【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘结剂，具体涉及的是一种软质防弹衣芯片用水基胶粘剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水性聚氨酯是以水为溶剂、聚氨酯分散其中形成的新型聚氨酯体系。基于外观特征，水性聚氨酯可以是水性聚氨酯溶液，水性聚氨酯分散体，或者水性聚氨酯乳液。水性聚氨酯根据制备主要选用的原料二异氰酸酯的不同，可分为芳香族和脂肪族；或者制备主要选用的原料多元醇的不同，可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。水性聚氨酯分散体以水为分散介质，具有无毒、无污染、较好的粘结强度、硬度及附着力，安全可靠、易于改性、生物相容性好等优点，符合绿色工业的发展需要。当水性聚氨酯分散体作为胶粘剂功能使用时，在制鞋、真空吸塑、汽车内饰、纺织贴合等领域已经得到了广泛应用。
2、目前为止，软质防弹衣芯片多采用水性聚氨酯作为胶粘剂制备聚乙烯单向(peud)布。由于水性聚氨酯的特性，该种胶粘剂具有使用温度范围广，可设计性强，环保等优点。但是水性聚氨酯内含有的氨基甲酸酯键和脲键属于极性基团，与超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维的界面结合性差，且水性聚氨酯比橡胶类胶粘剂的玻璃化转变温度高，难以在极寒环境下保持原有的性能。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种软质防弹衣芯片用水基胶粘剂及其制备方法和应用，本专利技术通过自由基乳液聚合合成衣康酸酯橡胶乳液，在水性聚氨酯中加入合成的衣康酸酯橡胶乳液进行改性，通过水性聚氨酯和衣康酸酯橡胶的协同作用，提升了其与uhmwpe纤维的粘接性能，降低了胶粘剂的使用温度。
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3、水性聚氨酯乳液、衣康酸酯橡胶乳液、水性硅油、聚氨酯类增稠剂、有机硅流平剂、消泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润湿剂和3-氨丙基三甲氧基硅烷。
4、上述的水基胶粘剂中，所述水性硅油为聚醚型改性聚二甲基硅氧烷；具体可为204硅油；
5、所述聚氨酯类增稠剂为羟乙基纤维素；
6、所述有机硅流平剂为有机改性聚硅氧烷；具体可为glide410和/或凯美特5502；
7、所述消泡剂为亲水改性有机硅；具体可为摩田化学df116、df118、dc65和d201中的至少一种；
8、所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
9、所述紫外线吸收剂为苯并三唑类化合物；具体可为摩田化学u383；
10、所述润湿剂为二辛基磺化琥珀酸钠。
11、上述的水基胶粘剂中，以质量份数计，所述水基胶粘剂由如下质量份的组份制成：水性聚氨酯乳液50份、衣康酸酯橡胶乳液50份、水性硅油10～20份、聚氨酯类增稠剂1～2份、有机硅流平剂0.02～0.03份、消泡剂0.005～0.01份、抗氧化剂0.2～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.4份、润湿剂1～2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8～1份。
12、具体的，以质量份数计，所述水基胶粘剂由如下质量份的组份制成：水性聚氨酯乳液50份、衣康酸酯橡胶乳液50份、水性硅油10份、聚氨酯类增稠剂1份、有机硅流平剂0.02份、消泡剂0.005份、抗氧化剂0.2份、紫外线吸收剂0.15份、润湿剂1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8份。
13、上述的水基胶粘剂中，所述水性聚氨酯乳液为改性聚醚型聚氨酯乳液或聚酯型聚氨酯乳液；
14、所述衣康酸酯橡胶乳液由包括如下质量份的原料制备：衣康酸二丁酯50～60份、丁二烯40～50份、混皂4～5份、活化剂0.05～0.2份、电解质0.8～1份、保险粉0.01～0.03份、过氧化氢对孟烷0.03～0.05份、羟胺0.1～0.3份和190～200份水；
15、具体的，衣康酸二丁酯60份、丁二烯40份、混皂4.675份、活化剂0.07份、电解质0.9份、保险粉0.023份、过氧化氢对孟烷0.04份、羟胺0.2份和195份水；
16、所述丁二烯为1,3-丁二烯；所述保险粉为连二亚硫酸钠。
17、上述的水基胶粘剂中，所述混皂为歧化松香酸钾和硬脂酸钠；具体的，所述歧化松香酸钾和硬脂酸钠的质量比10:1；
18、所述活化剂为硫酸亚铁和吊白块；具体的，所述硫酸亚铁和吊白块的质量比为0.4:1；
19、所述电解质为乙二胺四乙酸和氯化钾；具体的，所述乙二胺四乙酸和氯化钾的质量比为1:8。
20、上述的水基胶粘剂中，所述衣康酸酯橡胶乳液由包括如下步骤的方法制备得到：
21、将混皂、活化剂、电解质、保险粉和水混合，然后在搅拌条件下加入衣康酸二丁酯，惰性气氛下加入丁二烯进行预乳化；所述预乳化过程中将体系温度降至5～7℃；预乳化后加入过氧化氢对孟烷进行反应，反应结束加入羟胺终止反应，得到衣康酸酯橡胶乳液。
