[发明专利]环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用，磺酸型水性聚氨酯乳液按重量份包括如下组分，多元醇70‑80份，二异氰酸酯10‑15份，小分子醇扩链剂1‑2份，有机铋类和/或有机锡类催化剂0.01‑0.05份，亲水扩链剂2.5‑3.5份和环氧树脂5‑15份，配方简单，混配稳定性好，并且提高了水性聚氨酯粘胶的耐水解性，可以用于制备3D家具免漆吸塑胶，具有使用温度低，粘接强度高，耐高温性能好等优点。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种环氧改性磺酸型水性聚氨酯吸塑液，还涉及该磺酸型水性聚氨酯吸塑胶的制备方法和应用。

背景技术

目前市场上免漆3D家具的制造主要是以密度板和PVC膜作为粘接基材，大多数采用吸塑工艺。由于PVC膜耐高温能力差，高温高压条件下烘烤、保压吸塑会导致PVC膜表面的花纹发生变形甚至膜破坏，同时较高的操作温度能耗高，并存在一定的危险性，所以活化温度低的3D家具免漆吸塑胶亟待开发。

目前研究报道的低活化温度的水性聚氨酯吸塑胶主要是羧酸型的，存在的问题是混配稳定性差，即与EVA乳液混配时容易发生凝胶。一般在混配前需要加入pH调节剂来调节乳液的酸碱度，一方面增加了操作的复杂性，另一方面pH调节剂是一种小分子物质，对乳液的性能有一定的影响。因此，急需一种混配稳定性更好的水性聚氨酯，并且具有出色的粘接能力、高膜量、高强度和良好的耐化学性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液；本发明的目的之二在于提供环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液的制备方法；本发明的目的之三在于提供环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液的应用；本发明的目的之四在于提供含有环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液的3D家具免漆吸塑胶；本发明的目的之五在于提供3D家具免漆吸塑胶的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液，所述磺酸型水性聚氨酯乳液按重量份包括如下组分，多元醇70-80份，二异氰酸酯10-15份，小分子醇扩链剂1-2份，有机铋类和/或有机锡类催化剂0.01-0.05份，亲水扩链剂2.5-3.5份和环氧树脂5-15份。

优选的，所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。

优选的，所述多元醇为己二酸型聚酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、聚己内酯多元醇，聚碳酸酯多元醇中的一种或多种；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种；所述小分子醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6己二醇，1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、二丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇，1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇中的一种或多种；所述亲水扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠、1,2-二羟基-3-丙磺酸钠、二胺基丁磺酸和二胺基苯磺酸钠中的一种或多种；所述环氧树脂为双酚A型、双酚S型或酚醛型。

优选的，所述多元醇为己二酸型聚酯多元醇；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；所述小分子醇扩链剂为二乙二醇；所述亲水扩链剂为乙二胺基乙磺酸钠；所述催化剂为二月桂酸有机锡；所述环氧树脂为双酚A型。

2、所述环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤，将多元醇在110～130℃真空脱水，在干燥惰性气体保护下，将脱水的多元醇降温至70～75℃，加入二异氰酸酯反应1～1.5h，期间加入相当于多元醇质量2-3倍的丙酮调节黏度，然后向预聚体中加入小分子醇扩链剂、环氧树脂和有机铋类和/或有机锡类催化剂，于75～80℃保温反应4.5～5h，再降温至35～45℃，加入亲水扩链剂保温反应10～15min，得到离聚物，按照固含量40％的比例加水乳化，匀速搅拌，脱除丙酮即得环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液。

3、所述环氧改性磺酸型水性聚氨酯乳液在制备3D家具免漆吸塑胶中的应用。