[发明专利]IPDI三聚体型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种IPDI三聚体型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。所述方法以IPDI三聚体为单体，发生预聚反应，增加产物的交联度，从而使产品性能增加。同时以二羟甲基丙酸和二氨基磺酸盐共同作为亲水扩链剂，随着二氨基磺酸盐的引入，降低了二羟甲基的使用量，使相反转的时间提前，提高了最终制备的IPDI三聚体型水性聚氨酯乳液的固含量；使用其作为胶黏剂时，无需去除其中的水分，提高了其利用效率。本发明采用IPDI三聚体型水性聚氨酯乳液与其他添加剂配合，得到的水性聚氨酯胶黏剂具有优异的剥离力，抗拉伸强度，其拉伸强度最高为64.9MPa，吸水率最低可达到2.8％，剥离强度高达231N/2.5cm。

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，涉及一种IPDI三聚体型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

背景技术

目前，聚氨酯胶黏剂以其优异的粘接性能在制鞋工业中得到了广泛的应用。但国内鞋用聚氨酯胶黏剂大部分以溶剂型为主，有毒有害的有机溶剂易造成环境污染、损害人类生命安全。而环保型水性聚氨酯胶黏剂是以水作为分散介质，具有软硬度可调、耐低温、柔韧性好、阻燃、气味小、不污染环境等优点。从人类环境和生命安全因素考虑，开发及应用鞋用环保型水性聚氨酯胶黏剂必将成为未来主流方向。当前，国产高质量的鞋用环保型水性聚氨酯胶黏剂在市场上还少见，主要原因是固含量低，使用时需要较长的时间除掉大量的水，降低了水性聚氨酯胶黏剂的使用效率。而且在使用上仍存在初粘力较低、固化速度慢、对非极性材料的粘接强度低及耐水性差等缺点(P.J.Peruzzo,et al,Polyurethane/acrylate hybrids:effects of the acrylic content and thermal treatment on thepolymer properties,J.Appl.Polym.Sci.116(2010)2694–2705.)。聚酯型水性聚氨酯强度高，但不耐水解，聚醚型水性聚氨酯耐水解但固含量低，内聚强度低。Suzana M C等采用聚碳酸酯二醇(PCDL)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，合成了一系列阴离子型水性聚氨酯，结果发现，由于交联度不够，水性聚氨酯的粘结强度、胶膜硬度及拉伸强度达不到要求(Suzana M C,Ivan S R,Milena MC,et al.The effects of the structure andmolecular weight of the macrodiolon the properties polyurethane anionicadhesives[J].International Journal of AdhesionAdhesives,2013,41:132-139.)。

发明内容

针对目前水性聚氨酯胶黏剂交联度低，从而引起的力学性能、剥离强度以及耐水性不佳等缺点，本发明提供一种IPDI三聚体型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

IPDI三聚体型水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，在无水聚合物多元醇中滴加IPDI三聚体，搅拌下，滴加催化剂，在85～90℃下反应1～2h，得到第一中间体；

步骤2，将第一中间体降温至70～80℃，加入亲水性扩链剂，反应1～2h，得到第二中间体；

步骤3，在第二中间体中滴加小分子醇类扩链剂，并加入有机溶剂降低粘度至溶液呈无色，升温到75～85℃，反应0.5～1h，得到第三中间体；

步骤4，在第三中间体中滴加交联剂，在70～85℃下反应1～2h，得到第四中间体；

步骤5，将第四中间体降温到20～30℃，在搅拌状态下加入中和剂成盐，反应0.5～1h，得到第五中间体；

步骤6，将第五中间体加水剪切乳化，反应0.5～1h，旋转蒸发除去有机溶剂后，得到第六中间体；