[发明专利]一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂及包含该树脂的聚氨酯胶黏剂

说明书

本发明是属于胶黏剂领域，是一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂及包含该树脂聚氨酯胶黏剂。树脂配方中0‑80份高分子树脂、0‑60份溶剂、10‑90份乙烯基或丙烯酸及其酯类单体、0‑8份引发剂、0.1‑20份有机胺、0‑20份酸类物质。本发明配方得到丙烯酸改性树脂，并用该树脂与含异氰酸酯组分配合得到聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂中含有的异氰酸酯基团固化剂在水性环境中优先和树脂上活性基团反应，在水性环境中稳定存在；而且比溶剂型聚氨酯胶黏剂有更低的VOC含量；也消除了一般水性聚氨酯胶黏剂在粘结后出现的与基材剥离、胶膜起泡、粘结不良、材料缺陷等弊病；降低了聚氨酯胶黏剂成本。

技术领域

本发明涉及一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂和包含该树脂的聚氨酯胶黏剂，属于胶黏剂领域。

背景技术

聚氨酯胶黏剂是指基料分子中含有氨酯键或异氰酸酯基的胶黏剂。聚氨酯胶黏剂中含有很强极性和化学活泼些的异氰酸酯基和氨酯基，与含有活泼氢的材料、木材、皮革、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等光洁表面材料都有着优良的化学粘合力，粘结牢固。由于异氰酸酯基团十分活泼，可以与含有活泼氢的化合物如醇、酸、胺和水进行反应，并且按照一定的当量进行反应，异氰酸酯与水的反应生成二氧化碳，导致异氰酸酯的损耗，从而导致与基材或者胶黏剂基料中反应的异氰酸酯减少，造成粘结性能下降甚至失败，所以通用聚氨酯胶黏剂的各种原料和稀释剂中要严格控制水分和含有活泼氢的物质如醇类胺类以及酚类的含量，在高湿度天气如南方梅雨季节往往会造成粘结性能的大幅波动，造成不必要的损失。

而目前国内在用的聚氨酯胶黏剂主要为溶剂型双组份聚氨酯胶黏剂，含有大量的酯类，酮类，苯类以及游离异氰酸酯，有碍人体健康，破坏生态环境。为了避免大量有机溶剂的挥发，科研人员研发了水性聚氨酯涂料；一般水性聚氨酯极大的降低了VOC的含量，但是由于性能的不稳定，异氰酸酯会与水反应产生二氧化碳气体，施工操作不慎易引起胶化，与基材剥离、起小泡等弊病。而水性双组份聚氨酯胶黏剂价格较高，所以目前水性双组份聚氨酯胶黏剂在应用中具有一定的局限性。

发明内容

本发明制备了一种可用于水性双组份聚氨酯胶黏剂的水性丙烯酸改性树脂及聚氨酯胶黏剂，该树脂可将水作为稀释剂，使用时与含异氰酸酯固化剂组分配合配制成水性聚氨酯胶黏剂，不仅比一般溶剂型聚氨酯胶黏剂更低的VOC含量；还解决了一般水性双组份聚氨酯胶黏剂在粘结时易出现的基材剥离、起泡等弊病；而且也降低了水性双组份聚氨酯胶黏剂的成本。

一种水性双组份聚氨酯胶黏剂，由A、B组分构成，A组分为丙烯酸改性树脂，树脂的分子量范围为1600-30000，优选范围为2000-16000，可以用水或有机溶剂进行稀释，B组分为含有多异氰酸酯物质，包括TDI、MDI、HDI、PAPI等异氰酸酯、其与多羟甲基丙烷(或甘油)的反应产物及其二聚体三聚体多聚体，该组分作为反应的固化剂使用，在使用前可用一定比例的有机溶剂进行稀释至浓度为60％-80％。

A组分为丙烯酸改性树脂，由以下重量百分数的原料反应合成：0-80份高分子树脂、0-60份溶剂、10-90份乙烯基或丙烯酸及其酯类单体、0-8份引发剂、0.1-20份有机胺、0-20份酸类物质。

配方中的各种原料的优选方案为：0-50份高分子树脂、10-60份溶剂、20-80份乙烯基或丙烯酸及其酯类单体、0.1-8份引发剂、0.1-10份有机胺、0.1-10份酸类物质。

高分子树脂选自聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或几种。

高分子树脂选自聚酯或醇酸树脂，其合成过程中选用的单体包括：己二酸、顺丁烯二酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸酐，三羟甲基丙烷、新戊二醇、二羟甲基丙酸、蓖麻油酸、豆油酸、椰子油酸、合成脂肪酸中的一种或几种。

所述溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或醇酯十二、N-甲基吡咯烷酮，二乙二醇丁醚中的一种或几种。