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水性真空吸塑胶及其制备方法，其原料包含如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体A为10‑30份，水性聚氨酯分散体B为15‑50份，乙烯‑醋酸乙烯酯乳液45‑65份，消泡剂0.03‑0.08份，润湿剂0.1‑0.3份，增塑剂0‑10份，增稠剂0‑0.05份，成膜助剂0.2‑10份，将上述组分混合得到真空吸塑胶。本发明专利技术的粘合剂具有优异的强度、耐热性能、高光、包边性能和较低的活化温度。制备方法为：将乙烯‑醋酸乙烯酯乳液加入到分散釜中，调节pH，随后加入水性聚氨酯分散体A和B，然后在搅拌条件下依次添加消泡剂、润湿剂，成膜助剂，增塑剂，最后添加增稠剂调至合适粘度，得到水性真空吸塑胶。

A Water-borne Vacuum Absorbing Plastic and Its Preparation Method

The invention discloses a water-borne vacuum absorbing plastic and its preparation method. The raw material comprises the following weight components: waterborne polyurethane dispersion A 10, 30 parts, waterborne polyurethane dispersion B 15, 50 parts, vinyl acetate vinyl acetate emulsion 45, 65 parts, defoaming agent 0.03 0.08 parts, wetting agent 0.1 0.3 0.3, plasticizer 0 0, thickening agent 0 ingredients, film builder assistant The vacuum absorbing plastics were obtained by mixing the above components. The adhesive of the invention has excellent strength, heat resistance, high gloss, edge-wrapping performance and low activation temperature. The preparation method is as follows: adding vinyl acetate vinyl acetate emulsion to the dispersing kettle, adjusting pH, then adding waterborne polyurethane dispersions A and B, then adding defoamers, wetting agents, film forming auxiliaries, plasticizers, adding thickeners to the appropriate viscosity under the agitation conditions, and obtaining the water-borne vacuum absorbing plastic.

【技术实现步骤摘要】
一种水性真空吸塑胶及其制备方法
本专利技术涉及一种水性真空吸塑胶及其制备方法，所述的水性真空吸塑胶是一种高强度、包边性好、高光、快速干燥的应用于真空吸塑工艺的水性聚氨酯胶粘剂。
技术介绍
随着装饰装修行业的快速发展和成熟，人们对吸塑胶的要求也不断提高。真空吸塑胶主要以水性聚氨酯乳液与其他树脂复配而成。目前市场上销售的真空吸塑胶存在的问题如下，1)活化温度：客户希望胶粘剂能够在较短时间和较低温度下充分活化，但在实际使用过程中由于传热不均，基材侧边或多或少会出现活化不充分的现象。2)包边性能：密度板等基材的侧边密度较低，吸塑胶容易渗透，侧边留胶少，容易出现侧边开胶现象，这个问题在夏季尤为突出。3)强度：目前水性聚氨酯很大程度上是通过结晶建立强度，在实际使用过程中就会出现产品表面温度并未降至安全温度即取出，强度并未建立，易出现开胶现象。4)表面效果：在吸塑过程中若采用薄的PVC材质板材表面会有麻点，影响成品的品质。5)生产效率：工艺决定必须待胶完全干燥才能进行吸塑。中国公开专利CN106590506A介绍了一种高性能水性真空吸塑胶。其配方为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。该吸塑胶仍不能将活化温度与耐热性很好的平衡，活化温度偏高，且未涉及吸塑胶的表面效果以及快速干燥技术。基于目前真空吸塑胶存在的问题，需要开发一种低活化温度，具有优异的表面效果、强度和包边性能的产品。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种水性真空吸塑胶，产品特点是低活化温度，具有优异的表面效果、强度和包边性能，不易开胶，而且该吸塑胶能够快速干燥，降低时间成本，提高生产效率。