一種水性聚氨酯膠粘劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性聚氨酯膠粘劑。
【背景技術(shù)】
[0002]溶劑型聚氨酯膠粘劑是指聚氨酯溶于有機(jī)溶劑或分散于有機(jī)溶劑中形成的膠粘劑，具有彈性好、耐低溫、抗磨性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。但是，溶劑型聚氨酯膠粘劑中含有苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質(zhì)，不僅污染環(huán)境，而且會(huì)危害人體健康。
[0003]水性聚氨酯具有無(wú)污染、機(jī)械性能優(yōu)良、安全可靠、易于改性、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。溶劑型聚氨酯樹脂已逐步被水性化的聚氨酯取代，水性聚氨酯成為聚氨酯工業(yè)發(fā)展的重要方向。
[0004]目前，水性聚氨酯膠粘劑要保持其儲(chǔ)存的穩(wěn)定性，必須使用親水性擴(kuò)鏈劑，這樣雖然解決了其儲(chǔ)存的穩(wěn)定性，但降低了膠粘劑的耐水性，難以滿足當(dāng)代社會(huì)對(duì)材料不斷提出尚標(biāo)準(zhǔn)、尚要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種水性聚氨酯膠粘劑，本發(fā)明機(jī)械強(qiáng)度高，膠粘性好，耐水性好。
[0006]本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯膠粘劑，其原料按重量份包括:改性聚氨酯乳液80-100份，聚氨酯類增稠劑1-3份，有機(jī)硅流平劑0.02-0.13份，有機(jī)硅類高效消泡劑Tego901ff 0.005-0.01份，二丙二醇丁醚0.005-0.02份，氣相白炭黑10-20份，鈦白粉
0.05-1份，水性固化劑1-5份，抗氧化劑264 0.2-0.4份，乳化劑6100 0.8-1.2份，紫外線吸收劑RMB 0.2-0.3份，潤(rùn)濕劑Wet500 1-1.4份，γ -氨丙基甲基二乙氧基硅烷0.7_1份，聚硅氧烷高分子化合物0.3-0.7份，甲基異噻唑啉酮0.1-0.2份，N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮 0.2-0.3 份；
[0007]其中，改性聚氨酯乳液的制備方法為:將將納米S12加入乙醇中，分散均勻，加入γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，分散均勻，通入氮?dú)猓郎?，保溫?cái)嚢?，過(guò)濾得到改性納米S12;將改性納米S12加入乙醇中超聲分散得到改性納米S12溶液；將甲基環(huán)己基二異氰酸酯和干燥處理后的聚己二酸新戊二醇酯二醇混勻，通入氮?dú)?，升溫，保溫?cái)嚢瑁禍?，加入N-甲基吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、二羥甲基丁酸和辛酸亞錫，保溫?cái)嚢?，再加入改性納米S12溶液，繼續(xù)攪拌，加入丙酮混勻，降溫，加入三乙胺進(jìn)行中和，加入去離子水混勻，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)丙酮、N-甲基吡咯烷酮得、乙醇到改性聚氨酯乳液。
[0008]優(yōu)選地，改性聚氨酯乳液的制備方法為:將納米S12加入乙醇中，超聲分散均勻，加入Y -氨丙基甲基二乙氧基硅烷，繼續(xù)超聲分散均勻，通入氮?dú)?，升溫?5-85°C，保溫?cái)嚢?2-26h，過(guò)濾，用水洗滌，干燥，研磨得到改性納米S12;將改性納米S1 2加入乙醇中超聲分散得到改性納米S12溶液；將甲基環(huán)己基二異氰酸酯和干燥后的聚己二酸新戊二醇酯二醇混勻，通入氮?dú)猓郎刂?5-95°C，保溫?cái)嚢?.5-2.5h，降溫至60_70°C，加入N-甲基吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、二羥甲基丁酸和辛酸亞錫，保溫?cái)嚢?.5-4.5h，再加入改性納米S12溶液，繼續(xù)攪拌1.5-2.5h，加入丙酮混勻，降溫至30-40°C，加入三乙胺進(jìn)行中和，加入去離子水以2000-3000r/min的速度攪拌20_40min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙醇得到改性聚氨酯乳液。
[0009]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，納米S1jP γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的重量比為0.8-1.2:0.6-10
[0010]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，改性納米S12的粒徑大小為40-80nm。
[0011]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，聚己二酸新戊二醇酯二醇的干燥方法為:取聚己二酸新戊二醇酯二醇，調(diào)節(jié)壓力為0.08MPa，升溫至100°C，保溫60min。
[0012]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，聚己二酸新戊二醇酯二醇的數(shù)均分子量為1000-2000道爾頓。
