[发明专利]一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯胶粘剂，主要由以下原料制成：水性聚氨酯树脂、多异氰酸酯、纳米粒子悬浮液、亲水性扩链剂、扩链剂、成盐剂、增稠剂、消泡剂和流平剂。该胶黏剂引入了不同粒径大小的纳米粒子悬浮液，通过原位掺杂不同粒径的纳米粒子对水性聚氨酯进行了改性，能有效解决纳米粒子在水性聚氨酯树脂中的分散问题，从而提高了胶黏剂的品质。本发明的目的还在于提供上述水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该制备方法绿色环保，生产成本低，施工简单。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能和卫生安全性能，在食品、药品包装领域占据了绝对领导地位。目前的聚氨酯胶粘剂市场仍以溶剂胶占主导。由于溶剂在生产过使用程中会污染空气，危害工人健康，甚至会危害消费者的健康。

随着人们环保意识的不断深化，环保法规的日趋完善和各国对有毒、挥发有机化合物限制的日趋严格，水性聚氨酯胶粘剂因其安全卫生、绿色环保，且操作方便、驻运安全等优势，在各个领域正在不断扩大应用。然而，单一的水性聚氨酯性能不佳，主要表现为对非极性基材润湿性差、粘接强度低、初粘力低等，不能满足多种领域的需要。为改善水性聚氨酯的性能、扩大水性聚氨酯的应用领域，需对水性聚氨酯进行改性。

纳米材料由于具有高度的弥散性和大界面，为原子提供了短程扩散途径，使纳米材料具有高扩散率，蠕变和超塑性和大的化学活性。是目前一类非常具有应用前景的功能材料。目前，基于简单物理共混的无机颗粒在最终胶粘剂内的分散状态往往严重失控，这极大地影响了胶粘剂品质的提升及功能颗粒功效的充分发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯胶粘剂，该胶黏剂引入了不同粒径大小的纳米粒子悬浮液，通过原位掺杂不同粒径的纳米粒子对水性聚氨酯进行了改性，能有效解决纳米粒子在水性聚氨酯树脂中的分散问题，从而提高了胶黏剂的品质。

本发明的目的还在于提供上述水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该制备方法绿色环保，生产成本低，施工简单。

本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种水性聚氨酯胶粘剂，主要由以下质量份配比的原料制成：

在本发明水性聚氨酯胶粘剂的上述各原料中：

本发明所述的水性聚氨酯树脂优选通过小分子多元酸和小分子多元醇通过缩聚反应制备获得的。

进一步的，本发明所述的水性聚氨酯树脂优选通过以下方法制备获得：

S₁：选取小分子多元酸和小分子多元醇，按醇酸摩尔比1.1～1.4：1，加入反应容器中，在氮气保护下逐渐加热至220～230℃保温反1.5～2.0h；

S₂：在220～230℃条件下减压至-0.095～-0.1MPa，待酸值降到1.0以下后停止反应，即得到水性聚氨酯树脂。

在该水性聚氨酯树脂的制备方法中：

步骤S₁中所述小分子多元酸优选为己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、癸二酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐和马来酸酐中的一种或几种。

步骤S₁中所述小分子多元醇优选为新戊二醇、甲基丙二醇、1,2-乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、1,2-丙二醇、三羟甲基丙烷、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或几种。

其中聚氧化丙烯二醇的数均分子量Mn优选为400、1000和2000；聚氧化丙烯三醇的数均分子量Mn优选为400、1000和2000；聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量Mn优选为1000和2000。