[发明专利]PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法和在皮革粘接中的应用。制备方法包括：1)制备MAH接枝的PVC；2)制备PVC修饰、带羧基的亲水扩链剂；3)制备水性聚氨酯胶粘剂预聚体；4)制备水性聚氨酯胶粘剂。本发明将PVC接枝到聚氨酯链段上可以解决聚氨酯单一材料的缺点问题，增加聚氨酯胶粘剂在鞋材、皮革等材料的浸润性与相容性，增加胶与材料之间形成的界面力，从而增加剥离强度。

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PVC(聚氯乙烯)接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

水性聚氨酯胶粘剂由于其环保，安全，不燃，节能，操作使用方面等方面的优势，近年来发展迅速。例如公开号为CN1468927A、CN1786055A的专利技术等已公开了诸多相关报道。

但由于水性聚氨酯胶粘剂的结构特性决定了其粘结强度较低，耐水耐温较差，限制了其在某些方面的应用，如在鞋用胶，皮革粘结等存在浸润性差，粘结强度低，耐热性差等问题。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，所得PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂特别适用于鞋材、皮革等材料的粘接。

一种PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括步骤：

(1)将1-10质量份PVC溶解于有机溶剂中，并加入2-3质量份MAH(马来酸酐)和0.4质量份自由基引发剂，充分溶解后70-90℃回流反应1-3h，然后加入2-3质量份三羟基多元醇和0-200ppm催化剂，70-80℃继续回流反应1-3h，得到MAH接枝的PVC修饰、带羧基的亲水扩链剂混合液；所述催化剂的加入量以所述三羟基多元醇的质量为基准；

(2)取10-20质量份多元醇，向其中加入1-5质量份二异氰酸酯，同时将5-10质量份所述亲水扩链剂混合液加入其中，所得混合物于75-85℃搅拌反应1-3h，冷却后加入100质量份丙酮进行稀释，再加入0.5-1.5质量份封端剂，于15-30℃反应1-3h后加入0.25-0.7质量份中和剂反应5-15min，最后在剪切作用下加入水进行分散，蒸馏除去丙酮和所述有机溶剂，即得所述PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂。

PVC作为一种通用塑料材料，具有耐水耐溶剂好的特点，并且鞋材与皮革等大量使用PVC材料。本发明将PVC接枝到聚氨酯链段上可以解决聚氨酯单一材料的缺点问题，增加聚氨酯胶粘剂在鞋材、皮革等材料的浸润性与相容性，增加胶与材料之间形成的界面力，从而增加剥离强度。同时，因为PVC与被粘材料之间的界面作用，会提高胶与材料之间的耐热性能。此外，因为PVC的存在，会提升胶粘剂的耐水性能。

步骤(1)中，所述有机溶剂可使用可溶解PVC的常用有机溶剂，包括四氢呋喃、四氢吡喃、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷中的一种或者多种，优选用量为50质量份。

作为优选，步骤(1)中，所述自由基引发剂为过氧化物引发剂和/或偶氮类引发剂。

作为优选，步骤(1)中，所述三羟基多元醇为丙三醇、三羟甲基丙烷、聚醚三元醇、聚己内酯三元醇中的一种或两种以上。

作为优选，步骤(1)中，所述催化剂为金属氧化物催化剂、无机酸酯类催化剂中的一种，预先使用DOA(己二酸二辛酯)按照所述催化剂与DOA质量比1:20的比例稀释后再加入。在一优选例中，所述催化剂为钛酸四异丙酯。

作为优选，步骤(1)中，所述催化剂的加入量为0-40ppm。该优选加入量下，有利于更好地控制MAH进行单酯化反应，减少双酯化反应进行，使得最终得到的PVC接枝改性的水性聚氨酯胶粘剂同时具有优异的初粘强度和终粘强度。

作为优选，步骤(2)中，所述多元醇预先于105～125℃真空干燥1～3h脱水并冷却后再使用。