本发明专利技术低单体残留丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶的制备方法，属于胶黏剂技术领域。1）采用自制的含羟基的丙烯酸酯类低聚物代替丙烯酸酯类单体改性水性聚氨酯，使丙烯酸酯与聚氨酯发生接枝反应，再通过交联剂交联形成网状结构，与丙烯酸酯类单体改性相比反应更充分，实现单体残留量低，制备工艺简单，节能环保的目的；2）采用氧化还原引发体系对产物进行后处理，进一步降低单体残留量，得到超低单体残留的绿色胶粘剂产品；3）合成的产品稳定性良好，力学性能优异，无论是初粘还是持粘均高于单纯丙烯酸酯乳液和丙烯酸酯单体改性水性聚氨酯，可作为压敏胶广泛用于生产、生活等各领域。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法有关。具体而言，本专利技术涉及到一种超，属于胶黏剂
技术介绍
水性聚氨酯胶黏剂是一类重要的胶黏剂类型，也被人们称为水基聚氨酯。它的胶膜不仅具有优异的力学性能、耐磨性、柔韧性、附着力、耐化学品性和耐老化性，且无溶齐U，气味小，不易燃，安全，不污染环境，是溶剂型聚氨酯的最佳替代材料之一。但水性聚氨酯胶黏剂也有不可忽视的缺点，如自增稠性较差、固含量偏低、胶膜的耐水性和光泽度不佳等。丙烯酸酯树脂(PA)具有优良的耐水性、耐候性和力学性能，但柔韧性、耐磨性、耐化学品性较差。所以，本专利技术以此为切入点，运用丙烯酸酯低聚物改性水性聚氨酯，将两者的优点有机结合，形成优势互补，使材料的综合性能得到显著提高。 通常在自由基引发聚合的丙烯酸酯乳液中，聚合单体并不能完全参加反应，特别是在用丙烯酸酯类单体改性其他聚合物的情况下，转化率更低。乳液中存在一定的残留单体，会给产品带来许多缺点，如单体的刺激性气味、产品品质的降低、对使用者健康的影响，鉴于以上原因，已有不少学者探索降低残余单体含量的方法。CN 101429270采用聚丙烯酸酯聚合物或共聚物乳液，在高速搅拌或其他机械混合条件下，通过将聚丙烯酸酯乳液加入到聚氨酯预聚物中来对聚氨酯预聚物进行分散，并使其扩链，得到具有自交联性的聚丙烯酸酯改性聚氨酯水分散体。但此方法在合成聚丙烯酸酯乳液过程中就很难控制单体残留，从而影响终产物的环保性。CN 1355267A采用LIPN技术和种子乳液聚合，合成出具有PU/PA聚合物网络互穿结构的丙烯酸改性聚氨酯粘合剂，其胶乳粒径分布在20mnT200mm可调控。该方法是先合成出水性聚氨酯乳液，再以该乳液为种子，加入乳化剂，以滴加形式加入引发剂和丙烯酸类单体及交联剂进行无皂化乳液聚合。此方法需外加乳化剂，且乳液共聚中单体转化率较低，残余单体味大，乳液稳定性差。CN 102212241A通过复合使用水性偶氮类引发剂和氧化还原引发体系后聚合处理丙烯酸酯乳液的方法去除残余单体；使用乳液混拼的技术将使用一般聚合方法制得的丙烯酸酯乳液混拼，得到至少用乃至不用成膜助剂也可室温成膜且综合性能良好的乳液。它有效除去乳液溶剂及聚合物颗粒两相中所含残余单体以达到净味的效果。目前此方法只应用于丙烯酸酯乳液，尚未见报道将氧化还原引发体系应用于丙烯酸酯改性水性聚氨酯方面。本专利技术利用自制的丙烯酸酯低聚物与聚氨酯共聚，合成低单体残留丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶，并将氧化还原体系引于其中，进一步降低单体残留量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于介绍一种。该方法是利用自制的丙烯酸酯低聚物与聚氨酯共聚，使聚氨酯单体与低聚物充分反应、接枝，再通过交联剂交联形成网状结构，并水乳得到丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶，最后通过氧化还原引发体系在常温下对产品进行后处理，得到超低单体残留的丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶。本专利技术的特点是1)采用自制的含羟基的丙烯酸酯类低聚物代替丙烯酸酯类单体改性水性聚氨酯，使丙烯酸酯与聚氨酯发生接枝反应，再通过交联剂交联形成网状结构，与丙烯酸酯类单体改性相比反应更充分，实现单体残留量低，制备工艺简单，节能环保的目的；2)采用氧化还原引发体系对产物进行后处理，进一步降低单体残留量，得到超低单体残留的绿色I父粘剂广品。本专利技术，按照下述步骤进行 (1)低聚物制备在反应容器中加入有机溶剂，升温至55 85°c，在回流状态下滴加丙烯酸酯类单体、引发剂和有机溶剂的混合物，r2h滴完，保温3 5h后，加入有机溶剂溶解的引发剂，保温O. 5^2h,降温出料； (2)预聚反应将羟基单体和亲水扩链剂在9(Tll0°C、0.08 0. 10 Mpa真空度下脱水f 2h，调节预聚温度至6(T85°C，加入异氰酸酯单体、自制的丙烯酸酯类低聚物和催化剂，反应1·0 3· Oh ； (3)交联反应将第一步合成的聚氨酯预聚物在6(T85°C下，加入计量的多羟基交联齐U，使预聚物形成部分网络结构，反应I. 0tT4. Oh ； (4)中和成盐，在步骤(2)反应基础上，降温至4(T50°C，加入成盐剂中和成盐O. 5 I. Oh ； (5)乳化然后在高速搅拌下根据具体固体含量计算加入适量水乳化O.5^1. Oh,得到丙烯酸酯类低聚物改性聚氨酯分散液； (6)扩链在分散液中加入扩链剂反应O.5^2. 0h，最后得到丙烯酸酯类低聚物改性水性聚氨酯压敏胶乳液； (7)氧化还原后处理在上述产品中加入占所加低聚物中丙烯酸酯单体总质量的O.0Γ0. 5%的氧化还原引发剂，密封常温保存O. 5-3个月；得到产品。