本专利技术的另一个目的在于提供所述的水性真空吸塑胶的制备方法，为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种水性真空吸塑胶，其原料包含如下重量份的组分：本专利技术中，所述的水性聚氨酯分散体A为水性脂肪族聚氨酯分散体，其粒径为150-220nm，数均分子量为3-10万道尔顿，固含48-52％，其由包含脂肪族二异氰酸酯、多元醇及亲水化合物的组分发生聚合反应得到的预聚物经扩链在水中分散得到。本专利技术中，所述的脂肪族二异氰酸酯选自HDI、HMDI、IPDI、XDI中的一种或多种；所述的多元醇为聚酯型多元醇，数均分子量为400-15000道尔顿，优选数均分子量为1000-4000道尔顿的聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的一种或两种。本专利技术中，所述的水性聚氨酯分散体A制备方法为本领域技术人员公知的技术，通常可以包括以下步骤：将经过脱水处理的多元醇、脂肪族二异氰酸酯、丙酮和经过脱水处理的亲水化合物加入到反应釜中，在70-90℃下搅拌该混合物直到NCO含量达到理论值1.5-2.6wt％得到预聚体，随后在该预聚物加入扩链剂，同时剧烈搅拌10-25分钟，用水高速分散，最后通过蒸馏分离出丙酮之后，获得聚氨酯分散体。其中，多元醇的用量是100-250份，脂肪族二异氰酸酯的用量是15-60份，亲水化合物的用量是1-10份，丙酮的用量是150-400份，扩链剂的用量是1-20份。所述的亲水化合物选自二氨基磺酸、三氨基磺酸、二氨基羧酸、三氨基羧酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基乙酸、二羟基琥珀酸、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、N-(3-氨基丙基)-3-氨基丙磺酸、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸，以及它们的盐中的一种或多种，优选三氨基磺酸、二氨基羧酸、二羟甲基丙酸、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、丙烯酸，以及它们的盐中的一种或多种。所述扩链剂为含有2～3个NCO反应性官能团的化合物，并且其中至少有一个NCO反应性官能团为伯氨基或仲氨基，优选为异佛尔酮二胺、N-(2-羟乙基)亚乙基二胺、乙二胺。本专利技术中，所述的水性聚氨酯分散体B为水性芳香族自交联聚氨酯分散体，其数均分子量为5-15万道尔顿，粒径为50-100nm，固含为40-45wt％。其由包含芳香族二异氰酸酯与多元醇、亲水化合物、扩链剂以及含有NCO反应性官能团的自交联单体的组分发生聚合反应得到的预聚物经中和及分散在水中得到。本专利技术中，所述的制备水性聚氨酯分散体B的多元醇包括至少一种数均分子量为200-7000的结晶型多元醇和至少一种数均分子量为200-5000非结晶型的多元醇的混合物；优选一种数均分子量为1000-4000的结晶型二元醇和一种数均分子量为1000-4000非结晶型二元醇的混合物；更优选的，所述非结晶型二元醇为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种或多种与碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯反应制备的聚碳酸酯二元醇；所述结晶型二元醇是1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或两种与己二酸反应制备的聚酯二元醇。本专利技术中，所述的制备水性聚氨酯分散体B的芳香族二异氰酸酯选自TDI和/或MDI，优选TDI-80。采用芳香族二异氰酸酯可提高真空吸塑胶的强度与耐热，并可降低成本。所述的芳香族二异氰酸酯与多元醇的摩尔比为1.5～8∶1，优选2～6∶1。本专利技术中，所述的制备水性聚氨酯分散体B的自交联单体的NCO反应性官能团选自羟基、伯氨基、仲氨基中的一种或多种；所述的自交联单体优选为具有至少两个伯氨基和/或仲氨基的硅氧烷；更优选所述的自交联单体为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、1,3-二(氨基丙基)四甲基二硅氧烷中的一种或多种，进一步优选N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。所述的亲水化合物选自二氨基磺酸、三氨基磺酸、二氨基羧酸、三氨基羧酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基乙酸、二羟基琥珀酸、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、N-(3-氨基丙基)-3-氨基丙磺酸、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸，以及它们的盐中的一种或多种，优选三氨基磺酸、二氨基羧酸、二羟甲基丙酸、N-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、丙烯酸，以及它们的盐中的一种或多种；所述的扩链剂选自一缩二乙二醇、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、1,4-丁二醇，更优选一缩二乙二醇。