一种水性聚氨酯压敏胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种水性聚氨酯压敏胶及其制备方法与应用，水性聚氨酯压敏胶包括如下重量份的组分：聚醚多元醇80～100份、4，4二苯基甲烷二异氰酸酯80～100份、三羟甲基丙烷30～50份、二羟甲基丙酸10～15份、二月桂酸二丁基锡1～2份、环氧树脂10～30份、N甲基吡咯烷酮1.5～4.5份、水性多异氰酸酯交联剂20～30份。本发明专利技术的水性聚氨酯压敏胶能应用在CPP膜、PET膜、镀铝膜、PE膜等多种复合薄膜的粘接中，具有高固含量、耐剥离性强、耐水性强的特点，使用时涂布速度块、涂布温度低以及涂布效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯压敏胶及其制备方法与应用
本专利技术涉及高分子材料领域，更具体地说，涉及一种水性聚氨酯压敏胶及其制备方法与应用。
技术介绍
复合薄膜在各大领域得到广泛应用，现有的复合薄膜用胶黏剂大多是丙烯酸酯压敏胶，极少数的聚氨酯压敏胶应用在复合薄膜上。现有的聚氨酯压敏胶呈现出持粘性不高、耐剥离性低、耐候性不好、溶液聚合方式污染环境等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种水性聚氨酯压敏胶及其制备方法与应用。本专利技术的应用在复合薄膜中的水性聚氨酯压敏胶具有高固含量、耐剥离性强、耐水性强的特点，使用时涂布速度块、涂布温度低以及涂布效率高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水性聚氨酯压敏胶，包括如下重量份的组分：聚醚多元醇80～100份、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯80～100份、三羟甲基丙烷30～50份、二羟甲基丙酸10～15份、二月桂酸二丁基锡1～2份、环氧树脂10～30份、N-甲基吡咯烷酮1.5～4.5份、水性多异氰酸酯交联剂20～30份。优选地，所述聚醚多元醇选自N220型聚醚多元醇或N210型聚醚多元醇中的一种或任意配比的混合物。优选地，所述水性多异氰酸酯交联剂选自甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二亚甲基二苯基二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或者两种以上的组合物。优选地，该水性聚氨酯压敏胶还包括1～3份重量份的易挥发溶剂，所述易挥发溶剂选自1，4-丁二醇、乙酸乙酯中的一种或两者的混合物。本专利技术还提供一种水性聚氨酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：(1)在装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入聚醚多元醇、水性多异氰酸酯交联剂、二月桂酸二丁基锡，升温后，进行保温反应；(2)再向四口烧瓶中加入三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、环氧树脂、N-甲基吡咯烷酮和丙酮，进行回流反应；(3)然后降温，用pH调节剂中和至pH6.5～7.5，最后用含1％己二酸二酰肼的去离子水进行剪切乳化，快速搅拌；(4)用旋转蒸发仪脱出丙酮，即得到乳白色聚氨酯水分散胶黏剂；(5)干燥之后得水性聚氨酯压敏胶。优选地，在步骤(1)中，所述保温反应的条件为：在温度为75～80℃下，保温反应1.5～2h。优选地，在步骤(2)中，所述回流反应的条件为：在温度为75～80℃，回流反应3.5～4h；在加入三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、环氧树脂、N-甲基吡咯烷酮时，还包括加入1～3份重量份的易挥发溶剂，所述易挥发溶剂选自1，4-丁二醇、乙酸乙酯中的一种或两者的混合物。优选地，在步骤(3)中，降温至35℃以下，用三乙胺中和至pH6.5～7.5；搅拌20～30min。优选地，在步骤(5)中，干燥条件为通过温度设置为110～120℃的电热鼓风干燥箱干燥10～15min。本专利技术还提供一种复合薄膜聚氨酯压敏胶带的制备方法，包括如下步骤：(1)准备一张离型膜，将如权利要求5～8任一项所述的水性聚氨酯压敏胶预涂于离型膜的一面；(2)将步骤(1)中处理后带有水性聚氨酯压敏胶的离型膜通过电热鼓风干燥箱干燥，然后取出置于干燥环境中冷却至室温；(3)将冷却后的带有水性聚氨酯压敏胶的离型膜贴合于基材的一面，同时将该离型膜剥离，达到转移贴合压敏胶的效果；(4)重复步骤(1)～(2)，将预涂于第二张离型膜上的水性聚氨酯压敏胶转移、并贴合于基材的另一面，与该离型膜一同成卷，得到聚氨酯压敏胶带。优选地，在步骤(2)中，所述电热鼓风干燥箱的温度为110～120℃，干燥10～15min。实施本专利技术的水性聚氨酯压敏胶及其制备方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术的应用在复合薄膜中的水性聚氨酯压敏胶具有高固含量、耐剥离性强、耐水性强的特点，使用时涂布速度块、涂布温度低以及涂布效率高。(2)本专利技术中合度为95％～100％，乳液具有良好外观和较长时间的储存稳定性。(3)对多种复合薄膜表现出较强的粘接性能，剥离强度进一步提高，外观储存稳定性良好。(4)用于复合薄膜材料的粘接(CPP/PET/镀铝膜、PE)，表现出良好的性能。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。一种水性聚氨酯压敏胶，包括如下重量份的组分：聚醚多元醇80～100份、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯80～100份、三羟甲基丙烷30～50份、二羟甲基丙酸10～15份、二月桂酸二丁基锡1～2份、环氧树脂10～30份、N-甲基吡咯烷酮1.5～4.5份、水性多异氰酸酯交联剂20～30份。