[0013]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，聚己二酸新戊二醇酯二醇、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、N-甲基吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、二羥甲基丁酸和辛酸亞錫的重量比為80-100:30-40:70-80:1.9-2.6:4-10:5-13:0.8-1.2。
[0014]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，甲基環(huán)己基二異氰酸酯和改性納米S12的重量比為30-40:2-3。
[0015]優(yōu)選地，在改性聚氨酯乳液的制備方法中，甲基環(huán)己基二異氰酸酯、丙酮、三乙胺和去離子水的重量比為30-40:20-30:6-9:40_50。
[0016]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:改性聚氨酯乳液85-95份，聚氨酯類增稠劑
1.5-2.5份，有機(jī)硅流平劑0.05-0.09份，有機(jī)硅類高效消泡劑Tego901W 0.007-0.009份，二丙二醇丁醚0.01-0.015份，氣相白炭黑12-18份，鈦白粉0.06-0.08份，水性固化劑2-4份，抗氧化劑264 0.25-0.35份，乳化劑6100 0.9-1.1份，紫外線吸收劑RMB 0.22-0.28份，潤(rùn)濕劑Wet500 1.1-1.3份，γ -氨丙基甲基二乙氧基硅烷0.8-0.9份，聚硅氧烷高分子化合物0.4-0.6份，甲基異噻唑啉酮0.13-0.17份，N-辛基~4~異噻唑啉-3-酮0.22-0.28份。
[0017]上述乙醇的作用為分散納米Si02、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和改性納米S12,不規(guī)定其用量，根據(jù)具體操作確定使用量。
[0018]本發(fā)明的制備方法如下:將改性聚氨酯乳液、聚氨酯類增稠劑、有機(jī)硅流平劑、有機(jī)硅類高效消泡劑Tego901W、二丙二醇丁醚、氣相白炭黑、鈦白粉、水性固化劑、抗氧化劑264、乳化劑6100、紫外線吸收劑RMB、潤(rùn)濕劑Wet500、γ -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、聚硅氧烷高分子化合物、甲基異噻唑啉酮、N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮混合后，以2000r/min的速度攪拌20min得到水性聚氨酯膠粘劑。
[0019]本發(fā)明選用的納米S12可以改善水性聚氨酯的耐水、耐候和力學(xué)性能，但是納米3102在水性聚氨酯中的分散性不高，容易團(tuán)聚，用γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷改性納米S12, 一方面增加了納米S12在水性聚氨酯中分散性，使納米S1 2和水性聚氨酯均勻分散，大大增加了本發(fā)明的耐水、耐候和力學(xué)性能，另一方面均勻分散的改性納米S12*含有氨基，氨基可與聚氨酯反應(yīng)，從而將S1jI入聚氨酯中，進(jìn)一步增加本發(fā)明的耐水、耐候和力學(xué)性能；乙二醇、二羥甲基丁酸為親水?dāng)U鏈劑，增加本發(fā)明的穩(wěn)定性；葡萄糖中含有大量的仲醇，可與聚氨酯內(nèi)部交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)本發(fā)明的耐水性、增加抗沖擊、抗撕裂性，同時(shí)能增加本發(fā)明的膠粘性；改性納米S12、葡萄糖和聚氨酯相互作用，大大增加了本發(fā)明的耐水性、機(jī)械性能和膠粘性；聚硅氧烷高分子化合物可以增加本發(fā)明的膠粘性；潤(rùn)濕劑Wet500適用于水性聚氨酯，可以改善本發(fā)明的潤(rùn)濕性，同時(shí)還有消泡和平流的作用；有機(jī)硅流平劑可以增加本發(fā)明的平整性、透濕性、流平性；有機(jī)硅類高效消泡劑Tego901W、二丙二醇丁醚可以增加其與各物質(zhì)的相容性，可以長(zhǎng)時(shí)間起到消泡的作用增加本發(fā)明的表面光潔度；氣相白炭黑、鈦白粉可以增加本發(fā)明的機(jī)械強(qiáng)度；抗氧化劑264和紫外線吸收劑RMB相互作用增加本發(fā)明的穩(wěn)定性；甲基異噻唑啉酮和N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮為防腐防霉劑，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑增加各物質(zhì)的相容性，進(jìn)而增加本發(fā)明的穩(wěn)定性；上述各種物質(zhì)相互作用，增加本發(fā)明的機(jī)械強(qiáng)度、耐水性、膠粘性。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]—種水性聚氨酯膠粘劑，其原料按重量份包括:改性聚氨酯乳液100份，聚氨酯類增稠劑I份，有機(jī)硅流平劑0.13份，有機(jī)硅類高效消泡劑TegO901W 0.005份，二丙二醇丁醚0.02份，氣相白炭黑10份，鈦白粉I份，水性固化劑I份，抗氧化劑264 0.4份，乳