一种耐高温防水聚氨酯胶水及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，涉及一种聚氨酯胶水，具体涉及一种耐高温防水聚氨酯胶水及其制备方法。该胶水由90‑95%的A组分、1‑5%B组分、1‑9%的C组分组成，三者的总质量为100%，其中A组分包括有机硅改性水性聚氨酯乳液40‑50%、乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液20‑30%、分散剂1‑3%、消泡剂0.5‑1%、增稠剂0.3‑0.8%、流平剂0.1‑0.5%、去离子水余量；B组分包括密胺树脂25‑35%、助溶剂65‑75%；C组分包括环氧树脂10‑20%、助溶剂80‑90%。本发明专利技术的一种耐高温水性聚氨酯胶水及其制备方法，制得的胶水具有耐高温性，高温下具有很好的粘接性能，不会脱落，同时还具有高光泽、高耐磨性、高弹性、耐水、耐候、耐化学药品等优异的性能；制备方法简单，便于操作，能耗低，适合规模化生产。

A high temperature resistant waterproof polyurethane glue and its preparation method

The invention belongs to the technical field of macromolecule materials, and relates to a polyurethane glue, in particular to a high temperature resistant waterproof polyurethane glue and a preparation method thereof. The glue consists of 90 A components, 1 5%B components and 1 1 9% C components. The total mass of the three is 100%, of which the A component includes silicone modified waterborne polyurethane emulsion 40 50%, ethylene vinyl acetate copolymer emulsion 20 20 30%, dispersant 30% 30%, defoamer 20, thickener, C, leveling agent, deionized water, and B component including melamine resin. C component includes epoxy resin 10 20% and cosolvent 80 90%. The present invention provides a high temperature resistant waterborne polyurethane glue and its preparation method. The prepared glue has high temperature resistance, good bonding performance at high temperature and does not fall off. It also has excellent properties such as high gloss, high wear resistance, high elasticity, water resistance, weather resistance, chemical resistance, etc. The preparation method is simple, easy to operate, low energy consumption, and is suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温防水聚氨酯胶水及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种聚氨酯胶水，具体涉及一种耐高温防水聚氨酯胶水及其制备方法。
技术介绍
胶水在生产和生活中的作用非常大，广泛应用与各个领域，胶水形成的涂膜可对物体起到装饰、保护和标致作用，目前市面上的大部分胶水虽然制作简单、售价便宜但同时功能比较单一，只能简单的作为装饰之用，无法在一些复杂环境下工作，这使得对胶水的使用有了一个明显的限制，而雨水和高温在生活中是常见的现象。聚氨酯(PU)是由多异氰酸酯(以二异氰酸酯为主)和低聚物多元醇通过缩聚反应聚合而成的一类高聚物。由于其分子链中含有异氰基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯表现出高度的活性与极性。与含有活泼氢的基材，如泡沫、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。此外，通过改变多羟基化合物的分子量、结构等，还可以在大范围内调节聚氨酯材料的性能，使其广泛应用于工农业和日常生活的各个领域，其中包括涂料、包装、皮革等，是一种多功能聚合物材料。溶剂型聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于有机溶剂或分散于有机溶剂中形成的胶粘剂，具有弹性好、耐低温、抗磨性优良等优点。溶剂型聚氨酯胶粘剂由于对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（PBS）树脂、聚丙烯纤维板、织物、乙烯基塑料等具有良好的粘结性能而广泛应用于汽车内饰件聚氯乙烯（PVC）人造革、仪表板、挡泥板、门板、地毡和顶棚内衬粘结的胶粘剂。