[发明专利]一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂的制备技术，特别涉及一种可 用于做绝热材料的PET/无纺布复合水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。进 入21世纪，环保和健康安全问题被广泛关注。水性胶粘剂以水为基本介质， 具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等特点，用水性黏合 剂来取代溶剂型胶粘剂，对改善工作环境，减少污染，降低工作强度，避免 火灾的危险非常有效。水性胶粘剂替代溶剂型产品已大势所趋。

国外在这个领域内已经开展了大量的工作，提出了利用水作分散介质的 思路并取得很好的进展。1943年，西德人P.Schlack首次成功制备了水性聚 氨酯，1967年水性聚氨酯首次实现工业化，1972年Bayer公司率先将水性聚 氨酯用作皮革涂饰剂。经过60多年的努力，水性聚氨酯开始成为重要的商 品。

目前的水性聚氨酯胶粘剂，主要适用于高档出口鞋的生产，汽车内饰制 作，PVC卡基复合，纸/塑复合及塑/塑复合等。但对具有特殊用途(如：耐 高温等)的水性聚氨酯胶粘剂还研究甚少。

发明内容

本发明实施方式提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，通过 使用扩链剂，及后期的复配，得到一种具有耐高温性能的水性聚氨酯胶粘 剂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂包含：

多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链剂、成盐剂、去离子水、二次扩链剂 和功能单体聚乙烯醇；其中，所述多异氰酸酯的用量为多元醇总重量的30 ％～45％，所述丙酮的用量为多元醇总重量的25％～30％，所述扩链剂的用量 为多元醇总重量的5％～8.5％，所述成盐剂的用量为多元醇总重量的3％～ 5％、所述去离子水的用量为多元醇总重量的400～800倍，所述二次扩链剂 的扩链系数为0.9～1.05，其中，扩链系数指二次扩链剂中的NH与体系中游 离的NCO的摩尔比，最后加入功能单体聚乙烯醇的水溶液，浓度为10％～ 20％，添加量为多元醇总重量的30％～40％。

所述多元醇包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一 种。

所述多异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯、1，5～萘二异氰酸酯、异佛尔 酮二异氰酸酯，二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯中的至少一种。

所述成盐剂包括：氢氧化纳、氨水、三乙胺中的至少一种。

所述二次扩链剂包括：乙二胺、二乙烯三胺、磺酸盐扩链剂、乙二氨基 乙磺酸钠、1，4-丁二醇-2-磺酸钠、异佛尔酮二胺(IPD)、三甲基己二按 TMD、4，4′-二胺基二环己基甲烷(HMDA)、3，3′-二甲基4，4′-二胺基二 环己基甲烷(DAMHM)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β- (氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷中的至少一种。

本发明实施方式还提供一种耐高温水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方 法包括：

按上述权利要求1所述的比例关系取多元醇、多异氰酸酯、丙酮、扩链 剂、成盐剂、去离子水和二次扩链剂，将所述多元醇中加入所述丙酮、所述 多异氰酸酯和所述扩链剂，反应生成端异氰酸的预聚体，向所述生成的端异 氰酸的预聚体中加入所述成盐剂使该端异氰酸的预聚体成盐，成盐后再加入 去离子水进行乳化，乳化后加入二次扩链剂进行二次扩链，即得水性聚氨酯 胶粘剂。

所述方法进一步包括：

在所述多元醇中加入所述丙酮、所述多异氰酸酯和所述扩链剂之前，将 所述多元醇加热升温至100～120℃，真空脱水处理0.8～1.5h；

在脱水处理后的多元醇中加入占多元醇总重量25～30％的所述丙酮，搅 拌混合均匀后加入所述扩链剂，使物料搅拌混合均匀后升温至40～60℃，加 入多异氰酸酯，在2～3h内升温至70～90℃，反应3～4h得到端异氰酸的预 聚体；

检测所述得到的端异氰酸的预聚体的NCO％，若NCO达到2.5％～3％为合 格，将所述端异氰酸的预聚体降温至50～40℃；

在搅拌状态下加入占多元醇总重量的3％～5％的所述成盐剂，使所述端异 氰酸的预聚体成盐，再加入去离子水乳化后，进行二次扩链得到产物；