本发明专利技术提供了一种水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂的制备方法。以丙烯酸酯化学改性水性聚氨酯，使两者之间以化学键形式结合，使得合成的水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂具有水性聚氨酯和丙烯酸酯两者的优异性能。水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂，以水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液和增粘树脂为主要成分，主要以羟基单体、亲水扩链剂和多异氰酸酯为主要原料，反应生成聚氨酯预聚体后加入含羟基的丙烯酸酯单体，得到端羟基聚氨酯预聚体，然后，通过加入成盐剂中和后在水中分散得到水性聚氨酯乳液，最后通过与丙烯酸酯进行适当的聚合，得到水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液，再加入不同质量分数的增粘树脂从而制得水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水性胶黏剂制备
，具体涉及。
技术介绍
水性聚氨酯胶黏剂是水性胶黏剂中的重要一类，具有聚氨酯材料的优良性能。水性聚氨酯胶黏剂含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基，使之具有优良的化学粘接力，其不污染环境，应用领域、用途也愈来愈广。但其耐高温性能、耐水性能和耐户外老化性能较差。而丙烯酸酯(PA)具有较好的耐水性、耐候性和耐户外老化性、低温性能差。利用水性聚氨酯和丙烯酸酯性能上的互补性，采用丙烯酸酯对聚氨酯树脂进行改性，可获得性能优异的水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液CN. 102516486A公开了液晶保护膜用丙烯酸酯类低聚物与聚氨酯共聚的乳液压敏胶的制备方法，方法是先将羟基单体、亲水扩链剂和异氰酸酯单体反应，然后加入丙烯酸酯类低聚物进行接枝共聚，然后加入多羟基的交联剂与接枝共聚后的预聚物进行交联反应，最后通过加入成盐剂中和后乳化于水扩链形成透明或半透明泛蓝光的丙烯酸酯类低聚物与水性聚氨酯共聚的乳液压敏胶。该方法能较好的提高丙烯酸酯类单体的转化率，但是其过程中R值的控制繁琐，交联度控制不易，并且需要外加交联剂。CN. 1869139A介绍了一种紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯的制备方法，主要是将聚乙二醇，多羟基羧酸和芳香族二异氰酸酯反应得到聚氨酯预聚物，然后再向预聚物中滴加含有阻聚剂的甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯得到聚氨酯-丙烯酸酯齐聚物，最后通过成盐中和乳化于水得到水性聚氨酯丙烯酸酯粘合剂。该方法的问题是丙烯酸单体加入后很难完全聚合，乳液 中丙烯酸单体残留量大，不符合清洁化工艺生产要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种。以丙烯酸酯化学改性水性聚氨酯，使两者之间以化学键形式结合，使得合成的水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂具有水性聚氨酯和丙烯酸酯两者的优异性能。水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂，以水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液和增粘树脂为主要成分，主要以羟基单体、亲水扩链剂和多异氰酸酯为主要原料，反应生成聚氨酯预聚体后加入含羟基的丙烯酸酯单体，得到端羟基聚氨酯预聚体，然后，通过加入成盐剂中和后在水中分散得到水性聚氨酯乳液，最后通过与丙烯酸酯进行适当的聚合，得到水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液，再加入不同质量分数的增粘树脂从而制得水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液。水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液的制备方法，按照下述步骤进行(A)水性聚氨酯乳液的制备(B)水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液的制备。(A)水性聚氨酯乳液的制备①将羟基单体和亲水扩链剂混合升温至14(Tl60°C，脱水，IOlOmin后，降温至5(T70°C，加入计量的异氰酸酯单体，升温至8(T90°C，恒温2 2. 5h ；其中所述的羟基单体为聚醚多元醇、聚酯多元醇或两者的混合物。其中所述的亲水扩链剂为含有羧基、磺酸基团或者是磺酸盐基团的小分子多元醇，其质量占异氰酸酯单体、羟基单体、亲水扩链剂三者总质量的5. 59T15. 5% ；其中所述的异氰酸酯单体为芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯或脂环族多异氰酸酯，其质量以控制R1值为1. 2 1. 8作为基准来计算。