一种水性真空吸塑胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能水性真空吸塑胶及其制备方法，由包含如下重量份的组分制备得到：芳香族水性聚氨酯分散体40‑60份，乙烯‑醋酸乙烯酯乳液40‑60份，增粘树脂0‑10份，消泡剂0.05‑0.5份，润湿剂0.1‑1份，增稠剂0.1‑1份。该吸塑胶具有优异的耐热性能、带屑率、包边性能、低温粘度稳定性和较低的活化温度。制备方法为：将水性聚氨酯分散体和乙烯‑醋酸乙烯酯乳液加入到分散釜中，然后在搅拌条件下依次添加增粘树脂、润湿剂、消泡剂，最后添加增稠剂调至合适黏度，得到水性真空吸塑胶。该方法无需提前对乙烯‑醋酸乙烯酯乳液调节pH，简化了传统吸塑胶的制备步骤，降低了制备过程中的出渣风险。

Water vacuum suction plastic and preparation method thereof

The invention discloses a high performance vacuum water suction plastic and preparation method thereof, comprising the following components by weight were prepared: aromatic polyurethane aqueous dispersion of 40 60, vinyl acetate emulsion 40 60 copies, 10 copies of the 0 tackifying resin, defoaming agent 0.05 0.5 copies, 1 copies of the 0.1 wetting agent, thickening agent 0.1 1. The plastic has excellent heat resistance, chip rate, hemming performance, low temperature viscosity stability and low activation temperature. The preparation method is as follows: the aqueous polyurethane dispersion and vinyl acetate emulsion into the dispersing kettle, then under stirring add tackifying resin, wetting agent, defoaming agent, finally adding thickener to the appropriate viscosity, water of vacuum plastic suction. This method does not need to adjust the pH of vinyl acetate emulsion in advance, simplifies the preparation steps of traditional suction plastic, reducing the risk in the process of preparing slag.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水性真空吸塑胶及其制备方法，具体涉及一种高强度、高耐热、稳定性好的用于真空吸塑工艺的水性胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
真空吸塑工艺广泛地应用于电脑桌、梳妆台、橱柜、门板和家具的制造中。其施工过程是将PVC薄膜覆盖在喷胶后晾干的密度板上，通过真空吸塑机加热软化PVC并活化吸塑胶水，利用真空抽走PVC膜和密度板胶膜间的空气，依靠大气压力使PVC膜紧紧地粘贴在密度板上。这种工艺最大的特点是不需要再喷涂油漆或涂料，是一种免漆工艺，这种特点在门板和家具的制备中尤为重要。真空吸塑工艺所用的胶黏剂称为真空吸塑胶，它以水性聚氨酯乳液为主并混以其它树脂制备而成。在客户实际使用过程中对水性真空吸塑胶的性能要求通常如下：(1)活化温度：实际使用过程中希望胶黏剂的活化温度低，活化充分，在较短的活化时间和较低的活化温度即可达到较好的活化效果。(2)耐热性能：一般希望胶黏剂的耐热性能越高越好。(3)带屑率:直接反映吸塑胶对纤维板和PVC的粘结性能，也就是吸塑胶对纤维板的破坏程度，这对高密度纤维板尤为重要。一般希望带屑率越高越好。(4)包边性能好:密度板侧边孔隙较大、密度比表面低，胶液容易渗透，侧边留胶少，容易出现粘不牢的现象。(5)粘度稳定性:一般希望胶黏剂具有优异的粘度稳定性，如果随储存温度的变化或者时间的延长，胶黏剂的粘度出现变化会对喷涂施工造成不利的影响。(6)成本因素。目前市场上销售的吸塑胶或多或少会存在各种问题。主要问题是不能很好的平衡活化温度和耐热性能：一般耐热性能只能达到65℃，而活化温度也在50-60℃之间；除此之外，对高密度纤维板的粘结带屑率也不高。并且，某些市售产品还存在明显的低温增稠问题。中国专利CN101921381A介绍了一种水性真空吸塑胶的制备方法，该方法所制备的吸塑胶具有适宜的活化温度和较好的耐温性能，但活化温度和耐温性能仍不能很好的平衡，并且未涉及带屑率和吸塑胶水粘度在冬天(低温)下的存储稳定性；此外，该专利仅对粘结强度做了阐述，而粘结强度并不能直接反应带屑率，粘结强度的测试仅反映PVC膜与纤维板的剥离强度，可能存在粘结强度测试很高，但几乎未出现纤维板破坏的现象；并且针对密度板侧边包边问题并未介绍。中国专利CN101392164A也介绍了一种水性真空吸塑胶的制备方法，其主要特点是通过添加助剂来改善表面流平效果，仍然未避免上述缺陷。除此之外，上述两篇专利中介绍的吸塑胶制备方式均需要对乙烯-醋酸乙烯酯乳液提前进行pH调节，这增加了吸塑胶制备过程中对加料顺序的限制，同时也增加了实际生产过程中的破乳出渣风险。因此需要提供一种性能优异且制备方法简单的真空吸塑胶。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水性真空吸塑胶，该吸塑胶具有优异的耐热性能、优异的带屑率、优异的低温粘度稳定性、优异的包边性能以及较低的活化温度。本专利技术的另一目的在于提供所述的水性真空吸塑胶的制备方法，该吸塑胶的制备方法简单，降低了吸塑胶制备过程中的出渣风险。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水性真空吸塑胶，由包括以下重量份的组分制备得到：所述芳香族水性聚氨酯分散体的酸值为15-30mgKOH/g，粒径为50-100nm，固含为40-45wt％。在此粒径范围内的分散体可以促进吸塑胶在板材表面的渗透效果，获得优异的带屑率。其由芳香族异氰酸酯与多元醇、小分子二元醇及含亲水基团化合物等发生聚合反应得到异氰酸酯封端的预聚物，然后预聚物经中和及高速剪切分散在水中得到，具体制备方法如下：将反应物多元醇、芳香族异氰酸酯、含亲水基团化合物、小分子二元醇，以及反应物总质量10-30wt％的丙酮加入反应釜中升温到60-90℃，反应约2-4h至理论NCO％值以下，加入反应物总质量40-60wt％的丙酮稀释降温至30-40℃，加入与含有亲水基团化合物等摩尔量的中和剂三乙胺进行中和，然后加入一定量去离子水进行高速剪切分散，得到含有丙酮的水性聚氨酯分散体，通过蒸馏除去丙酮得到芳香族水性聚氨酯分散体。所述的芳香族异氰酸酯与多元醇的摩尔比为1.5～8∶1，优选2～6∶1。所述的芳香族异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，优选TDI-80(含80wt％的2,4-甲苯二异氰酸酯和20wt％的2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物)；采用芳香族异氰酸酯活性较高，反应彻底，残留NCO较低，不需要采用胺进行后扩连，提高了聚氨酯分散体与乙烯-醋酸乙烯酯乳液复配的稳定性，并且苯环刚性结构致使成膜强度高，耐高温性能好。所述的多元醇的数均分子量为100-6000道尔顿，优选数均分子量为1000-5000道尔顿的己二酸系列结晶型聚酯多元醇，所述己二酸系列结晶型聚酯多元醇选自聚己二酸-乙二醇酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸-1,6-己二醇酯中的一种或多种，优选聚己二酸-1,4-丁二醇酯和/或聚己二酸-1,6-己二醇酯。所述的含亲水基团化合物为含有羧基的化合物，选自二羟甲基丙酸和/或二羟甲基丁酸，优选二羟甲基丙酸。所述含亲水基团化合物的用量控制芳香族水性聚氨酯分散体体系的酸值为15-30mgKOH/g。所述的小分子二元醇的分子量小于500，选自一缩二乙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、己二醇中的一种或多种，优选一缩二乙二醇和/或1,4-丁二醇，更优选一缩二乙二醇。小分子二元醇的作用在于可以提高芳香族聚氨酯乳液分子链的柔韧性，从而获得优异的低温性能。其用量为反应物总质量的0.1-10wt％。所述的增粘树脂在水性真空吸塑胶体系中起到增加黏性、改善活化温度的作用，选自水性萜烯、水性松香和水性石油树脂的一种或多种。所述消泡剂选自毕克化学的BYK-024和/或毕克化学的BYK-028。所述润湿剂选自氰特的OT-75、迪高的Tegowet270和迪高的Tegowet500中的一种或多种。所述增稠剂的作用主要是调节吸塑胶的流变性能，选自万华化学集团股份有限公司(简称：万华化学)的碱溶胀增稠剂A801和/或洛克伍德的无机膨润土LaponiteS482，用这两种增稠剂制备的吸塑胶具有优异的剪切流变性能，因此保证了吸塑胶在密度板侧边的充分留胶，获得优异的包边效果。所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液对PVC的粘结有一定的促进作用，并且可以降低体系的成本，选自市售产品，优选大连化学DA-102和/或瓦克化学的EP708。本专利技术水性真空吸塑胶的制备方法为：按照配方所述的重量比，将芳香族水性聚氨酯分散体和乙烯-醋酸乙烯酯乳液加入到分散釜中，以500-800转/分钟的转速搅拌20-30分钟；添加增粘树脂，搅拌10-30分钟；添加润湿剂搅拌10-30分钟；添加消泡剂，搅拌10-30分钟；最后添加增稠剂，调至合适黏度，得到水性真空吸塑胶。本专利技术的水性真空吸塑胶的制备方法无需提前对乙烯-醋酸乙烯酯乳液调节pH，简化了传统吸塑胶的制备步骤，降低了吸塑胶制备过程中的出渣风险。本专利技术水性真空吸塑胶所具有的优点在于：具有优异的耐热性能，其耐热性能可以达到90℃以上；优异的带屑率，适用于各种密度的纤维板，尤其针对不容易破坏的高密度纤维板具有很好的带屑率，适用于各种厚度的PVC基材；优异的包边性能，不会出现由于纤维板侧边密度较低而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性真空吸塑胶，其特征在于：由包含如下重量份的组分制备得到：

