一種新型環(huán)保水性單組分聚氨酯膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于聚氨醋膠粘劑領(lǐng)域，設(shè)及面料復(fù)合及內(nèi)衣模杯行業(yè)貼合用膠，特別設(shè) 及一種新型環(huán)保水性單組分聚氨醋膠粘劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性聚氨醋是W水為分散介質(zhì)的新型聚氨醋體系，它不僅具有不燃、無毒、不污染 環(huán)境、節(jié)省能源、耐寒性和易加工等優(yōu)點(diǎn)，并具有優(yōu)良的粘接性能、力學(xué)性能、耐磨損和耐老 化性能等，因此應(yīng)用越來越廣泛。
[0003] 目前內(nèi)衣模杯用膠主要是反應(yīng)型聚氨醋熱烙膠、油溶性膠粘劑和低端水性膠粘劑 (乙締-醋酸乙締共聚物乳液類），用于粘接雙拉磨毛布、雙拉閃光布、閃光布、雙擊布、泳格 布和超細(xì)布等面料與不同厚度的聚氨醋發(fā)泡海綿、記憶棉等基材。反應(yīng)型熱烙膠具有粘接 強(qiáng)度高，效率快等優(yōu)點(diǎn)，但存在設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜，工藝不易控制，成本高等不足。油溶性 膠粘劑具有操作方法簡單，粘接強(qiáng)度高，耐水洗性能好等優(yōu)點(diǎn)，但存在氣味大，毒性大，污染 環(huán)境，安全隱患大，效率低，損耗量大等不足。低端水性膠粘劑具有操作方法簡單，效率高， 損耗少，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但存在粘接強(qiáng)度低，耐水洗性能差，對雙拉磨毛布等難粘材料附 著力低等不足。
[0004] 目前市場急需一種環(huán)保安全無污染，方便施工，復(fù)合效率高，損耗量低，粘接性能 好，耐黃變性能優(yōu)良，耐水洗性能好的膠粘劑來彌補(bǔ)現(xiàn)有內(nèi)衣模杯用膠的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型環(huán)保水性單 組分聚氨醋膠粘劑，該新型環(huán)保水性單組分聚氨醋膠粘劑環(huán)保安全無污染，方便施工，復(fù)合 效率高，損耗量低，粘接性能好，初期粘接強(qiáng)度和最終粘接強(qiáng)度均強(qiáng)，柔軟性好，耐黃變性能 優(yōu)良，耐水洗性能好，40°C條件下水洗不起泡，不脫層。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] -種新型環(huán)保水性單組分聚氨醋膠粘劑，由聚氨醋乳液、乙締-醋酸乙締共聚物乳 液及助劑復(fù)配而成，所述聚氨醋乳液由脂肪族聚醋多元醇、聚酸多元醇、六亞甲基二異氯酸 醋化DI)、異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI)及配合助劑制備而成;所述助劑主要為消泡劑和增稠 劑。
[000引六亞甲基二異氯酸醋巧examethyIene Diiso巧anate)簡稱HDI，常溫常壓下穩(wěn)定， 稍有刺激性臭味，易燃。不溶于冷水，溶于苯、甲苯、氯苯等有機(jī)溶劑。光穩(wěn)定性較好，揮發(fā)性 大，毒性大。HDI是脂肪族二異氯酸醋(ADI)中最重要的單體，約占ADI總需求量的60%。大部 分皿I被制備成HDI縮二脈或HDIS聚體。HDI及HDI縮二脈、S聚體是生產(chǎn)聚氨醋涂料及聚 氨醋彈性體的重要原料。W皿I、皿I縮二脈或S聚體為原料生產(chǎn)的聚氨醋涂料，具有不泛 黃、耐候性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛用于航空、汽車、建筑、木器、塑料、皮革等方面。皿I也用作干性醇 酸樹脂交聯(lián)劑和合成纖維的原料用作生產(chǎn)聚氨醋涂料的原料，同時(shí)也用作干性醇酸樹脂交 聯(lián)劑和合成纖維的原料。皿I是聚氨醋工業(yè)中應(yīng)用較廣的脂族異氯酸醋，主要用于生產(chǎn)聚氨 醋涂料、彈性體、膠粘劑、紡織整理劑等，在航空、紡織、泡沫塑料、涂料、橡膠工業(yè)等方面也 有寬廣的應(yīng)用。
[0009]異佛爾酬二異氯酸醋（Iso地orone Diiso巧anate)簡稱IPDI，是一種性能優(yōu)良的 高沸點(diǎn)溶劑，在塑料、膠粘劑、醫(yī)藥和香料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。
[0010] 進(jìn)一步，所述乙締-醋酸乙締共聚物乳液為聚氨醋乳液重量的0.5-2倍。
[0011] 進(jìn)一步，所述脂肪族聚醋多元醇及聚酸多元醇的官能度為2或3、分子量為1000-4000 O
[0012] 進(jìn)一步，所述脂肪族聚醋多元醇與聚酸多元醇的重量比為0.1:1-30:1。
[0013] 進(jìn)一步，所述脂肪族聚醋多元醇為下二酸或己二酸與乙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇 (MPG)、下二醇、2-甲基-1,3-丙二醇(MPD)、新戊二醇或己二醇形成的脂肪族聚醋多元醇。
[0014] 進(jìn)一步，所述聚酸多元醇為聚氧化丙締二醇、聚四氨巧喃酸二醇或聚氧化丙締= 醇。
[0015] 進(jìn)一步，所述六亞甲基二異氯酸醋化DI)與異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI)的物質(zhì)的 量之比為0.25:1-5:1。
[0016] 進(jìn)一步，所述配合助劑為催化劑、稀釋劑、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑和乳化劑中的一種或多 種。
[0017] 本發(fā)明的目的之二在于提供所述新型水性單組分聚氨醋膠粘劑的制備方法，該方 法適用于工業(yè)化生產(chǎn)，其包括W下步驟：
[0018] (1)聚氨醋乳液的制備
