[发明专利]一种低表面张力水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及水性聚氨酯胶粘剂领域，具体涉及一种低表面张力水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。包括如下原料：葡萄糖苷200～1000重量份，2，2‑二羟甲基丙酸10～30重量份，多羟基化合物500～1500重量份，异氰酸酯500～1000重量份，扩链剂5～50重量份，消泡剂1～5重量份、增稠剂2～10重量份、杀菌剂1～5重量份和水1000～3000重量份；所述葡萄糖苷为烷基碳链长为8～12的烷基葡萄糖苷或烷基碳链长为8～12、氧化乙烯基平均数为3的烷醇醚葡萄糖苷。本发明将烷基葡萄糖苷或烷醇醚葡萄糖苷作为特殊多元醇与多异氰酸酯反应，不需额外添加润湿剂，就可降低水性聚氨酯胶粘剂的表面张力。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯胶粘剂领域，具体涉及一种低表面张力水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

近年来，由于聚氨酯技术的长足发展，水性聚氨酯的应用越来越广泛。水性聚氨酯具有绿色环保，分子结构软硬度可调，耐低温、柔韧性好、粘接强度高等特点，得到越来越多行业的认可。

水性聚氨酯胶粘剂是将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，不仅保持了聚氨酯的优点，还因为粘度较低，施工方便，广泛应用于家具、鞋服、纺织、包装等行业。但水性聚氨酯胶粘剂有一个极大的缺陷，即对非极性基材的润湿性差。

大量研究表明，基材润湿程度越高，水性聚氨酯胶粘剂越容易在基材上铺展，被粘物之间的接触面积越大，粘接强度越高；反之，基材润湿程度低，则胶粘剂难以在基材上铺展，被粘物之间接触面积小，粘接强度越低。即水性聚氨酯胶粘剂对基材的润湿好坏将直接影响被粘物之间的粘接强度。

一般来说，水性液体对基材的润湿，则表明水性液体的表面张力低于基材的界面张力。市面上用于胶粘剂领域的水性聚氨酯分散体的表面张力普遍在50～60mN/m。常见液体表面张力：水72mN/m，乙醇24mN/m，甲苯31mN/m，丙酮26mN/m，正辛醇29mN/m，聚醚改性有机硅20～25mN/m；常见被粘物质的界面张力为：聚乙烯31mN/m，聚丙烯34mN/m，聚氯乙烯36mN/m，尼龙46mN/m，PET 43mN/m，聚醋酸乙烯酯37mN/m，聚甲基丙烯酸甲酯40mN/m，玻璃280mN/m，钢75mN/m，天然橡胶36mN/m。

因此，水性聚氨酯分散体无法在塑料、橡胶等低表面能的材料中润湿。常用的方法是通过添加低表面张力的润湿剂，降低水性聚氨酯胶粘剂的表面张力。但由于所添加的润湿剂是表面活性剂，在水性体系中极易起泡，形成大量泡沫，同时也可能使胶粘剂粘接性能下降，造成诸多使用不便。

针对低表面张力水性聚氨酯分散体，技术人员也做了大量努力。公开号为CN103080176A的中国发明专利公开了一种氟化乙氧基化聚氨酯，其分子中含有全氟烷基，用来改变液体表面性能。公开号为CN102911342A的中国发明专利公开了一种含氟水性聚氨酯固化剂及其制备方法，改善了水性聚氨酯胶粘剂树脂的耐热性、耐水性，提高了粘接强度。以上两份专利均利用含氟化合物极低的表面张力，提高聚氨酯胶粘剂的性能，而含氟化合物价格昂贵，生产过程污染较大，不可生物降解，对环境破坏大；含氟化合物能够迅速降低胶粘剂体系的表面张力，最终形成的胶层表面张力低，影响材料的二次贴合。

公开号为CN107236511A的中国发明专利公开了一种鞋用聚氨酯胶粘剂组合物及其制备方法，利用改性八(氨基苯基三氧硅烷)接枝3,4’,5-三羟基二苯乙烯与异氰酸酯、多元醇、扩链剂、改性环氧树脂和交联剂等反应，制得力学性能良好、耐水性、耐热性和润湿性能良好的鞋用聚氨酯胶粘剂组合物。但改性有机硅合成周期长，技术难度较大，不利于推广。并且由于改性有机硅在生产过程中常有副产物卤代氢产生，不仅加重处理难度，对生产设备、操作人员和环境均有较大的安全和环保压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种不需要加入润湿剂而粘接强度高、低表面张力的水性聚氨酯胶粘剂。