一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法技术

本发明专利技术涉及聚氨酯胶黏剂制备技术领域，尤其涉及一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法,将低聚物多元醇投放至搅拌反应釜内，加热，真空环境下搅拌以进行脱水，加入分子筛和增稠剂，搅拌，放置使其温度降低，然后分次将二异氰酸酯加入至脱水后的低聚物多元醇中进行搅拌，控制温度和反应时长，合成中等分子量的聚合物,调节聚合物的粘度值至符合标准，加入扩链剂，搅拌均匀静置后以形成聚氨酯中间体，将聚氨酯中间体加入至去离子水中置换有机溶剂，制得聚氨酯胶黏剂。本发明专利技术通过对聚合物粘度值的控制，以及对扩链剂添加计量的调节，以使制备出的聚氨酯胶黏剂具有较佳的使用性能和较长的保存期限，提高聚氨酯胶黏剂的使用性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯胶黏剂制备
，尤其涉及一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法。

技术介绍

[0002]水性聚氨酯(PU)胶粘剂是指聚氨酯以水为介质，体系中不含或含很少的有机溶剂。因其具有高粘接强度和剥离强度，耐冲击性、耐超低温性、耐油性和耐磨性好等优点，故应用面越来越广。作为典型的环保性产品，水性聚氨酯(PU)胶粘剂的质量检测自然受到人们的关注。尤其是通过对PU胶粘剂检测，我们得知，相比溶剂型聚氨酯胶粘剂，PU胶粘剂的挥发性有机化合物(VOC)检测指标更低，更符合人们的环保需求。但是单纯的水性聚氨酯乳液在一些性能上还不尽人意，如耐高温性能不佳、耐水性差、初粘力低、干燥时间长和固化速度慢等缺点。为了改善水性聚氨酯胶粘剂性能，使其应用范围更加广泛，就必须进行适当的改性。
[0003]中国专利公开号：CN1326902C公开了一种适于制备亲水性聚氨酯聚合物的基于MDI的异氰酸酯封端预聚物，在其公开的方案中，基于MDI的组合物含有由异氰酸酯混合物与聚醚多元醇反应而制得的预聚物，该异氰酸酯混合物含有摩尔比在25∶75到80∶20之间的2，4
’‑
亚甲基二苯基异氰酸酯(MDI)和4，4
’‑
亚甲基二苯基异氰酸酯，该聚醚多元醇的氧乙烯含量至少为30wt%。然而，并不能解决现有技术中生产的水性聚氨酯胶黏剂使用性能较差的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，用以克服现有技术中生产的水性聚氨酯胶黏剂使用性能较差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，包括：步骤S1，准备预设重量份的用以制备聚氨酯胶黏剂的原料，所述原料包括低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、分子筛、增稠剂和有机溶剂；步骤S2，将低聚物多元醇投放至搅拌反应釜内，加热，真空环境下搅拌以进行脱水，保持真空环境，经第一入料口加入分子筛和增稠剂，搅拌，放置使其温度降低，然后经第二入料口，分次将二异氰酸酯加入至脱水后的低聚物多元醇中进行搅拌，控制温度和反应时长，合成中等分子量的聚合物；步骤S3，调节所述步骤S2中合成的聚合物的粘度值并在中控单元判定粘度值符合标准时经第三入料口加入所述扩链剂，搅拌均匀静置后以形成聚氨酯中间体，将聚氨酯中间体加入至去离子水中置换有机溶剂，制得聚氨酯胶黏剂；在所述步骤S3中，使用粘度计对所述聚合物的粘度值进行检测，所述中控单元根据检测结果判断粘度值是否符合标准，并在判定粘度值不符合标准时调节所述增稠剂或所
述有机溶剂的添加量以对粘度值进行调节；在所述聚氨酯胶黏剂制备完成后，检测聚氨酯胶黏剂的平均分子量以判定生产的聚氨酯胶黏剂是否符合要求，并在判定聚氨酯胶黏剂平均分子量不符合要求时对所述扩链剂的添加量进行调节。
[0006]进一步地，在所述步骤S3中，在判定所述聚合物的粘度值是否符合标准时，将所述粘度计检测的聚合物的粘度值D与预设粘度值进行比较，所述预设粘度值包括第一预设粘度值D01和第二预设粘度值D02，其中D01＜D02，若D＜D01，所述中控单元判定粘度值过低；若D01≤D≤D02，所述中控单元判定粘度值符合标准；若D＞D02，所述中控单元判定粘度值过高。
