一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。该胶粘剂包括：通过多元醇中加入丙酮后再与异氰酸反应，生成端异氰酸的预聚体，同时在该反应中引入亲水基团使其扩链。然后加入成盐剂使其成盐，再加水使其乳化，再加特殊功能扩链剂使其二次扩链，最后进行复配，即制得一种耐高温的水性聚氨酯胶粘剂。该胶粘剂的制备方法简单，制备得到的胶粘剂具有好的耐高温性、耐水性和电性能。且其性能稳定、无毒环保、初粘力大、粘接强度高、活化温度低，可用于PET、PE等和纸、织物、无纺织物的粘结，其具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂的制备技术，特别涉及一种可用于做绝热材料的PET/无纺布复合水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。进入21世纪，环保和健康安全问题被广泛关注。水性胶粘剂以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等特点，用水性黏合剂来取代溶剂型胶粘剂，对改善工作环境，减少污染，降低工作强度，避免火灾的危险非常有效。水性胶粘剂替代溶剂型产品已大势所趋。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，通过使用扩链剂，及后期的复配，得到一种具有耐高温性能的水性聚氨酯胶粘剂。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施方式提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂包含：多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂和功能单体聚乙烯醇；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的3％～5％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数指二次扩链剂中的NH与体系中游离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～20％，添加量为多元醇总重量的30％～40％。所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种。所述多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、1，5～萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯，二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯中的至少一种。所述成盐剂包括：氢氧化纳、氨水、三乙胺中的至少一种。所述二次扩链剂包括：乙二胺、二乙烯三胺、磺酸盐扩链剂、乙二氨基乙磺酸钠、1，4-丁二醇-2-磺酸钠、异佛尔酮二胺(IPD)、三甲基己二按TMD、4，4′-二胺基二环己基甲烷(HMDA)、3，3′-二甲基4，4′-二胺基二环己基甲烷(DAMHM)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷中的至少一种。本专利技术实施方式还提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方法包括：按上述权利要求1所述的比例关系取多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水和二次扩链剂，将所述多元醇中加入所述丙酮、所述多异氰酸酯和所述扩链剂，反应生成端异氰酸的预聚体，向所述生成的端异氰酸的预聚体中加入所述成盐剂使该端异氰酸的预聚体成盐，成盐后再加入去离子水进行乳化，乳化后加入二次扩链剂进行二次扩链，即得水性聚氨酯胶粘剂。所述方法进一步包括：在所述多元醇中加入所述丙酮、所述多异氰酸酯和所述扩链剂之前，将所述多元醇加热升温至100～120℃，真空脱水处理0.8～1.5h；在脱水处理后的多元醇中加入占多元醇总重量25～30％的所述丙酮，搅拌混合均匀后加入所述扩链剂，使物料搅拌混合均匀后升温至40～60℃，加入多异氰酸酯，在2～3h内升温至70～90℃，反应3～4h得到端异氰酸的预聚体；检测所述得到的端异氰酸的预聚体的NCO％，若NCO达到2.5％～3％为合格，将所述端异氰酸的预聚体降温至50～40℃；在搅拌状态下加入占多元醇总重量的3％～5％的所述成盐剂，使所述端异氰酸的预聚体成盐，再加入去离子水乳化后，进行二次扩链得到产物；将得到的所述产物加入功能单体聚乙烯醇进行复配，即得耐高温水性聚氨酯胶粘剂。所述方法进一步包括：在100℃～120℃下对反应用的所述多元醇进行抽真空脱水，脱水后降温至50℃，在脱水后的所述多元醇中加入占多元醇总重量25％～30％的所述丙酮，搅拌后加入所述扩链剂，加料完毕后，搅拌使物料混合均匀；将所述混合后的物料在0.5～1h内缓慢升温到50℃～60℃，加入所述多异氰酸酯，在0.5～1h内缓慢升温，控制反应温度在80℃反应2～4h，检测NCO％，若NCO达到2.5％～3％为合格则降温至40℃以下，搅拌下加入所述成盐剂，30min后加入去离子水，加完去离子水后加入胺盐扩链剂作为二次扩链剂，搅拌持续30min，得到水性聚氨酯产物；向所述得到的水性聚氨酯产物加入功能单体聚乙烯醇进行复配，即得到耐高温的水性聚氨酯胶粘剂。所述检测-NCO％是否合格进一步包括：若检测NCO％的结果为NCO未达到2.5％～3％则为不合格，在温度70～90℃下继续反应，直到检测NCO％达到NCO达到2.5％～3％的合格标准。