水性可剥胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成：聚酯多元醇、多异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、含丙烯酸基团物质、水；所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。加入丙烯酸形成的核-壳结构拉伸强度更高。选用含酯键的高官能度聚酯多元醇，酯键的高极性提高产品与丙烯酸的相容性，形成的可剥胶具有更好的断裂伸长率。
【专利说明】水性可剥胶及其制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及胶粘剂领域，特别地，涉及汽车、手机等用水性可剥胶，此外，还涉及水性可剥胶的制备方法。
【背景技术】
[0003]许多产品在运送的过程中，会不可避免的受到风沙、海浪、高温或潮气等环境条件的侵蚀，造成产品表面失色、刮伤，性能下降，甚至失效报废。
[0004]目前，针对汽车、手机等，其表面保护往往使用外贴保护膜。但是采用贴膜的方式存在一定的弊端。例如:贴膜前需对汽车、手机等进行一系列表面处理(清洗、除尘、除油等)，需要按照尺寸对膜材料进行裁剪，对贴膜技术要求太高，贴膜易产生气泡，费时费力，除旧膜时易形成残胶等。并且采用贴膜的方式对异型材几乎无可操作性。
[0005]基于以上原因，开发一种针对汽车、手机等材料表面保护的可剥胶将大大减少上述情况的出现，成为市场的急切需求。涂装后在表面形成一层连续封闭的膜，涂膜一般具有弹性、强度以及耐化学腐蚀等性能。在物理性质上能阻止表面的磨损、碰伤；在化学性质上能阻止各类腐蚀性物质、微生物、空气及水分附着在材料表面而造成伤害。如此，保护作用完成后剥去这层保护膜，产品就依旧能保持原有的外观和功能。
[0006]目前，汽车、手机防护用可剥胶的水基型产品，成膜速度慢。其溶剂挥干较慢，还需要反复经过干燥，施工工艺性差，且价格昂贵，在国内并不为使用厂家所接受，在市场推广使用方面一直较低。加入催干剂后，大大影响了成膜的性能，达不到可剥离的效果。
[0007]
【发明内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供一种不含催干剂的水性可剥胶，同时具有良好的成膜拉伸强度、成膜断裂伸长率和较快的干燥速度。
[0009]水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成:
聚酯多元醇
多异氰酸酯含羟基丙烯酸酯乳化剂扩链剂
含丙烯酸基团物质水
所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。
[0010]所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇。
[0011]所述的多异氰酸酯选自TD1、MDI和PAPI中的一种或几种。
[0012]含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。
[0013]所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质，可选择的包括2，2 二羟甲基丁酸，2，2 二羟甲基丙酸，2，2 二羟乙基丁酸，2，2 二羟乙基丙酸，2，3 二羟甲基丁酸，2，3 二羟甲基丙酸，2，3 二羟乙基丁酸，2，3 二羟乙基丙酸。以摩尔数计算，内乳化剂用量为多异氰酸酯的1%_10%。优选3%-7%。
[0014]扩链剂，本发明所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团，如含有2个羟基或氨基物质。扩链剂用量为水性聚氨酯预聚体质量的0.1%-1%，部分大分子扩链剂用量为 1%-10%。
[0015]含丙烯酸基团物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的一种或几种。
[0016]本发明的水性可剥胶的制备方法如下:
S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95°C的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体；
S20加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80°C作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体；
S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80°C作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。
[0017]加入丙烯酸后，由于大分子链上的亲水基团与水、乳化剂的亲和力大，在聚合时，含极性基团的PU大分子始终朝向粒子表面，从内向外迁移。丙烯酸酯与水、乳化剂的作用力差一些，由外向内溶胀到PU胶粒内部聚合，聚合成的PA相留在粒子内部，形成了 PU为壳层，PA为核的反相的核-壳结构的PUA乳胶，相对于丙烯酸酯，加入丙烯酸形成的核-壳结构拉伸强度更高。
[0018]选用含酷键的闻官能度聚酷多兀醇，酷键的闻极性提闻广品与丙稀酸的相容性，形成的可剥胶具有更好的断裂伸长率。
[0019]说明书附图
图1为实施例1获得的水性可剥胶电子透射图片图2为实施例3获得的水性可剥胶电子透射图片
【具体实施方式】
[0020]水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成:聚酯多元醇、多异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、含丙烯酸基团物质、水；所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。
[0021]所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇。
[0022]官能度计算公式:y= (2Xg+3Xt-2) / (Xg+Xt-1)。
[0023]Y为官能度支化度。
[0024]Xg为二元醇/ 二元酸的摩尔比。
[0025]Xt为三元醇/ 二元酸的摩尔比。
[0026]所述的多异氰酸酯选自TD1、MDI和PAPI中的一种或几种。
[0027]含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。
[0028]所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质，可选择的包括2，2 二羟甲基丁酸，2，2 二羟甲基丙酸，2，2 二羟乙基丁酸，2，2 二羟乙基丙酸，2，3 二羟甲基丁酸，2，3 二羟甲基丙酸，2，3 二羟乙基丁酸，2，3 二羟乙基丙酸。以摩尔数计算，内乳化剂用量为多异氰酸酯的1%_10%。优选3%-7%。
[0029]扩链剂，本发明所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团，如含有2个羟基或氨基物质。扩链剂用量为水性聚氨酯预聚体质量的0.1%-1%，部分大分子扩链剂用量为 1%-10%。
[0030]含丙烯酸基团物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的一种或几种。
[0031]本发明的水性可剥胶的制备方法如下:
S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95°C的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体；
S20加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80°C作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体；
S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80°C作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。
[0032]TD1:化学纯，上海五联化工厂；
MD1:化学纯，上海五联化工厂；
三乙胺:化学纯，上海紫一试剂厂；
1,6-己二醇:化学纯，上海五联化工厂；
涂膜拉伸强度、断裂伸长率测试:
参照GB/T528-1998测试实施例1-4 ;对比例1-2:
【权利要求】
1.水性可剥胶，其特征在于，所述的水性可剥胶由以下物质合成: 聚酯多元醇 多异氰酸酯 含羟基丙烯酸酯 乳化剂 扩链剂 含丙烯酸基团物质 水 所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。
2.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇。
3.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述的多异氰酸酯选自TD1、MDI和PAPI中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质。
6.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团的物质。
7.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，含丙烯酸基团物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的一种或几种。
8.水性可剥胶的制备方法，其特征在于，所述的水性可剥胶的制备方法如下: S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95°C的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体； S20加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80°C作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体； S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80°C作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。
【文档编号】C08F283/00GK104130729SQ201410229469
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】田耕, 刘洪
申请人:广州千顺工业材料有限公司