一种环保可降解聚氨酯胶黏剂及其制备方法技术

本申请涉及光学胶技术领域，具体公开了一种环保可降解聚氨酯胶黏剂及其制备方法。一种环保可降解聚氨酯胶黏剂原料包括以重量份计的：棉子糖8

【技术实现步骤摘要】
一种环保可降解聚氨酯胶黏剂及其制备方法


[0001]本申请涉及环保胶黏材料领域，更具体地说，它涉及一种环保可降解聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶粘剂。多异氰酸酯分子链中含有异氰基和氨基甲酸酯基，故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性，因此可与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁材料，均具有优良的化学粘接力。另外，聚氨酯胶黏剂还拥有良好的贮存稳定性，随着聚氨酯胶黏剂被广泛的应用，大量的聚氨酯聚合物由于其贮存稳定性好，从而难以在自然环境中被快速降解，造成了大量废弃的无法被分解的聚氨酯胶黏剂，长期维持聚合物形态，给自然环境增添了较大的负担。
[0003]相关
中，研制出了各类型的易降解聚氨酯胶黏剂，但是胶黏剂在易降解的同时无法确保使用过程中的稳定性，从而出现在应用过程中就提前分解、收缩或者出现粘性下降等问题，使得在使用过程中胶黏剂的稳定性变差，容易丧失粘接性能，因此限制了易降解聚氨酯胶黏剂的应用场景；相关技术中采用添加葡萄糖、果糖、蔗糖在室温下与异氰酸酯预聚、硫化，在葡萄糖和果糖质量分数为8％，可得到延性均匀的聚氨酯材料，但随糖组分含量的增加，储能模量和损耗因子增加，断裂应力增加，断裂应变降低，说明随糖组分质量分数的增加，所得试样的弹性增加，粘性出现下降。因此需要进一步提升环保易降解聚氨酯的粘性稳定，同时还需要快速在自然环境中降解。

