一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法

文档序号:9919543阅读:730来源:国知局
一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于聚氨醋胶粘剂领域,设及面料复合及内衣模杯行业贴合用胶,特别设 及一种新型环保水性单组分聚氨醋胶粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水性聚氨醋是W水为分散介质的新型聚氨醋体系,它不仅具有不燃、无毒、不污染 环境、节省能源、耐寒性和易加工等优点,并具有优良的粘接性能、力学性能、耐磨损和耐老 化性能等,因此应用越来越广泛。
[0003] 目前内衣模杯用胶主要是反应型聚氨醋热烙胶、油溶性胶粘剂和低端水性胶粘剂 (乙締-醋酸乙締共聚物乳液类),用于粘接双拉磨毛布、双拉闪光布、闪光布、双击布、泳格 布和超细布等面料与不同厚度的聚氨醋发泡海绵、记忆棉等基材。反应型热烙胶具有粘接 强度高,效率快等优点,但存在设备昂贵,操作复杂,工艺不易控制,成本高等不足。油溶性 胶粘剂具有操作方法简单,粘接强度高,耐水洗性能好等优点,但存在气味大,毒性大,污染 环境,安全隐患大,效率低,损耗量大等不足。低端水性胶粘剂具有操作方法简单,效率高, 损耗少,成本低廉等优点,但存在粘接强度低,耐水洗性能差,对双拉磨毛布等难粘材料附 着力低等不足。
[0004] 目前市场急需一种环保安全无污染,方便施工,复合效率高,损耗量低,粘接性能 好,耐黄变性能优良,耐水洗性能好的胶粘剂来弥补现有内衣模杯用胶的不足。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此,本发明的目的之一是克服现有技术的不足,提供一种新型环保水性单 组分聚氨醋胶粘剂,该新型环保水性单组分聚氨醋胶粘剂环保安全无污染,方便施工,复合 效率高,损耗量低,粘接性能好,初期粘接强度和最终粘接强度均强,柔软性好,耐黄变性能 优良,耐水洗性能好,40°C条件下水洗不起泡,不脱层。
[0006] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0007] -种新型环保水性单组分聚氨醋胶粘剂,由聚氨醋乳液、乙締-醋酸乙締共聚物乳 液及助剂复配而成,所述聚氨醋乳液由脂肪族聚醋多元醇、聚酸多元醇、六亚甲基二异氯酸 醋化DI)、异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI)及配合助剂制备而成;所述助剂主要为消泡剂和增稠 剂。
[000引六亚甲基二异氯酸醋巧examethyIene Diiso巧anate)简称HDI,常溫常压下稳定, 稍有刺激性臭味,易燃。不溶于冷水,溶于苯、甲苯、氯苯等有机溶剂。光稳定性较好,挥发性 大,毒性大。HDI是脂肪族二异氯酸醋(ADI)中最重要的单体,约占ADI总需求量的60%。大部 分皿I被制备成HDI缩二脈或HDIS聚体。HDI及HDI缩二脈、S聚体是生产聚氨醋涂料及聚 氨醋弹性体的重要原料。W皿I、皿I缩二脈或S聚体为原料生产的聚氨醋涂料,具有不泛 黄、耐候性强等特点,广泛用于航空、汽车、建筑、木器、塑料、皮革等方面。皿I也用作干性醇 酸树脂交联剂和合成纤维的原料用作生产聚氨醋涂料的原料,同时也用作干性醇酸树脂交 联剂和合成纤维的原料。皿I是聚氨醋工业中应用较广的脂族异氯酸醋,主要用于生产聚氨 醋涂料、弹性体、胶粘剂、纺织整理剂等,在航空、纺织、泡沫塑料、涂料、橡胶工业等方面也 有宽广的应用。
[0009]异佛尔酬二异氯酸醋(Iso地orone Diiso巧anate)简称IPDI,是一种性能优良的 高沸点溶剂,在塑料、胶粘剂、医药和香料等行业中应用广泛。
[0010] 进一步,所述乙締-醋酸乙締共聚物乳液为聚氨醋乳液重量的0.5-2倍。
[0011] 进一步,所述脂肪族聚醋多元醇及聚酸多元醇的官能度为2或3、分子量为1000-4000 O
[0012] 进一步,所述脂肪族聚醋多元醇与聚酸多元醇的重量比为0.1:1-30:1。
[0013] 进一步,所述脂肪族聚醋多元醇为下二酸或己二酸与乙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇 (MPG)、下二醇、2-甲基-1,3-丙二醇(MPD)、新戊二醇或己二醇形成的脂肪族聚醋多元醇。
[0014] 进一步,所述聚酸多元醇为聚氧化丙締二醇、聚四氨巧喃酸二醇或聚氧化丙締= 醇。
[0015] 进一步,所述六亚甲基二异氯酸醋化DI)与异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI)的物质的 量之比为0.25:1-5:1。
[0016] 进一步,所述配合助剂为催化剂、稀释剂、扩链剂、交联剂和乳化剂中的一种或多 种。
[0017] 本发明的目的之二在于提供所述新型水性单组分聚氨醋胶粘剂的制备方法,该方 法适用于工业化生产,其包括W下步骤:
[0018] (1)聚氨醋乳液的制备