近年来，随着人们环保、能源意识的增强，特别是各种法规对胶水体系中有机挥发物（VOC）含量的严格限制，材料安全问题越加受到消费者的重视。然而溶剂型聚氨酯胶粘剂中含有苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物质，不仅污染环境，而且会危害人体健康。因此寻找一种低毒环保的水性聚氨酯胶水已经成为人们的一种迫切需要。水性聚氨酯胶水是以聚氨酯为粘料，以水为溶剂或分散剂，取代对环境有污染的有毒有机溶剂，而制备成的一种环境友好型胶水。聚氨酯胶水工艺简便，室温和加热均能固化，其软硬度可在很大的范围内进行调节，但其耐热性不佳，在高温条件下粘结缝处的胶水易脱落，粘接性差。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前的聚氨酯胶水耐热性差，导致其在高温条件下粘接性差，易剥落的问题，提供了一种耐高温水性聚氨酯胶水及其制备方法，本专利技术制得的聚氨酯胶水具有耐高温性，在200～250℃下，具有很好的粘接性能，不会脱落，同时在性能上还具有高光泽、高耐磨性、高弹性、耐水、耐候、耐化学药品等优异的性能，扩大了聚氨酯胶水的适用范围；制备方法简单，便于操作，能耗低，适合规模化生产。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案：一种耐高温防水聚氨酯胶水，它由90-95%的A组分、1-5%B组分、1-9%的C组分组成，三者的总质量为100%，所述的A组分由如下质量百分比的组分组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液40-50%、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液20-30%、分散剂1-3%、消泡剂0.5-1%、增稠剂0.3-0.8%、流平剂0.1-0.5%、去离子水余量；所述的B组分由如下质量百分比的组分组成：密胺树脂25-35%、助溶剂65-75%；所述的C组分由如下质量百分比的组分组成：环氧树脂10-20%、助溶剂80-90%；所述的A组分的有机硅改性水性聚氨酯乳液通过以下方法制备：（1）在氮气或氩气的保护下，将低聚物多元醇升温至100-120℃，真空脱水60min，降温至75-85℃，加入二异氰酸酯、二羟甲基乙酸和占低聚物多元醇重量0.01-0.05%的二月桂酸二丁基锡，反应3-5h，生成-NCO端基的预聚体；其中低聚物多元醇与二羟甲基乙酸的摩尔数比为1:0.5-1.5；-OH:-NCO=1:1.5-2.5，其中-OH表示低聚物多元醇羟基摩尔数，-NCO表示二异氰酸酯摩尔数；（2）按小分子1，4-丁二醇与低聚物多元醇摩尔数比为1-1.5：1的比例加入1，4-丁二醇，按小分子甘油与低聚物多元醇摩尔数比为0.1-1：1的比例加入小分子甘油，按硅氧烷与低聚物多元醇摩尔数比为0.1-0.5:1的比例加入质量分数为30-40%的硅氧烷丁酮溶液，于75-80℃反应1-3h；（3）滴加三乙胺，调节反应液的pH值至6-7，按照固体物料量：水=1:1-5的质量比加入去离子水，在高速搅拌下分散成白色半透明乳液；（4）真空减压脱除溶剂丁酮，得到有机硅改性聚氨酯乳液。进一步，上述所述的低聚物多元醇为聚酯二元醇和聚醚二元醇按质量比1-5:1组成，其中聚酯二元醇为聚丁二酸丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇中的一种或几种；聚醚二元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种。进一步，上述所述的二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯按质量比1-3:1-3组成，所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或几种；所述脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中一种或几种。进一步，上述其特征在于:所述的硅氧烷为烯丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。进一步，上述所述的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的固含量为35-55%。进一步，上述所述的分散剂为聚丙烯酸类钠盐、消泡剂为氟改性硅氧烷消泡剂，优选毕克化学的BYK066N、增稠剂为缔合型聚氨酯类，优选陶氏化学AcrysolRM-8W、流平剂为有机硅类流平剂，优选摩能化工公司的MONENG-1060。进一步，上述所述的密胺树脂为未加固化剂的三聚氰胺甲醛树脂；所述的环氧树脂为环氧树脂EP-16、环氧树脂EP-20、环氧树脂EP-44、环氧树脂EP-51中的一种或几种。进一步，上述所述的助溶剂为异丁醇和乙酸乙酯按质量比1:1组成。进一步，一种耐高温防水聚氨酯胶水的制备方法，具体包括如下步骤：（一）胶水A组分的制备：（1）按质量百分比准确称取所需各原料；（2）将有机硅改性聚氨酯乳液和去离子水、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液和分散剂一起放入搅拌机，在转速1000-1200r/min下充分混合均匀；（3）向步骤（2）的混合乳液中加入消泡剂、流平剂、增稠剂在转速800-1000r/min下充分搅拌均匀后，进行过滤，除去机械杂质，即制成胶水A组分，包装待用；（二）胶水B组分的制备：将密胺树脂和助溶剂按上述配方质量百分比置于容器中，在转速800-1000r/min下充分搅拌均匀后，经过滤产出胶水B组分，包装待用；（三）胶水C组分的制备：将环氧树脂和助溶剂按上述配方质量百分比置于容器中，在转速1000-1200r/min下充分搅拌均匀后，经过滤产出胶水C组分，包装待用；（四）一种耐高温防水聚氨酯胶水的制备：在使用时，将90-95%的A组分、1-5%B组分、1-9%的C组分进行混合，再添加去离子水调节至使用粘度，即一种耐高温防水聚氨酯胶水。