑配合水溶性鹽類(lèi)成核劑或油溶性成核劑聚合而成，通過(guò)成核劑改變樹(shù)脂的結(jié)晶行為、加快結(jié)晶速率、增加結(jié)晶密度、促使晶粒尺寸的細(xì)微化，使得結(jié)晶區(qū)域大小趨于一致，分布均勻，提高了產(chǎn)品的綜合性能。

技術(shù)研發(fā)人員：郭嘉昒,王志崗,任雨陽(yáng),謝永洪,孔維玉,魏嘉鑫,張翔龍,汪庭宇,王藝,馬強(qiáng),黃進(jìn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30