一种高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，属于鞋用胶粘剂生产技术领域。该制备方法中所采用的组分以异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯二醇为主要原料，以二月桂酸二丁锡为催化剂、2,2-双羟甲基丙酸为亲水扩链剂、甘露醇为交联剂，三乙胺为中和剂，合成聚氨酯预聚体。在高速剪切搅拌下加入一定量的去离子水，在无溶剂体系中合成鞋用水性聚氨酯胶粘剂。该制备方法绿色环保无溶剂，方便安全，生产成本低，为开发新型鞋用水性聚氨酯胶粘剂提供了一条新途径。本发明专利技术制成的产品具有的优越的抗剥离性能，技术指标优于国家标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种胶粘剂的制备方法，具体设及一种高固含量水性聚氨醋胶粘剂的 制备方法，属于鞋用胶粘剂生产

技术介绍
我国是全球最大的产鞋国和出口国，而有着"鞋都"之称的泉州，更是占了全国鞋 类产品很大份额。在泉州存在各种规模的制鞋企业约4000余家（包括安踏、匹克、乔丹、贵 人鸟、361度、德尔惠等著名品牌），年产鞋超10亿双，出口行销世界各地。自二十世纪九十年代W来，欧美各国制订严格的有机物挥发标准，促使第四代环 保型鞋用胶粘剂出现，主要为无溶剂型和水性聚氨醋胶粘剂（WPU)。水性聚氨醋胶粘剂W 水为分散剂对环境友好、粘接性能优异，同时具有经济、安全（不燃不爆）、无毒、无污染、气 味小和用后残留物易清理等优点，目前欧美80-90%的鞋用胶已被水性聚氨醋胶粘剂所取 代。由于我国鞋用胶粘剂的成熟技术仍处于第=代，即不含苯系物溶剂的普通氯下、接枝改 性的氯下和溶剂型聚氨醋胶粘剂，虽然解决了苯系物的污染和毒害问题，却无法根本解决 胶粘剂使用时有机溶剂造成的有机物挥发（VOC)问题。我国第四代鞋用胶粘剂的技术积累 薄弱，国产的水性聚氨醋胶粘剂普遍性能难W达到国外同类产品所要求的高固含量和耐水 性，存在拉伸强度和胶膜硬度不高、初粘强度和胶膜力学性能较差等缺陷，一定程度上制约 了制鞋工业的健康发展。因此，泉州鞋企的高档鞋用胶粘剂主要依赖进口，每年需从中国 台湾、日本W及欧美等化工发达地区进口超过万吨W上的高档鞋用胶粘剂，极大提高了制 鞋成本。国外鞋用水性聚氨醋胶粘剂（WPU)的研究集中在发达国家的大公司（包括德国 Bayer公司、BASF公司、英国ICI公司和美国皿化Iler公司等）。其中，Bayer公司的 Dispercoll系列的技术成熟度高，在鞋企使用较广。国内企业包括佛山霸力化工制品有限 公司、广东东方树脂有限公司、福建甫田中科华宇科技发展有限公司等相继开发新型鞋用 胶粘剂产品。从市场份额而言，山东烟台万华聚氨醋股份有限公司、南京大东树脂有限公司 及台湾华宝树脂有限公司的产品成熟度稍高、价位相对低于Bayer公司，市场份额近年来 发展较快。但总体上来看，国内现有WPU产品相对国外产品而言，存在的问题主要在于固 含量较低，一般不高于35%，初粘性及剥离强度等力学性能较差，在稳定性方面也有待于提 局。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的在于提供一种高固含量、低成本、高性能鞋用水性聚氨醋胶粘剂的 制备方法。 本专利技术一种高固含量水性聚氨醋胶粘剂的制备方法包括如下步骤： (1)原料的预备：按重量百分比，称取原料如下： 多元醇（已脱水处理） 15-40% 异氛酸黯 8-20% 亲木护链剂 1-5% 亲水护链剂溶剂 3-5% 催化剂 0.05-0.]% 交联剂 0,1-03% 中和剂 1-5% 米 40-60% (2)预聚和扩链：将亲水扩链剂溶于亲水扩链剂溶剂后，加入已真空脱水的多元 醇中，置于60-90°C下恒溫揽拌30min，加入异氯酸醋、交联剂与催化剂，在70-80°C反应 60-120min； 做中和：将步骤似中的产物降溫到50°C后加入中和剂，调节溶液的PH达到 7-9,继续揽拌5min，得到预聚体； (4)乳化：在高速揽拌下将预先量取好的去离子水W4mL/min速度逐滴加入上述 预聚体中，在边滴加水的同时边测定体系电导率的变化，待相反转完成，立即停止加入去离 子水； (5)再扩链：乳化30min后，冷却出料，得到高固含量水性聚氨醋胶粘剂乳液。 