[0019] 将脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反应蓋中,升溫至110-13(TC,真空脱水1-池,冷却至70-80°C,加入六亚甲基二异氯酸醋和异佛尔酬二异氯酸醋,在80±5°C条件下预 聚1-化,降溫至60-70°C,再加入稀释剂、扩链剂和催化剂,继续反应3-化,冷却至30-40°C, 加入稀释剂升溫至40-50°C,加入内乳化剂反应10-20min,加水分散后脱溶剂即得;
[0020] (2)新型环保水性单组分聚氨醋胶粘剂的制备
[0021] 将聚氨醋乳液投入分散缸中,加入乙締-醋酸乙締共聚物乳液及消泡剂,揽拌均 匀,加入增稠剂调节粘度至1500-5000mPa.s/25°C即可。
[0022] 本发明的有益效果在于:
[0023] (1)本发明的水性单组分聚氨醋胶粘剂,W水为分散介质,对环境无污染;不易燃 不易爆,无消防安全隐患。(2)方便施工,对施工人员健康无害,无需口罩、防毒面具等防护 措施,也无需排风机等溶剂处理装置。(3)施工损耗小,效率高(4)粘接性能好,初期粘接强 度和最终粘接强度均强,耐水洗性能好,40°C条件下水洗不起泡,不脱层。
[0024] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会 理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。优选实施例中未注明 具体条件的实验方法,通常按照常规条件。W下实施例中所用的试剂均来自商业购买。
[0026] 下述实施例中所用的部分试剂:
[0027] 异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI);
[00巧]六亚甲基二异氯酸醋化DI);
[0029] 聚酸多元醇 PPG-1000 、PPG-2000、PPG-4000、PTMG-1000、PTMG-2000、Si-193、S官 能度聚酸PPG-330;
[0030] 脂肪族聚醋多元醇 MPDA1000、2000、4000,MPGA1000、2000、4000,NPGA1000、2000、 4000;
[0031] I,4-下二醇(BDO)、新戊二醇(NPG)、I,6-己二醇化DO)、S径甲基丙烷(TMP)、乙二 胺基乙横酸钢、二径甲基丙酸;
[0032] 乙締-醋酸乙締共聚物乳液 EP645、EP705A、EP710、EP724、CW40-602、CW40-905。
[0033] 第一部分聚氨醋乳液的制备
[0034] 实施例1聚氨醋乳液的制备
[0035] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制备而成:
[0036] 脂肪族聚醋多元醇:NPGA4000:720g;
[0037] 聚酸多元醇:Si-193(分子量1000): 24g;
[003引六亚甲基二异氯酸醋化DI) :30g;
[0039] 异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI) :120g;
[0040] 扩链剂:1,4-下二醇(BDO): 18g;
[0041 ] 交联剂:S径甲基丙烷(TMP): 5.96g;
[0042]催化剂:辛酸亚锡0.4g;
[00创内乳化剂:乙二胺基乙横酸钢:39.9g;
[0044] 稀释剂:丙酬:2100g;
[0045] 分散剂:水:1060g。
[0046] 将脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反应蓋中,升溫至110-13(TC,真空脱水1-池,冷却至70-80°C,加入六亚甲基二异氯酸醋和异佛尔酬二异氯酸醋,在80±5°C条件下预 聚1-化,降溫至60-70°C,再加入稀释剂、扩链剂和催化剂,继续反应3-化,冷却至30-40°C, 加入稀释剂升溫至40-50°C,加入内乳化剂反应10-20min,加水分散后脱溶剂即得。
[0047] 实施例2聚氨醋乳液的制备
[0048] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制备而成:
[0049] 脂肪族聚醋多元醇:MPGA1000: 1000 g;
[0化0] 聚酸多元醇:PPG-330: 100g;
[0化1]六亚甲基二异氯酸醋化DI): 150g;
[0052]异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI) :30g;
[0化3]扩链剂:BDO: 100g;
[0化4] 催化剂:辛酸亚锡0.44g;
[00对内乳化剂:乙二胺基乙横酸钢:45.9g;
[0056] 稀释剂:丙酬3600g;
[0057]分散剂:水 1900g。
[005引将脂肪族聚醋多元醇和聚酸多元醇投入反应蓋中,升溫至110-13(TC,真空脱水1- 3h,冷却至70-80°C,加入六亚甲基二异氯酸醋和异佛尔酬二异氯酸醋,在80±5°C条件下预 聚1-化,降溫至60-70°C,再加入稀释剂、扩链剂和催化剂,继续反应3-化,冷却至30-40°C, 加入稀释剂升溫至40-50°C,加入内乳化剂反应10-20min,加水分散后脱溶剂即得。
[0059] 实施例3聚氨醋乳液的制备
[0060] 聚氨醋乳液按重量份由W下成分制备而成:
[0061 ] 脂肪族聚醋多元醇:MPDA2000: 100g;
[0062] 聚酸
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