(R1值是指未加封端剂体系中-NCO与-OH的比值)；②向①中加入含羟基的丙烯酸酯单体反应2 3h，反应结束后，加入有机溶剂调节黏度，加入成盐剂，搅拌l(T30min，将聚氨酯预聚体加入水中进行分散扩链2 3h，得到水性聚氨酯乳液；其中所述的含羟基的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；其质量以控制R2值为广1. 8作为基准来计算(R2值是加入封端剂时体系中-NCO与-OH的比值)；其中所述的有机溶剂包括丙酮、丁酮、四氢呋喃、二乙醇二甲醚、乙腈、二氯乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醚、石油醚或乙酸乙酯；其质量为羟基单体质量的60% 80%。其中所述的成盐剂包括三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、甲胺、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾；其中控制中和度，即成盐剂单体为亲水扩链剂单体摩尔量的369^120% ；(B)水性聚氨酯丙烯酸`酯压敏粘合剂乳液的制备称量前期得到的水性聚氨酯乳液，温度升至4(T80°C，滴加计量的溶有计量引发剂的丙烯酸酯类，滴加结束之后，恒温2 3h，得到水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液；再加入不同质量分数的增粘树脂混合均匀，即得到水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液；其中所述的丙烯酸酯类为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其质量占水性聚氨酯乳液质量的0% 90% ；其中所述的引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰或过氧化氢，引发剂质量为丙烯酸酯类质量的2% ；其中所述的增粘树脂乳液为市售的水分散性或油溶性的松香树脂、氢化松香树月旨、萜烯树脂、C5石油树脂、聚合树脂或松香/C5共聚树脂，其质量为水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液水性聚氨酯乳液质量的0 30%。步骤①中所述的聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇或上述单体的共聚二元醇或多元醇；聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇或聚己二酸己二醇酯二醇。步骤①所述的亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1，4- 丁二醇-2-磺酸钠、1，2-丙二醇-3-磺酸钠或氨基磺酸钠；步骤①所述的芳香族多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或4，4 / -二苯基甲烷二异氰酸酯；脂肪族或脂环族多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。步骤B所述的丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正丙酯或丙烯酸异辛酯；甲基丙烯酸酯包括甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸正丁酯。本专利技术制备了水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂，将丙烯酸酯类引入到聚氨酯体系中，实现了两者分子间的相容，综合了水性聚氨酯与丙烯酸酯类的特性，从而得到兼具水性聚氨酯与丙烯酸酯共同优异性能的复合压敏粘合剂乳液，并且在最后我们选择性能最优的水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液与不同比例的增粘树脂混合均匀后，水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂的初粘和180°剥离得到进一步的提高使得水性聚氨酯压敏粘合剂得到更广泛的应用。与溶剂型压敏胶相比，水性聚氨酯丙烯酸酯类压敏粘合剂以水为溶剂，减少了有机溶剂的使用，既降低了工业成本，也符合清洁生产工艺的需要；与杂化型水性聚氨酯丙烯酸酯类压敏胶相比，该类压敏粘合剂提高了丙烯酸酯类单体的转化率，更好的将丙烯酸酯和水性聚氨酯的性能结合到一起，比如，产品的力学性能、耐溶剂性能等都得到了有效的提闻。具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不局限于此。以下本专利技术每个实施例将分两部分进一步说明，即水性聚氨酯乳液的制备与水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液的制备。实施例1 :(其中 值为1. 2，R2值为I，DMPA所占质量分数为8%，中和度为100%，丙烯酸酯所占质量分数为90%)(A)水性聚氨酯乳液的制备取0.025mol 的聚丙二醇-1000 (PPG_1000)、0. 022mol 二羟甲基丙酸(DMPA)力口入至装有搅拌的四口烧瓶中升温至140°C，脱水，约IOmin后，降温至60°C，加入0. 0564mol的TDI，升温至80°C，恒温2. 5h，停止加热，自然降温到70°C，加入1. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：（A）水性聚氨酯乳液的制备：①将羟基单体和亲水扩链剂混合升温至140~160℃，脱水，10~20min后，降温至50~70℃，加入计量的异氰酸酯单体,升温至80~90℃，恒温2~2.5h；其中所述的羟基单体为聚醚多元醇、聚酯多元醇或两者的混合物；其中所述的亲水扩链剂为含有羧基、磺酸基团或者是磺酸盐基团的小分子多元醇，其质量占异氰酸酯单体、羟基单体、亲水扩链剂三者总质量的5.5%~15.5%；；其中所述的异氰酸酯单体为芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯或脂环族多异氰酸酯，其中控制R1值为1.2~1.8；②向①中加入含羟基的丙烯酸酯单体反应2~3h，反应结束后，加入有机溶剂调节黏度，加入成盐剂，搅拌10~30min，将聚氨酯预聚体加入水中进行分散扩链2~3h，得到水性聚氨酯乳液；其中所述的含羟基的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；其中控制R2值为1?1.8；其中所述的有机溶剂包括丙酮、丁酮、四氢呋喃、二乙醇二甲醚、乙腈、二氯乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醚、石油醚或乙酸乙酯，其质量为羟基单体质量的60%~80%；其中所述的成盐剂包括三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、甲胺、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾；其中控制中和度为36%~120%；（B）水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液的制备称量前期得到的水性聚氨酯乳液，温度升至40~80℃，滴加计量的溶有计量引发剂的丙烯酸酯类，滴加结束之后，恒温2~3h,得到水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液；再加入不同质量分数的增粘树脂混合均匀，即得到水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液；其中所述的丙烯酸酯类为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，质量占质量占水性聚氨酯乳液质量的0%~90；其中所述的引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰或过氧化氢，引发剂质量为丙烯酸酯类质量的2%；其中所述的增粘树脂乳液为市售的水分散性或油溶性的松香树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂、C5石油树脂、聚合树脂或松香/C5共聚树脂，质量为水性聚氨酯丙烯酸酯 压敏粘合剂乳液质量占水性聚氨酯乳液质量的0~30%。...
【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂的制备方法，其特征在于步骤如下 (A)水性聚氨酯乳液的制备①将羟基单体和亲水扩链剂混合升温至14(T16(TC，脱水，l(T20min后，降温至5(T70°C，加入计量的异氰酸酯单体，升温至8(T90°C，恒温2 2. 5h ； 其中所述的羟基单体为聚醚多元醇、聚酯多元醇或两者的混合物； 其中所述的亲水扩链剂为含有羧基、磺酸基团或者是磺酸盐基团的小分子多元醇，其质量占异氰酸酯单体、羟基单体、亲水扩链剂三者总质量的5. 59T15. 5% ；； 其中所述的异氰酸酯单体为芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯或脂环族多异氰酸酯，其中控制R1值为1. 2 1.8 ; ②向①中加入含羟基的丙烯酸酯单体反应2 3h，反应结束后，加入有机溶剂调节黏度，加入成盐剂，搅拌l(T30min，将聚氨酯预聚体加入水中进行分散扩链2 3h，得到水性聚氨酷乳液； 其中所述的含羟基的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；其中控制R2值为1-1. 8 ； 其中所述的有机溶剂包括丙酮、丁酮、四氢呋喃、二乙醇二甲醚、乙腈、二氯乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醚、石油醚或乙酸乙酯，其质量为羟基单体质量的609^80% ； 其中所述的成盐剂包括三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、甲胺、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾；其中控制中和度为36% 120% ； (B)水性聚氨酯丙烯酸酯压敏粘合剂乳液的制备 称量前期得到的水性聚氨酯乳液，温度升至4(T80°C，滴加计量的溶有计量引发剂的丙烯酸酯类，滴加结束之后，恒温2 3h，得到水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液；再加入不同质量分数的增粘树脂混合均匀，即得...
【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，孙建平，张旸，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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