该高固含量水性聚氨醋胶粘剂的制备方法中，所述多元醇采用数均相对分子质量 为1000-3000的聚碳酸醋二醇和聚己二酸1，4-下二醇醋二醇中的一种或者两种，所述异氯 酸醋为异佛尔酬二异氯酸醋，所述亲水扩链剂为2, 2-二径甲基丙酸，所述亲水扩链剂溶剂 为N-甲基化咯烧酬，所述交联剂为甘露醇，所述催化剂为二月桂酸二下锡。 所述中和剂为=乙胺，所述交联剂为甘露醇。 步骤（1)中所述多元醇的重量百分比为26%，所述异氯酸醋的重量百分比为 12%，所述亲水扩链剂的重量百分比为3%，所述亲水扩链剂溶剂的重量百分比为4%，所 述交联剂的重量百分比为0. 15%，所述催化剂的重量百分比为0. 1%，所述中和剂的重量 百分比为3%。 步骤似中所述反应时间为60min。由本专利技术制备得到的高固含量水性聚氨醋胶粘剂可用于鞋材超纤皮革、太空革等 的粘合，技术指标符合《鞋用水性聚氨醋国家标准（2014)》的要求。 采用上述结构后，本专利技术及由本专利技术制备得到的高固含量水性聚氨醋胶粘剂具有 W下优势： (1)本制备方法在制备过程中未使用有机溶剂，绿色环保，便于生产。[002。 似本制备方法在乳化阶段，使用测试电导率的方法监测相反转过程，使加入的去 离子水可W定量化。[002引 做提高了鞋用水性聚氨醋胶粘剂的固含量，固含量可达45% -55%，固含量的提 高可改善水性鞋用胶粘剂的干燥速度，在流水线生产时有利于制鞋企业的生产及使用。 (4)由本专利技术制备得到的一种高固含量水性聚氨醋胶粘剂具有较好的耐低溫、耐 水、耐油和粘接强度，而且该胶粘剂中无苯环和大n键结构，胶粘剂不存在黄变问题，不会 影响到粘接制品的美观，可用于旅游鞋、运动鞋等高级鞋制品。 综上所述，由本专利技术制备得到的一种高固含量水性聚氨醋胶粘剂具有高固含量、 性能优异、便于生产和环境友好等优点，可取代传统的溶剂型胶粘剂。本专利技术促进了水性聚 氨醋胶粘剂的技术研发，拓宽了鞋用胶粘剂市场。【具体实施方式】为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐 述。 实施例一 (1)按重量百分比计，称取26%已真空脱水的多元醇聚己二酸1,4-下二醇醋二 醇、3%亲水扩链剂2, 2-二径甲基丙酸、4%N-甲基化咯烧酬，12%异佛尔酬二异氯酸醋， 0. 1%催化剂二月桂酸二下锡、0. 15%交联剂甘露醇，3%中和剂=乙胺、余量为去离子水； (2)预聚和扩链：将2, 2-二径甲基丙酸溶于N-甲基化咯烧酬后，加入装有聚己二 酸1，4-下二醇醋二醇的烧瓶中，置于60°C的水浴锅中恒溫揽拌30min，往烧瓶中通入氮气， 水浴升溫至75°C后，加入异佛尔酬二异氯酸醋，滴加催化剂二月桂酸二下锡和交联剂甘露 醇，恒溫反应60min;[002引 做中和：降溫到50°C后，加入中和剂立乙胺调节溶液的PH达到7-9,继续揽拌 5min，得到预聚体； (4)乳化：用高速剪切乳化机W5000转/min的速度揽拌乳化，将预先量取好的去 离子水W4mL/min速度逐滴加入预聚体中，在边滴加水的同时边测定体系电导率的变化， 当测定的电导率升到最大值并开当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)原料的预备：按重量百分比，称取原料如下：(2)预聚和扩链：将亲水扩链剂溶于亲水扩链剂溶剂中，加入已真空脱水的多元醇中，置于60‑90℃下恒温搅拌30min，加入异氰酸酯、交联剂与催化剂，在70‑80℃，反应60‑120min；(3)中和：将步骤(2)中的产物降温到50℃后加入中和剂调节溶液的PH达到7‑9，继续搅拌5min，得到预聚体；(4)乳化：在高速搅拌下将预先量取好的去离子水以4mL/min速度逐滴加入上述预聚体中，在边滴加水的同时边测定体系电导率的变化，待相反转完成，立即停止加入去离子水；乳化30min后，冷却出料，得到高固含量水性聚氨酯胶粘剂乳液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文杰，曾宏，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：福建;35