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术的一种耐高温防水聚氨酯胶水及其制备方法，聚氨酯合成中采用聚酯二元醇和聚醚二元醇与二异氰酸酯和芳香族二异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯混合反应，提高了聚氨酯的水溶性，脂肪链和芳香链结构在高温环境下的相互作用，提高了聚氨酯高温下结构的稳定性。（2）本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温防水聚氨酯胶水，它由90‑95%的A组分、1‑5%B组分、1‑9%的C组分组成，三者的总质量为100%，其特征在于：所述的A组分由如下质量百分比的组分组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液40‑50%、乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液20‑30%、分散剂1‑3%、消泡剂0.5‑1%、增稠剂0.3‑0.8%、流平剂0.1‑0.5%、去离子水余量；所述的B组分由如下质量百分比的组分组成：密胺树脂25‑35%、助溶剂65‑75%；所述的C组分由如下质量百分比的组分组成：环氧树脂10‑20%、助溶剂80‑90%；所述的A组分的有机硅改性水性聚氨酯乳液通过以下方法制备：（1）在氮气或氩气的保护下，将低聚物多元醇升温至 100‑120℃，真空脱水60min，降温至75‑85℃，加入二异氰酸酯、二羟甲基乙酸和占低聚物多元醇重量 0.01‑0.05% 的二月桂酸二丁基锡，反应 3‑5h，生成 ‑NCO 端基的预聚体；其中低聚物多元醇与二羟甲基乙酸的摩尔数比为 1:0.5‑1. 5；‑OH:‑NCO = 1:1.5‑2.5，其中 ‑OH 表示低聚物多元醇羟基摩尔数，‑NCO 表示二异氰酸酯摩尔数 ；（2）按小分子1，4‑丁二醇与低聚物多元醇摩尔数比为1‑1.5：1的比例加入1，4‑丁二醇，按小分子甘油与低聚物多元醇摩尔数比为 0.1‑1：1 的比例加入小分子甘油，按硅氧烷与低聚物多元醇摩尔数比为 0.1‑0.5:1的比例加入质量分数为30‑40%的硅氧烷丁酮溶液，于75‑80 ℃反应 1‑3h；（3）滴加三乙胺，调节反应液的pH值至 6‑7，按照固体物料量：水 =1:1‑5的质量比加入去离子水，在高速搅拌下分散成白色半透明乳液；（4）真空减压脱除溶剂丁酮，得到有机硅改性聚氨酯乳液。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温防水聚氨酯胶水，它由90-95%的A组分、1-5%B组分、1-9%的C组分组成，三者的总质量为100%，其特征在于：所述的A组分由如下质量百分比的组分组成：有机硅改性水性聚氨酯乳液40-50%、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液20-30%、分散剂1-3%、消泡剂0.5-1%、增稠剂0.3-0.8%、流平剂0.1-0.5%、去离子水余量；所述的B组分由如下质量百分比的组分组成：密胺树脂25-35%、助溶剂65-75%；所述的C组分由如下质量百分比的组分组成：环氧树脂10-20%、助溶剂80-90%；所述的A组分的有机硅改性水性聚氨酯乳液通过以下方法制备：（1）在氮气或氩气的保护下，将低聚物多元醇升温至100-120℃，真空脱水60min，降温至75-85℃，加入二异氰酸酯、二羟甲基乙酸和占低聚物多元醇重量0.01-0.05%的二月桂酸二丁基锡，反应3-5h，生成-NCO端基的预聚体；其中低聚物多元醇与二羟甲基乙酸的摩尔数比为1:0.5-1.5；-OH:-NCO=1:1.5-2.5，其中-OH表示低聚物多元醇羟基摩尔数，-NCO表示二异氰酸酯摩尔数；（2）按小分子1，4-丁二醇与低聚物多元醇摩尔数比为1-1.5：1的比例加入1，4-丁二醇，按小分子甘油与低聚物多元醇摩尔数比为0.1-1：1的比例加入小分子甘油，按硅氧烷与低聚物多元醇摩尔数比为0.1-0.5:1的比例加入质量分数为30-40%的硅氧烷丁酮溶液，于75-80℃反应1-3h；（3）滴加三乙胺，调节反应液的pH值至6-7，按照固体物料量：水=1:1-5的质量比加入去离子水，在高速搅拌下分散成白色半透明乳液；（4）真空减压脱除溶剂丁酮，得到有机硅改性聚氨酯乳液。2.如权利要求1所述的一种耐高温防水聚氨酯胶水，其特征在于:所述的低聚物多元醇为聚酯二元醇和聚醚二元醇按质量比1-5:1组成，其中聚酯二元醇为聚丁二酸丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇中的一种或几种；聚醚二元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种耐高温防水聚氨酯胶水，其特征在于:所述的二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯和脂肪族二异氰酸酯按质量比1-3:1-3组成，所述芳香族二异...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹铁栓，
申请(专利权)人：常州市东泰橡塑制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32