[发明专利]一种UV光固化水性聚氨酯胶粘剂

说明书

本发明公开了一种UV光固化水性聚氨酯胶粘剂，原料以重量份数计，包括：聚环氧丙烷醚二醇1~10份、聚氧化丙烯二醇1~10份、异佛尔酮二异氰酸酯5~10份、二月桂酸二丁基锡0.5~2份、2,2‑二羟甲基丙酸2~5份、羟乙基丙烯酸酯2~5份、对甲氧基苯酚0.01~0.2份、2,2‑二甲基三亚甲基环碳酸酯2~5份、三乙胺1~5份、KH560 1~5份、纳米氢氧化镁2~7份、无水乙醇15~20份、TPO‑L光引发剂1~5份，丙三醇二甲基丙烯酸酯1~5份、己二醇二丙烯酸酯1~5份、萜烯松香树脂1~5份以及去离子水20~50份。本发明还公开了UV光固化水性聚氨酯胶粘剂的制备方法。采用本发明所制备的胶粘剂，应用于纺织领域中，可赋予纺织品优异的阻燃性和力学性能，而且固化时间短、耐溶剂性好、绿色环保、粘结强度高。

技术领域

本发明属于纺织工程胶粘剂制备领域，尤其涉及一种UV光固化水性聚氨酯胶粘剂。

背景技术

聚氨酯（PU）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，可分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。由于聚氨酯胶粘剂含有这两个基团显示出较高的活性与极性，所以其应用于许多种基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料，对它们具有优良的粘结力。但是目前聚氨酯胶粘剂还是以溶剂型为主。由于有机溶剂存在易燃、易爆、易挥发、气味大等缺点，容易造成环境污染问题，甚至威胁到人身健康安全。所以环保型水性聚氨酯（WPU）胶粘剂是聚氨酯胶粘剂发展的重要方向，以取代溶剂型胶粘剂。目前水性聚氨酯胶粘剂已经发展到第5代水性紫外线（UV）光固化胶粘剂，其最大的优点是固化时间极短，固化原理为：光引发剂在紫外线辐照下分解产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化，形成三维网络结构。一般紫外线发生器产生波长为365nm的紫外线（特殊情况下为254nm,主要用于杀菌），在紫外线的作用下，胶粘剂可以在几分钟内就可以达到其他胶粘剂1h固化后具有的较高的粘结强度，以便于后序流程的进行。随着光引发剂含量的提高，可以产生更多的自由基、阳离子等，引发交联固化反应，改善了胶粘剂的力学性能和粘结性能，

但是紫外线的吸收率较低，由于紫外线的波长小于高分子聚合物的粒径，导致一部分紫外线遇到高分子聚合物发生反射损失掉。而纳米材料的引入可以改变这一缺陷。根据纳米材料的表面与界面效应，由于纳米颗粒尺寸小，比表面积大，表面原子比例高，同时表面原子缺少邻近配位，悬挂键增多，因此当紫外线遇到纳米材料时会发生界面极化和多重散射现象，提高了紫外线的吸收率，可以产生更多的自由基及阳离子，促进交联固化反应持续进行形成稳固的三维网络结构，导致胶粘剂的力学性能和粘结性能进一步提高。另外，纳米材料还会赋予胶粘剂一定的阻燃性、杀菌性、疏水性以及导电性，拓展了胶粘剂的应用领域。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种力学性能优异并兼具一定阻燃性的水性聚氨酯胶粘剂，设计了一种UV光固化水性聚氨酯胶粘剂。

本发明为了克服现有技术存在的问题，采用以下技术方案：

一种UV光固化水性聚氨酯胶粘剂，包括：聚环氧丙烷醚二醇（PPG2000）1~10份、聚氧化丙烯二醇（PPG）1~10份、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）5~10份、二月桂酸二丁基锡（DBTDL）0.5~2份、2, 2-二羟甲基丙酸（DMPA）2~5份、羟乙基丙烯酸酯2~5份（HEA）、对甲氧基苯酚0.01~0.2份、2, 2-二甲基三亚甲基环碳酸酯（PDTC）2~5份、三乙胺（TEA）1~5份、KH560硅烷偶联剂1~5份、纳米氢氧化镁2~7份、无水乙醇15~20份、TPO-L光引发剂1~5份 、丙三醇二甲基丙烯酸酯1~5份（TMPDA）、己二醇二丙烯酸酯1~5份、萜烯松香树脂1~5份以及去离子水20~50份。

UV光固化水性聚氨酯胶粘剂的制备步骤具体如下：