[0007]进一步地，当所述中控单元判定所述聚合物的粘度值过低时，需要增加增稠剂以提高聚合物的粘度值，中控单元计算过低粘度差值σ，设定σ=(D01+D02)/2
‑
D，所述中控单元将过低粘度差值σ与预设过低粘度差值进行比对，所述预设过低粘度差值包括第一预设过低粘度差值σ1和第二预设过低粘度差值σ2，其中σ1＜σ2，中控单元将增稠剂初始添加量记为Q0，若σ≤σ1，所述中控单元通过α1将增稠剂的量调节至对应值；若σ1＜σ≤σ2，所述中控单元通过α2将增稠剂的量调节至对应值；若σ＞σ2，所述中控单元通过α3将增稠剂的量调节至对应值；其中，α1为第一预设增稠剂增加调节系数，α2为第二预设增稠剂增加调节系数，α3为第三预设增稠剂增加调节系数，1＜α1＜α2＜α3＜1.5，当所述中控单元通过αn将增稠剂的量调节至对应值时，设定n=1，2，3，中控单元将调节后的增稠剂的量记为Q1，设定Q1=Q0
×
αn，将需要补充的增稠剂的量记为Q1
’
，设定Q1
’
=Q1
‑
Q0，在所述聚合物中增加Q1
’
的增稠剂，搅拌均匀，并继续检测聚合物的粘度值D
’
，且在下次制备聚氨酯胶黏剂时将添加的增稠剂的量设置为Q1。
[0008]进一步地，当所述中控单元判定所述聚合物的粘度值过高时，需要减少增稠剂以降低聚合物的粘度值，中控单元计算过高粘度差值τ，设定τ=D
‑
(D01+D02)/2，所述中控单元将过高粘度差值τ与预设过高粘度差值进行比对，所述预设过高粘度差值包括第一预设过高粘度差值τ1和第二预设过高粘度差值τ2，其中0＜τ1＜τ2，若τ≤τ1，所述中控单元通过β3将增稠剂的量调节至对应值；若τ1＜τ≤τ2，所述中控单元通过β2将增稠剂的量调节至对应值；若τ＞τ2，所述中控单元通过β1将增稠剂的量调节至对应值；其中，β1为第一预设增稠剂减少调节系数，β2为第二预设增稠剂减少调节系数，β3为第三预设增稠剂减少调节系数，0.5＜β1＜β2＜β3＜1，当所述中控单元通过βi将增稠剂的量调节至对应值时，设定i=1，2，3，中控单元将调节后的增稠剂的量记为Q2，设定Q2=Q0
×
βi，将需要减少的增稠剂的量记为Q2
’
，设定Q2
’
=Q0
‑
Q2，且在下次制备聚氨酯胶黏剂时将添加的增稠剂的量设置为Q2。
[0009]进一步地，所述中控单元根据计算出的需减少的增稠剂的量Q2
’
计算需要添加的有机溶剂的量，设定每单位重量的增稠剂需要加重量为S的有机溶剂以使粘度值=(D01+D02)/2，则计算的需要添加的有机溶剂的重量为m=Q2
’×
S，同时根据所述聚合物粘度值D选取对应的修正系数对需要添加的有机溶剂的重量m进行修正。
[0010]进一步地，所述中控单元中预设不同浓度的增稠剂在有机溶剂中粘度值变化曲线，当中控单元判定所述聚合物粘度值过高时，提取该粘度值D在粘度值变化曲线上对应的点的切线斜率k，并将k与预设斜率进行比对，所述预设斜率包括第一预设斜率k1和第二预设斜率k2，其中0＜k1＜k2，若k≤k1，所述中控单元通过e1将所述需要添加的有机溶剂的重量m修正至对应值；若k1＜k≤k2，所述中控单元通过e2将所述需要添加的有机溶剂的重量m修正至对应值；若k＞k2，所述中控单元通过e3将所述需要添加的有机溶剂的重量m修正至对应值；其中，e1为第一预设修正系数，e2为第二预设修正系数，e3为第三预设修正系数，0.1＜e1＜e2＜e3＜0.3，当所述中控单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，准备预设重量份的用以制备聚氨酯胶黏剂的原料，所述原料包括低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、分子筛、增稠剂和有机溶剂；步骤S2，将所述低聚物多元醇投放至搅拌反应釜内，加热，真空环境下搅拌以进行脱水，保持真空环境，经第一入料口加入所述分子筛和所述增稠剂，搅拌，放置使其温度降低，然后经第二入料口分次将所述二异氰酸酯加入至脱水后的低聚