【技术特征摘要】
1.一种水性真空吸塑胶，其特征在于：由包含如下重量份的组分制备得到：2.根据权利要求1所述的水性真空吸塑胶，其特征在于：所述芳香族水性聚氨酯分散体是由包括芳香族异氰酸酯与多元醇、小分子二元醇、含亲水基团化合物反应得到异氰酸酯封端的预聚物，然后经中和、分散在水中得到。3.根据权利要求1或2所述的水性真空吸塑胶，其特征在于：所述芳香族水性聚氨酯分散体的酸值为15-30mgKOH/g，粒径为50-100nm，固含为40-45wt％。4.根据权利要求2所述的水性真空吸塑胶，其特征在于：所述芳香族异氰酸酯选自TDI和/或MDI，优选TDI-80。5.根据权利要求2所述的水性真空吸塑胶，其特征在于：所述多元醇的数均分子量为100-6000道尔顿，优选数均分子量为1000-5000道尔顿的己二酸系列结晶型聚酯多元醇，所述己二酸系列结晶型聚酯多元醇选自聚己二酸-乙二醇酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸-1,6-己二醇酯中的一种或多种，优选聚己二酸-1,4-丁二醇酯和/或聚己二酸-1,6-己二醇酯。6.根据权利要求2所述的水性真空吸塑胶，其特征在于：所述的小分子二元醇选自一缩二乙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟伟，王震，王海梅，纪学顺，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37