由上述本专利技术实施方式提供的技术方案可以看出，本专利技术通过合理的反应工艺及原料，通过增加体系的硬段如羧基、脲基、胺基甲酸酯基的含量；低分子量软段使用；体系中的物理交联和化学交联；以及2官能度以上的反应；及后期的复配制备了一种性能优越的，具有耐高温、耐水性、及电性能的水性聚氨酯胶粘剂。这是一条绿色的、清洁的、高效的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方法简单，产品粘结强度高、具有好的耐高温性能，用该胶复合的产品可用作绝缘材料。具体实施方式本专利技术实施方式提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂包含：多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂和功能单体聚乙烯醇；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的3％～5％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数是指二次扩链剂中的NH与整个反应体系中游离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～20％，添加量为多元醇总重量的30％～40％。通过将所述多元醇先与扩链剂进行一次扩链，再加入多异氰酸酯，形成预聚体，在70～90℃的温度条件下，再向得到的预聚体中加入成盐剂中和，再用具有特殊功能的扩链剂，如硅烷偶联剂进行二次扩链，真空脱除溶剂后，最后将其与功能单体复配，即可得到胶粘剂成品。该胶粘剂可用于14μ厚的PE膜与面密度30～70g的无纺布的复合，是一种绿色环保产品，有效减少了溶剂胶对环境的污染。为便于理解，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施过程进行说明。实施例一本实施例提供一种具有耐高温性能的水性聚氨酯胶粘剂，它可以用于与无纺布及PE膜复合后用作耐高温的绝缘材料，减少了溶剂胶对环境的污染，该胶粘剂具体包括：多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂和功能单体聚乙烯醇；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的4％～8％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂的用量为与体系中的NCO等摩尔，即所述二次扩链剂的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数是指二次扩链剂中的NH与整个反应体系中游离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～20％，添加量为多元醇总重量30％～40％。其中，所述的多元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂以：多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂和功能单体聚乙烯醇为原料；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的3％～5％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数指二次扩链剂中的NH与体系中游离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～20％，添加量为多元醇总重量的30％～40％；所述扩链剂为胺盐扩链剂；所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种；所述二次扩链剂包括：乙二胺、二乙烯三胺、磺酸盐扩链剂、异佛尔酮二胺(IPD)、三甲基己二胺TMD、4，4′‑二胺基二环己基甲烷(HMDA)、3，3′‑二甲基4，4′‑二胺基二环己基甲烷(DAMHM)、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基二甲氧基硅烷中的至少一种；按上述比例关系取多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水和二次扩链剂，将所述多元醇中加入所述丙酮、所述多异氰酸酯和所述扩链剂，反应生成端异氰酸的预聚体，向所述生成的端异氰酸的预聚体中加入所述成盐剂使该端异氰酸的预聚体成盐，成盐后再加入去离子水进行乳化，乳化后加入二次扩链剂进行二次扩链，即得水性聚氨酯胶粘剂。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂以：多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂和功能单体聚乙烯醇为原料；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的3％～5％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数指二次扩链剂中的NH与体系中游离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～20％，添加量为多元醇总重量的30％～40％；所述扩链剂为胺盐扩链剂；所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种；所述二次扩链剂包括：乙二胺、二乙烯三胺、磺酸盐扩链...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春梅，
申请(专利权)人：青岛森美克化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37