技术实现思路

[0004]为了进一步提升环保易降解聚氨酯的使用稳定性，并可以快速在自然环境中降解，本申请提供一种环保可降解聚氨酯胶黏剂及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，采用如下的技术方法：一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，原料包括以重量份计的：原料包括以重量份计的：棉子糖8
‑
24份、脲基甲酸酯5
‑
10份、钠基膨润土3
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12份、聚乙二醇10
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20份、异氰酸酯25
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45份和催化剂0.1
‑
1份。
[0006]通过采用上述技术方法，由于聚氨酯设计的自由度大，其大分子中除了含有氨基甲酸酯外，还可含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基团。聚氨酯的降解性能主要取决于它的化学结构。本申请添加的脲基甲酸酯是由硬段异氰酸酯衍生的基团，可以通过热降解方式使脲基甲酸酯分解成氨基甲酸酯和脲，然后在高温下，氨基甲酸酯依据条件的不同降解成为醇、氨基甲酸、烯烃或CO2、仲胺，脲基降解成为异氰酸酯和胺。本申请采用还原性三糖棉子糖，由于随单糖或二糖组分质量分数的增加，粘性会出现下降，采用还原性三糖棉子糖可避免这一影响，并且在棉子糖结合到二异氰酸酯后还留有大量活性还原羟基，因此可在较大添加范围中维持聚氨酯胶黏剂材料的粘性，并在后期具有较好的降解速度；由于添
加的钠基膨润土呈弱碱性，经过自然界雨水溶解或部分降解自然释放后，所处碱性环境可以加速聚氨酯材料中酯键的断裂，显著提升降解速度。
[0007]优选的，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,4
‑
环己烷二异氰酸酯、三甲基
‑
1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的任意一种或多种。
[0008]优选的，原料还包括30
‑
50重量份烯丙基磷酸乙二酯。
[0009]通过采用上述技术方法，未降解时烯丙基磷酸乙二酯可作为交联剂发挥作用，在聚氨酯胶黏剂中降解激发组分碱性膨润土释放后与材料中与被磷酸酯交联的聚氨酯胶黏剂接触，其磷酸酯键可在碱性条件下发生反应从而断开，从而加快降解反应的速度，还可以中和掉多余的碱性成分，提升土壤的含磷量，有助于保护土壤并提升其肥力。
[0010]优选的，所述聚乙二醇的平均分子量为2000
‑
8000，是PEG
‑
2000、PEG
‑
4000或PEG
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6000中的任意一种。
[0011]通过采用上述技术方法，上述聚乙二醇可在室温下处于固态，达到隔离碱性激发组分和其它原料的作用，具有耐酸耐碱、易溶于水的特点，在经过自然阳光长期直射升温或者雨水的浸泡后溶解，快速释放内部碱性钠基膨润土组分，辅助加速降解反应进行。
[0012]优选的，所述催化剂为1,4
‑
重氮二环(2,2,2)辛烷或异辛酸亚锡。
[0013]优选的，在所述钠基膨润土中还添加有0.1
‑
2重量份枸橼酸钾。
[0014]通过采用上述技术方法，碱性组分可以实现对激发剂的强化，有助于加速聚合物的降解速度，并且增加土壤的含钾量，增加土壤的肥力。
[0015]优选的，原料中还包括2
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8重量份紫胶树脂。
[0016]通过采用上述技术方法，由于紫胶树脂粘性强，又来源于动物紫胶虫中，具有环境友好性和较强的活性，粘性强同时更容易降解在土壤中。
[0017]第二方面，本申请提供一种环保可降解聚氨酯胶黏剂的制备方法，采用如下的技术方法：一种环保可降解聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：S1、制备复合钠基膨润土颗粒：将钠基膨润土进行造粒，将聚乙二醇通过喷雾干燥机喷涂到钠基膨润土颗粒外表面，重复加工1
‑
3次，即得；S2、制备初混胶料：将棉子糖加入到异氰酸酯中进行混合，搅拌反应，制备得到棉子糖改性异氰酸酯；再向棉子糖改性异氰酸酯中加入脲基甲酸酯和催化剂，搅拌均匀进行扩链反应，即得初混胶料；S3、制备环保可降解聚氨酯胶黏剂：降至55℃以下，添加步骤S1中制备的复合钠基膨润土颗粒继续搅拌至均匀，即得。
[0018]优选的，所述步骤S1中，预先在钠基膨润土颗粒中加入0.1
‑
2重量份枸橼酸钾，再进行造粒。
[0019]优选的，在步骤S2中加入脲基甲酸酯的同时，还添加有2
‑
8重量份紫胶树脂。
[0020]优选的，在步骤S3中加入催化剂的同时，还添加有30
‑
50重量份烯丙基磷酸乙二酯。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用，通过脲基甲酸酯的结合改性，使得聚氨酯胶黏剂在使用期间
具有良好的持粘性，并且其引入的大量可降解基团；这些具有良好反应性的基团会通过所添加的钠基膨润土被激发，在钠基膨润土经过自然界雨水溶解或光热降解自然从材料中释放时，使所处环境暂时达到碱性，材料中各类酯基发生加速断裂，显著提升了聚氨酯胶黏剂的降解速度；又通过棉子糖对二异氰酸酯进行结合改性引入活性羟基，在提升使用过程中聚氨酯胶黏剂粘性的基础上，进一步加速降解。
[0022]2、本申请中优选添加聚氨酯胶黏剂中降解激发组分钠基膨润土释放后与酸性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，其特征在于，原料包括以重量份计的：棉子糖8
‑
24份、脲基甲酸酯5
‑
10份、钠基膨润土3
‑
12份、聚乙二醇10
‑
20份、异氰酸酯25
‑
45份和催化剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，其特征在于：所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1 ,4
‑
环己烷二异氰酸酯、三甲基
‑
1 ,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，其特征在于：原料还包括30
‑
50重量份烯丙基磷酸乙二酯。4.根据权利要求1所述的一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，其特征在于：所述聚乙二醇的平均分子量为2000
‑
8000，是PEG
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2000、PEG
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4000或PEG
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6000中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种环保可降解聚氨酯胶黏剂，其特征在于：所述催化剂为1,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹，王宇晖，
申请(专利权)人：深圳市阿尔拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：