[发明专利]环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保型水性胶粘剂领域，具体涉及一种环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

技术背景

水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散在水中而形成的胶粘剂，该类胶粘剂具有以下几个优点：（1）以水为分散介质，无毒不燃，无公害，无危险，气味小，不污染环境，节省能源；（2）粘度较低，用水溶性增稠剂和水可进行调节，操作方便，残胶可以用水清理。作为该类胶粘剂的粘结组分的水性聚氨酯在生产过程中有机溶剂可以通过减压蒸馏回收利用，减少有机溶剂的使用和挥发，施工安全，操作简便。然而，与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂的性能仍有一定的差距，由于水性聚氨酯分子主链结构中的亲水性基团的存在，导致了水性聚氨酯胶粘剂的耐水性、初粘性以及耐溶剂型较差，并且水性聚氨酯胶粘剂的固含量低、活化温度高等缺陷。

为了提高水性聚氨酯的综合性能，常常通过水性聚氨酯的改性来提高其性能，包括环氧树脂改性、丙烯酸接枝改性等，其中，环氧树脂改性是尤为重要的一种改性方法。传统的环氧树脂改性，通常是利用环氧树脂中的羟基与二异氰酸酯反应，将环氧树脂引入聚氨酯主链上，能形成部分网状结构而使性能更为优异，另外，利用环氧树脂中环氧基团的高活性，通过引入其他分子开环接入水性聚氨酯中，可以得到功能性三元共聚体系的水性聚氨酯材料，从而提高水性聚氨酯拖的力学性能、耐温性和耐水性等。邓艳文等人报道了环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成研究（中国胶粘剂，2006，15（5）：18），其核心技术是使用环氧树脂E44和内交联剂三羟甲基丙烷共同交联改性水性聚氨酯，采用丁二醇为扩链剂，亲水扩链剂为二羟甲基丙酸，得到环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液。传统的环氧树脂改性水性聚氨酯将环氧开环的较少，但由于环氧树脂中的环氧基团的β-位碳原子在后期容易受到三乙胺、羟基、水等亲核试剂的进攻，氧原子受质子和路易斯酸等亲电子试剂进攻发生开环反应，进而，造成乳液的储存稳定性和粘接性变差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂储存稳定性和粘接性差的问题，而提供一种环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

本发明首先提供一种环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂，按照重量份数计包括：

所述的环氧树脂改性的水性聚氨酯是以二氨基改性的环氧树脂为原料制备得到的；

所述的二氨基改性的环氧树脂的结构式如式Ⅰ所示：

式I

其中，n=3～12，m=2～10。

优选的是，所述的环氧树脂改性的水性聚氨酯的制备方法，包括：

步骤一：将聚合物二元醇、三羟甲基丙烷和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；

步骤二：将步骤一得到的第一中间体与二羟甲基丁酸反应，得到第二中间体；

步骤三：将一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺、二氨基改性的环氧树脂与步骤二得到的第二中间体反应，得到环氧树脂改性的水性聚氨酯。

优选的是，所述的聚合物二元醇的分子量为2000-8000道尔顿。

优选的是，所述的聚合物二元醇选自聚己二酸丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇或聚四氢呋喃二醇中的一种。

优选的是，所述的二异氰酸酯选自1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。

优选的是，所述的水性增稠剂选自罗门哈斯RM-12Ｗ、RM-2020或RM-8W中的一种。

优选的是，所述的水性流平剂为丙烯酸酯型流平剂或有机硅型流平剂。

优选的是，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种；

优选的是，所述的抗氧剂选自抗氧剂168或抗氧剂1010中的一种。

本发明还提供一种环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括：

将环氧树脂改性的水性聚氨酯、水性增稠剂、水性流平剂、增塑剂和抗氧剂加入到搅拌机中混合，然后再加入水性固化剂搅拌，即得到环氧树脂改性的水性聚氨酯胶粘剂。

本发明的有益效果