[0019] 將脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反應(yīng)蓋中，升溫至110-13(TC，真空脫水1-池，冷卻至70-80°C，加入六亞甲基二異氯酸醋和異佛爾酬二異氯酸醋，在80±5°C條件下預(yù) 聚1-化，降溫至60-70°C，再加入稀釋劑、擴(kuò)鏈劑和催化劑，繼續(xù)反應(yīng)3-化，冷卻至30-40°C， 加入稀釋劑升溫至40-50°C，加入內(nèi)乳化劑反應(yīng)10-20min，加水分散后脫溶劑即得；
[0020] (2)新型環(huán)保水性單組分聚氨醋膠粘劑的制備
[0021] 將聚氨醋乳液投入分散缸中，加入乙締-醋酸乙締共聚物乳液及消泡劑，攬拌均 勻，加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度至1500-5000mPa.s/25°C即可。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] (1)本發(fā)明的水性單組分聚氨醋膠粘劑，W水為分散介質(zhì)，對環(huán)境無污染;不易燃 不易爆，無消防安全隱患。（2)方便施工，對施工人員健康無害，無需口罩、防毒面具等防護(hù) 措施，也無需排風(fēng)機(jī)等溶劑處理裝置。（3)施工損耗小，效率高(4)粘接性能好，初期粘接強(qiáng) 度和最終粘接強(qiáng)度均強(qiáng)，耐水洗性能好，40°C條件下水洗不起泡，不脫層。
[0024] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會 理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。優(yōu)選實(shí)施例中未注明 具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件。W下實(shí)施例中所用的試劑均來自商業(yè)購買。
[0026] 下述實(shí)施例中所用的部分試劑：
[0027] 異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI);
[00巧]六亞甲基二異氯酸醋化DI);
[0029] 聚酸多元醇 PPG-1000 、PPG-2000、PPG-4000、PTMG-1000、PTMG-2000、Si-193、S官 能度聚酸PPG-330;
[0030] 脂肪族聚醋多元醇 MPDA1000、2000、4000，MPGA1000、2000、4000，NPGA1000、2000、 4000；
[0031] I，4-下二醇（BDO)、新戊二醇(NPG)、I，6-己二醇化DO)、S徑甲基丙烷(TMP)、乙二 胺基乙橫酸鋼、二徑甲基丙酸；
[0032] 乙締-醋酸乙締共聚物乳液 EP645、EP705A、EP710、EP724、CW40-602、CW40-905。
[0033] 第一部分聚氨醋乳液的制備
[0034] 實(shí)施例1聚氨醋乳液的制備
[0035] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制備而成：
[0036] 脂肪族聚醋多元醇:NPGA4000:720g;
[0037] 聚酸多元醇:Si-193(分子量1000): 24g;
[003引六亞甲基二異氯酸醋化DI) :30g;
[0039] 異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI) :120g;
[0040] 擴(kuò)鏈劑：1，4-下二醇(BDO): 18g;
[0041 ] 交聯(lián)劑:S徑甲基丙烷(TMP): 5.96g;
[0042]催化劑:辛酸亞錫0.4g;
[00創(chuàng)內(nèi)乳化劑：乙二胺基乙橫酸鋼:39.9g;
[0044] 稀釋劑:丙酬:2100g;
[0045] 分散劑:水：1060g。
[0046] 將脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反應(yīng)蓋中，升溫至110-13(TC，真空脫水1-池，冷卻至70-80°C，加入六亞甲基二異氯酸醋和異佛爾酬二異氯酸醋，在80±5°C條件下預(yù) 聚1-化，降溫至60-70°C，再加入稀釋劑、擴(kuò)鏈劑和催化劑，繼續(xù)反應(yīng)3-化，冷卻至30-40°C， 加入稀釋劑升溫至40-50°C，加入內(nèi)乳化劑反應(yīng)10-20min，加水分散后脫溶劑即得。
[0047] 實(shí)施例2聚氨醋乳液的制備
[0048] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制備而成：
[0049] 脂肪族聚醋多元醇:MPGA1000: 1000 g;
[0化0] 聚酸多元醇:PPG-330: 100g;
[0化1]六亞甲基二異氯酸醋化DI): 150g;
[0052]異佛爾酬二異氯酸醋（IPDI) :30g;
[0化3]擴(kuò)鏈劑:BDO: 100g;
[0化4] 催化劑:辛酸亞錫0.44g;
[00對內(nèi)乳化劑：乙二胺基乙橫酸鋼:45.9g;
[0056] 稀釋劑:丙酬3600g;
[0057]分散劑:水 1900g。
[005引將脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反應(yīng)蓋中，升溫至110-13(TC，真空脫水1- 3h，冷卻至70-80°C，加入六亞甲基二異氯酸醋和異佛爾酬二異氯酸醋，在80±5°C條件下預(yù) 聚1-化，降溫至60-70°C，再加入稀釋劑、擴(kuò)鏈劑和催化劑，繼續(xù)反應(yīng)3-化，冷卻至30-40°C， 加入稀釋劑升溫至40-50°C，加入內(nèi)乳化劑反應(yīng)10-20min，加水分散后脫溶劑即得。
[0059] 實(shí)施例3聚氨醋乳液的制備
[0060] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制備而成：
[0061 ] 脂肪族聚醋多元醇:MPDA2000: 100g;
[0062] 聚酸