本专利技术中，所述的水性聚氨酯分散体B制备方法包括以下步骤：将反应物多元醇、芳香族二异氰酸酯、亲水化合物、扩链剂，以及丙酮加入反应釜中升温到60-90℃，反应约2-4h至NCO含量达到1.5-2.8wt％，加入含有自交联单体的丙酮稀释降温至30-40℃，加入与含有亲水基团化合物等摩尔量的中和剂优选三乙胺进行中和，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。其中，多元醇的用量是160-260份，芳香族二异氰酸酯的用量是20-65份，亲水化合物的用量是5-20份，丙酮的用量是200-550份，自交联单体的用量是0.5-4份，扩链剂1-15份，中和剂的用量是1-20份。本专利技术中，粘合剂组份中水性聚氨酯分散体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性真空吸塑胶，其特征在于，其原料包含如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体A为10‑30份，优选15‑25份，水性聚氨酯分散体B为15‑50份，优选20‑45份，乙烯‑醋酸乙烯酯乳液45‑65份，优选50‑64份，消泡剂0.03‑0.08份，优选0.04‑0.06份，润湿剂0.1‑0.3份，优选0.15‑0.25份，增塑剂0‑10份，优选2‑8份，增稠剂0‑0.05份，优选0.01‑0.03份，成膜助剂0.2‑10份，优选1‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种水性真空吸塑胶，其特征在于，其原料包含如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体A为10-30份，优选15-25份，水性聚氨酯分散体B为15-50份，优选20-45份，乙烯-醋酸乙烯酯乳液45-65份，优选50-64份，消泡剂0.03-0.08份，优选0.04-0.06份，润湿剂0.1-0.3份，优选0.15-0.25份，增塑剂0-10份，优选2-8份，增稠剂0-0.05份，优选0.01-0.03份，成膜助剂0.2-10份，优选1-6份。2.如权利要求1所述的水性真空吸塑胶，其特征在于，所述的水性聚氨酯分散体A为水性脂肪族聚氨酯分散体，其数均分子量为3-10万道尔顿，粒径为150-220nm；其由包含脂肪族二异氰酸酯、多元醇及亲水化合物的组分发生聚合反应得到的预聚物经扩链在水中分散得到。3.如权利要求2所述的水性真空吸塑胶，其特征在于，所述的脂肪族二异氰酸酯选自HDI、HMDI、IPDI、XDI中的一种或多种；所述的多元醇为聚酯型多元醇，数均分子量为400-15000道尔顿，优选数均分子量为1000-4000道尔顿的聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的一种或两种。4.如权利要求1-3中任一项所述的水性真空吸塑胶，其特征在于，所述的水性聚氨酯分散体B为水性芳香族自交联聚氨酯分散体，其数均分子量为5-15万道尔顿，粒径为50-100nm；其由包含芳香族二异氰酸酯与多元醇、亲水化合物、扩链剂以及含有NCO反应性官能团的自交联单体的组分发生聚合反应得到的预聚物经中和及分散在水中得到。5.如权利要求4所述的水性真空吸塑胶，其特征在于，所述的制备水性聚氨酯分散体B的多元醇包括至少一种数均分子量为200-7000的结晶型多元醇和至少一种数均分子量为200-5000非结晶型的多元醇的混合物；优选一种数均分子量为1000-4000的结晶型二元醇和一种数均分子量为1000-4000非结晶型二元醇的混合物；更优选的，所述非结晶型二元醇为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇中的一种或多种与碳酸二甲酯和/或碳酸二乙酯反应制备的聚碳酸酯二元醇；所述结晶型二元醇是1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或两种与己二酸反应制备的聚酯二元醇。6.如权利要求4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。7.如权利要求4所述的水性真空吸塑胶，其特征在于，所述的自交联单体的NCO反应性官能团选自羟基、伯氨基、仲氨基中的一种或多种；所述的自交联单体优选为具有至少两个伯氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘光政，王海梅，曹玉阳，纪学顺，张慧辰，刘伟伟，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33