物多元醇中进行搅拌，控制温度和反应时长，合成中等分子量的聚合物；步骤S3，调节所述步骤S2中合成的聚合物的粘度值并在中控单元判定粘度值符合标准时经第三入料口加入所述扩链剂，搅拌均匀静置后以形成聚氨酯中间体，将聚氨酯中间体加入至去离子水中置换有机溶剂，制得聚氨酯胶黏剂；在所述步骤S3中，使用粘度计对所述聚合物的粘度值进行检测，所述中控单元根据检测结果判断粘度值是否符合标准，并在判定粘度值不符合标准时调节所述增稠剂或所述有机溶剂的添加量以对粘度值进行调节；在所述聚氨酯胶黏剂制备完成后，检测聚氨酯胶黏剂的平均分子量以判定生产的聚氨酯胶黏剂是否符合要求，并在判定聚氨酯胶黏剂平均分子量不符合要求时对所述扩链剂的添加量进行调节。2.根据权利要求1所述的基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在判定所述聚合物的粘度值是否符合标准时，将所述粘度计检测的聚合物的粘度值D与预设粘度值进行比较，其中所述预设粘度值包括第一预设粘度值D01和第二预设粘度值D02，其中D01＜D02，若D＜D01，所述中控单元判定粘度值过低；若D01≤D≤D02，所述中控单元判定粘度值符合标准；若D＞D02，所述中控单元判定粘度值过高。3.根据权利要求2所述的基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，其特征在于，当所述中控单元判定所述聚合物的粘度值过低时，需要增加所述增稠剂以提高聚合物的粘度值，中控单元计算过低粘度差值σ，设定σ=(D01+D02)/2
‑
D，所述中控单元将过低粘度差值σ与预设过低粘度差值进行比对，所述预设过低粘度差值包括第一预设过低粘度差值σ1和第二预设过低粘度差值σ2，其中σ1＜σ2，中控单元将增稠剂初始添加量记为Q0，若σ≤σ1，所述中控单元通过α1将所述增稠剂的量调节至对应值；若σ1＜σ≤σ2，所述中控单元通过α2将所述增稠剂的量调节至对应值；若σ＞σ2，所述中控单元通过α3将所述增稠剂的量调节至对应值；其中，α1为第一预设增稠剂增加调节系数，α2为第二预设增稠剂增加调节系数，α3为第三预设增稠剂增加调节系数，1＜α1＜α2＜α3＜1.5，当所述中控单元通过αn将所述增稠剂的量调节至对应值时，设定n=1，2，3，中控单元将调节后的增稠剂的量记为Q1，设定Q1=Q0
×
αn，将需要补充的增稠剂的量记为Q1
’
，设定Q1
’
=Q1
‑
Q0，在所述聚合物中增加Q1
’
的增稠剂，搅拌均匀，并继续检测所述聚合物的粘度值D
’
，且在下次制备聚氨酯胶黏剂时将添加的增稠剂的量设置为Q1。4.根据权利要求2所述的基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，其特征在于，当所述中控单元判定所述聚合物的粘度值过高时，需要减少所述增稠剂以降低聚合物的粘度值，中控单元计算过高粘度差值τ，设定τ=D
‑
(D01+D02)/2，所述中控单元将过高粘度差值τ
与预设过高粘度差值进行比对，所述预设过高粘度差值包括第一预设过高粘度差值τ1和第二预设过高粘度差值τ2，其中0＜τ1＜τ2，若τ≤τ1，所述中控单元通过β3将所述增稠剂的量调节至对应值；若τ1＜τ≤τ2，所述中控单元通过β2将所述增稠剂的量调节至对应值；若τ＞τ2，所述中控单元通过β1将所述增稠剂的量调节至对应值；其中，β1为第一预设增稠剂减少调节系数，β2为第二预设增稠剂减少调节系数，β3为第三预设增稠剂减少调节系数，0.5＜β1＜β2＜β3＜1，当所述中控单元通过βi将所述增稠剂的量调节至对应值时，设定i=1，2，3，中控单元将调节后的增稠剂的量记为Q2，设定Q2=Q0
×
βi，将需要减少的增稠剂的量记为Q2
’
，设定Q2
’
=Q0
‑
Q2，且在下次制备聚氨酯胶黏剂时将添加的增稠剂的量设置为Q2。5.根据权利要求4所述的基于亲水性生物基的聚氨酯胶黏剂制备方法，其特征在于，所述中控单元根据计算出的需减少的所述增稠剂的量Q2
’
计算需要添加...

【专利技术属性】
技术研发人员：马仁，林小芳，
申请(专利权)人：张家港市顾乐仕生活家居科技有限公司，
类型：发明
国别省市：