其中步骤(I)中所述的丙烯酸酯单体包括软单体、硬单体或功能单体，其中软单体有丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯等，优选于丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的一种或混合；硬单体有甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯等，优选于甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯的一种或混合；功能单体有丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯等，优选于丙烯酸和丙烯酸羟乙酯的一种或混合； 其中步骤(I)中所述的有机溶剂为丁酮、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、DMF等；优选于乙酸乙酯、丙酮、丁酮、DMF的一种或几种混合，其质量为丙烯酸酯单体总质量的Γ2倍； 其中步骤(I)中所述的引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等；优选于偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰，其质量为丙烯酸酯单体总质量的O. 5^5% ；其中步骤(2)中所述的低聚物的粘度范围在5(Tl500mpa · s (25°C )，其用量占总固体质量的O. 5 15. 0% ； 其中步骤(2)中所述的羟基单体为分子量为500-3000的聚醚多元醇、聚酯多元醇或上述聚酯和聚醚混合多元醇，如聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚ε-己内酯二醇、聚己二酸-1，6-己二醇酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯-1，6-己二醇酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚丁二烯二醇、聚氧化丙烯三醇、丙烯酸酯多元醇等；优选于聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇的一种或几种混合，其占总固体质量的2(Γ80% ； 其中步骤(2)中所述的亲水扩链剂包括含有羧基、磺酸基的小分子多元醇；优选于2，2- 二羟甲基丙酸(DMPA)、氨基酸、二氨基苯甲酸、乙二胺基乙磺酸钠、1 ，4- 丁二醇-2-磺酸钠及其衍生物，其占总固体质量的I. (Γ5. 0% ； 其中步骤(2)中所述的异氰酸酯单体包括芳香族二异氰酸酯、脂肪族或脂环族二异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4丨一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(ΙΗΠ)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等，优选于异佛尔酮二异氰酸酯(II3DI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)，其质量占总固体质量的5. (Γ30. 0% ； 其中步骤(2)中所述的催化剂包括叔胺类和有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.低单体残留丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行 (I)低聚物制备在反应容器中加入有机溶剂，升温至55 85°C，在回流状态下滴加丙烯酸酯类单体、引发剂和有机溶剂的混合物，r2h滴完，保温3 5h后，加入有机溶剂溶解的引发剂，保温0. 5^2h,降温出料； (2)预聚反应将羟基单体和亲水扩链剂在9(Tll0°C、0. 08、. 10 Mpa真空度下脱水f2h，调节预聚温度至6(T85°C，加入异氰酸酯单体、低聚物和催化剂，反应I. (T3. Oh ； (3)交联反应将第一步合成的聚氨酯预聚物在6(T85°C下，加入计量的多羟基交联齐U，使预聚物形成部分网络结构，反应I. 0h 4. Oh ； (4)中和成盐，在步骤(2)反应基础上，降温至4(T50°C，加入成盐剂中和成盐·0.5 I. Oh ； (5)乳化然后在高速搅拌下根据具体固体含量计算加入适量水乳化0.5^1. Oh,得到丙烯酸酯类低聚物改性聚氨酯分散液； (6)扩链在分散液中加入扩链剂反应0.5^2. 0h，最后得到丙烯酸酯类低聚物改性水性聚氨酯压敏胶乳液； (7)氧化还原后处理在上述产品中加入占所加低聚物中丙烯酸酯单体总质量的·0.oro. 5%的氧化还原引发剂，密封常温保存0. 5-3个月；得到产品。2.根据权利要求I所述的丙烯酸酯单体为软单体、硬单体或功能单体，其中软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯一种或混合；硬单体为甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯一种或混合；功能单体为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯一种或混合； 其中步骤(I)中所述的低单体残留丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶的制备方法，其特征在于其中步骤(I)中所述的有机溶剂为丁酮、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、DMF的一种或几种混合，其质量为丙烯酸酯单体总质量的f 2倍； 其中步骤(I)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮，其质量为丙烯酸酯单体总质量的·0.5 5%。3.根据权利要求I所述的低单体残留丙烯酸酯改性水性聚氨酯压敏胶的制备方法，其特征在于其中步骤(I)中所述的低聚物的25°C粘度范围在5(Tl500mpa s，其用量占固体总质量的0. 5 15. 0% ； 其中步...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜郢，任筱芳，蔡小燕，高晓新，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。