22、上述的水基胶粘剂中，所述搅拌的转速为250～300r/min；
23、所述预乳化的时间为1～1.5h；
24、所述反应在搅拌的条件下进行，具体的所述搅拌的转速为250～300r/min；
25、所述反应的时间为8～9h。
26、本专利技术还提供了上述水基胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
27、将水性聚氨酯乳液、衣康酸酯橡胶乳液、水性硅油、聚氨酯类增稠剂、有机硅流平剂、消泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润湿剂和3-氨丙基三甲氧基硅烷混合，进行搅拌，得到所述水基胶粘剂。
28、上述的制备方法中，所述搅拌的转速为400～500r/min；
29、所述搅拌的时间为20～120min。
30、最后，本专利技术提供了上述水基胶粘剂在制备软质防弹衣芯片中的应用；
31、具体的，所述软质防弹衣芯片由聚乙烯单向布制成。
32、更为具体的，所述软质防弹衣芯片由多层超高分子量(150万-500万)聚乙烯纤维单向无纬布制成。
33、本专利技术具有如下优点：
34、(1)本专利技术的水基胶粘剂由于含有衣康酸酯橡胶，该橡胶由于含有大量的酯基可以与聚氨酯中的活性基团形成氢键作用，对水性聚氨酯起到了很好的互溶作用；且衣康酸酯侧链含有大量的正丁基，与uhmwpe纤维结构相似，能很好的浸润纤维，提高了胶粘剂与纤维间的界面作用；
35、(2)本专利技术的水基胶粘剂制备方法使用了具有生物质来源的衣康酸二丁酯，且避免了使用大量的有机试剂，产品具有环保，环境污染低的优点；
36、(3)本专利技术的水基胶粘剂复配简单、无污染、与uhmwpe纤维粘合能力提高50％以上，在较低温度下防弹衣的防弹性能下降幅度小，断裂伸长率高。
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1.一种水基胶粘剂，由包括如下组分的原料制成：
2.根据权利要求1所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述水性硅油为聚醚型改性聚二甲基硅氧烷；
3.根据权利要求1或2所述的水基胶粘剂，其特征在于：以质量份数计，水性聚氨酯乳液50份、衣康酸酯橡胶乳液50份、水性硅油10～20份、聚氨酯类增稠剂1～2份、有机硅流平剂0.02～0.03份、消泡剂0.005～0.01份、抗氧化剂0.2～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.4份、润湿剂1～2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8～1份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液为改性聚醚型聚氨酯乳液或聚酯型聚氨酯乳液；
5.根据权利要求4所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述混皂为歧化松香酸钾和硬脂酸钠；具体的，所述歧化松香酸钾和硬脂酸钠的质量比10:1；
6.根据权利要求4或5所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述衣康酸酯橡胶乳液由包括如下步骤的方法制备得到：
7.根据权利要求6所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述搅拌的转速为250～300r/min；
8.权利要求1-7中任一项所述的水基胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌的转速为400～500r/min；
10.权利要求1-7中任一项所述的水基胶粘剂在制备软质防弹衣芯片中的应用；
...【技术特征摘要】
1.一种水基胶粘剂，由包括如下组分的原料制成：
2.根据权利要求1所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述水性硅油为聚醚型改性聚二甲基硅氧烷；
3.根据权利要求1或2所述的水基胶粘剂，其特征在于：以质量份数计，水性聚氨酯乳液50份、衣康酸酯橡胶乳液50份、水性硅油10～20份、聚氨酯类增稠剂1～2份、有机硅流平剂0.02～0.03份、消泡剂0.005～0.01份、抗氧化剂0.2～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.4份、润湿剂1～2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8～1份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的水基胶粘剂，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液为改性聚醚型聚氨酯乳液或聚酯型聚氨酯乳液；
...【专利技术属性】
技术研发人员：田琨，王亚晨，江龙，霍丁男，李亚东，许玥，
申请(专利权)人：新兴际华上海工程科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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