优选地，所述聚醚多元醇选自N220型聚醚多元醇或N210型聚醚多元醇中的一种或任意配比的混合物。更优选为总分子量Mn＝2000，其中二元醇分子量<1000、三元醇的分子量>1000的聚醚多元醇。专利技术人发现，聚氨酯压敏胶所需的聚醚二元醇和聚醚三元醇的比例与压敏胶性能有较大关系，研究发现，当二元醇所含的羟基数与三元醇所含的羟基数之比在1～10之间，R值在0.8～1.15之间，且当二元醇分子量<1000、三元醇的分子量>1000，就能合成性能较好的压敏胶。优选地，所述水性多异氰酸酯交联剂优选为芳香族异氰酸酯，选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯、二亚甲基二苯基二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或者两种以上的组合物。最优选为甲苯二异氰酸酯(TDI)。水性多异氰酸酯交联剂常温下可与含活性基团树脂长期稳定共存，溶剂挥发后，涂膜经过热处理后该潜伏的水性多异氰酸酯交联剂释放出-NCO基团并与树脂分子链上的氨基等基团反应形成交联，可显著改善聚氨酯胶黏剂的内聚强度、持粘性和180°剥离强度。更进一步地，在水性聚氨酯压敏胶(水性PU胶黏剂)中加入少量对人体无害的易挥发溶剂，可以加快胶黏剂的干燥速率，提高复合工艺过程的生产效率，易挥发溶剂用量为1～3份的重量份，优选为1，4-丁二醇(BDO)、乙酸乙酯中的一种或两者的混合物。在本专利技术中，二羟甲基丙酸(DMPA)的加入，羧基-COOH等改性基团阻碍了硬段区域微相的形成，而使得软硬段之间相分离现象不明显。同时由于-COOH亲水性较好，而更多地富集于产物表面，与被粘物形成氢键，从而使体系剥离强度有所提高。本专利技术还提供一种水性聚氨酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：(1)在装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入聚醚多元醇、水性多异氰酸酯交联剂，二月桂酸二丁基锡，升温后至75～80℃，在该温度下进行保温反应1.5～2h；恒压滴液漏斗的滴速为常规滴速即可。(2)再向四口烧瓶中加入三羟甲基丙烷(TMP)、二羟甲基丙酸(DMPA)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、环氧树脂(E-44)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和丙酮，在温度为75～80℃，回流反应3.5～4h；优选地，在步骤2)中，在加入三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、环氧树脂、N-甲基吡咯烷酮时，还包括加入易挥发溶剂，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯压敏胶，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚醚多元醇80～100份、4，4‑二苯基甲烷二异氰酸酯80～100份、三羟甲基丙烷30～50份、二羟甲基丙酸10～15份、二月桂酸二丁基锡1～2份、环氧树脂10～30份、N‑甲基吡咯烷酮1.5～4.5份、水性多异氰酸酯交联剂20～30份。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯压敏胶，其特征在于，包括如下重量份的组分：聚醚多元醇80～100份、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯80～100份、三羟甲基丙烷30～50份、二羟甲基丙酸10～15份、二月桂酸二丁基锡1～2份、环氧树脂10～30份、N-甲基吡咯烷酮1.5～4.5份、水性多异氰酸酯交联剂20～30份。2.如权利要求1所述的水性聚氨酯压敏胶，其特征在于，所述聚醚多元醇选自N220型聚醚多元醇或N210型聚醚多元醇中的一种或任意配比的混合物。3.如权利要求1所述的水性聚氨酯压敏胶，其特征在于，所述水性多异氰酸酯交联剂选自甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、二亚甲基二苯基二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或者两种以上的组合物。4.如权利要求1所述的水性聚氨酯压敏胶，其特征在于，该水性聚氨酯压敏胶还包括1～3份重量份的易挥发溶剂，所述易挥发溶剂选自1，4-丁二醇、乙酸乙酯中的一种或两者的混合物。5.一种水性聚氨酯压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中，加入聚醚多元醇、水性多异氰酸酯交联剂、二月桂酸二丁基锡，升温后，进行保温反应；(2)再向四口烧瓶中加入三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、环氧树脂、N-甲基吡咯烷酮和丙酮，进行回流反应；(3)然后降温，用pH调节剂中和至pH6.5～7.5，最后用含1％己二酸二酰肼的去离子水进行剪切乳化，快速搅拌；(4)用旋转蒸发仪脱出丙酮，即得到乳白色聚氨酯水分散胶黏剂；(5)干燥之后得水性聚氨酯压敏胶。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐登武，吴卫均，
申请(专利权)人：深圳日高胶带新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44