[发明专利]一种耐水耐高温的单组份水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐水耐高温的单组份水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，涉及聚氨酯胶粘剂技术领域，所述胶粘剂包括以下重量份的原料：聚四氢呋喃二醇30‑40份、聚碳酸酯二醇15‑22份、聚2,6‑萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇3‑7份、二异氰酸酯17‑25份、扩链剂2‑5份、硅烷偶联剂改性二氧化硅纳米粒子0.5‑2份、二月桂酸二丁基锡0.1‑0.6份、丙酮4‑8份、三乙胺1‑3份、氢氧化钠0.05‑0.1份、水适量。本发明聚氨酯制备原料中的低聚物多元醇采用聚四氢呋喃和聚碳酸酯二醇，并将添加的聚2,6‑萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇引入到聚氨酯的软段部分；添加硅烷偶联剂改性二氧化硅纳米粒子能够提高胶粘剂的力学性能和耐热性；制得的胶粘剂附着力强，耐水、耐高温性能优异，提高了其应用范围。

技术领域

本发明涉及聚氨酯胶粘剂技术领域，尤其涉及一种耐水耐高温的单组份水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

胶粘剂是指能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件或材料连接在一起，固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质。其中，聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂，由于该两种基团具有较强的极性，因此，它对金属、橡胶、纤维、塑料、木材、陶瓷、玻璃、纸张、皮革等多种材料均有较好的粘结力，应用行业极其广泛，对高新技术进步和人民日常生活改善有重大影响。但由于聚氨酯胶粘剂的耐高温和耐水性能一般，在某些特殊粘合环境中，大分子中的活泼基团因高温或者与活性介质分子发生水解、氧化等化学反应，大分子主价键发生破坏、裂解，导致粘接强度下降，出现不耐酸碱或者不耐水等问题，使得应用范围受限。上述的缺陷限制了聚氨酯胶粘剂在工业上的应用，影响了聚氨酯胶粘剂优异性能的发挥，限制了聚氨酯胶粘剂的进一步发展。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐水耐高温的单组份水性聚氨酯胶粘剂，其耐水、耐高温性能优异。

本发明提出的一种耐水耐高温的单组份水性聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的原料：聚四氢呋喃二醇30-40份、聚碳酸酯二醇15-22份、聚2,6-萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇3-7份、二异氰酸酯17-25份、扩链剂2-5份、硅烷偶联剂改性二氧化硅纳米粒子0.5-2份、二月桂酸二丁基锡0.1-0.6份、丙酮4-8份、三乙胺1-3份、氢氧化钠0.05-0.1份、水适量。

优选地，所述聚碳酸酯二醇是以碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯中的一种为原料与小分子二元醇进行酯交换反应制得的，所述小分子二元醇由丙二醇和1,4-丁二醇组成。

优选地，所述小分子二元醇中丙二醇和1,4-丁二醇的质量比为40-50：20-30。

优选地，所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的至少一种与1,4-丁二醇的组合；优选地，扩链剂中1,4-丁二醇的质量百分含量为50-70％。

优选地，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。

优选地，所述硅烷偶联剂改性二氧化硅纳米粒子的制备如下：将纳米二氧化硅粒子加入到甲苯中，超声分散，然后加入硅烷偶联剂KH550，超声混合，升温，搅拌反应，反应结束后离心分离，干燥，即得。

优选地，所述硅烷偶联剂改性二氧化硅纳米粒子的制备如下：将10-15份纳米二氧化硅粒子加入到60-80份甲苯中，超声分散20-40min，然后加入3-5份硅烷偶联剂KH550，超声混合5-10min，升温至80-90℃，搅拌反应3-5h，反应结束后离心分离，干燥，即得。