专利名称：一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，适用于制备聚氨酯合成革，属于精细化工技术领域。
背景技术：
聚氨酯(PU)是石油化工制品的重要部分，聚氨酯产品分为泡沫制品和非泡沫制品二大类，非泡沫制品的主体是涂料、粘合剂、合成革等。由于聚氨酯具有软硬可调节、耐磨、耐溶剂、耐低温、耐老化、并与大多数材料的粘合性良好等特点，它在全球应用广泛、发展迅速，我国的聚氨酯工业的发展正处于高速增长时期，年增长率超过10％。
聚氨酯合成革可较好替代天然皮革，已广泛应用于服装、箱包、沙发、制鞋等行业，聚氨酯合成革在材料的整体性能及手感、色泽、弹性、耐磨性、透气性等方面均优于聚氯乙烯人造革，在人造革、合成革制品中，目前聚氨酯的用量已占20％以上，且所占份额在不断扩大。
我国加入WTO后，相关企业逐渐参与国际市场竞争，对产品的环保及使用安全性提出了更高的要求，但目前国内聚氨酯合成革行业基本上都是把溶剂型聚氨酯作为基层和面层的基础原料，这类聚氨酯大多以苯类、甲苯类、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等溶剂作为主要分散介质，通过液相聚合法合成，树脂所含溶剂要占树脂量的60％以上，大量溶剂的存在，不仅污染生产工厂的环境和伤害工人健康，更为严重的是，制品中残留的溶剂在使用过程中还会不断释放出来，进一步造成对环境的污染和对人体的伤害。
无任何污染且价格低廉的水无疑是聚氨酯聚合溶剂的理想替代品。在合成革的主要生产国美国、意大利、日本、韩国等国家已大规模应用水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯，随着各国对“绿色壁垒”的要求日趋严格，以水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯是势在必行之举，我国亦无例外。
各种水性聚氨酯中的水含量均不低于50％～60％，包含如此大量水分时，水性聚氨酯在应用于合成革制品时，与溶剂型聚氨酯相比，存在明显缺陷，由于聚氨酯合成革的基础材料之一为无纺布，它的原料主要是涤纶、尼龙、氯纶、维尼纶、粘胶纤维等，其中涤纶用量较大，而涤纶的缺点恰恰就是吸湿性能差(0.4％～0.5％)，浸润比较困难，是纺织工业中公认不易染色的基材，与溶剂相比，水分子的表面张力较大，故水性聚氨酯乳液对基材的浸润较差，流平较难，其后果是胶料分散不均匀、渗透不足，导致粘合强度下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，在通用水溶性聚氨酯粘合剂里加入助剂复配物，其方法为第一步.助剂复配物准备，各原料的重量配比含氟表面活性剂合成表面活性剂去离子水为1∶1-5∶2-10；第二步.助剂复配物制备在低速搅拌釜内先加入去离子水，在400-600转/分搅拌下，先缓慢加入合成表面活性剂，搅拌均匀后，再缓慢加入含氟表面活性剂；第三步.复配水性聚氨酯粘合剂制备在具有高剪切力的乳化反应器中以100∶2.5-10的比例加入通用水溶性聚氨酯粘合剂和第二步制备的助剂复配物后，把转速提高到10000～12000转/分，搅拌10～15分钟后制得复配水性聚氨酯粘合剂。
所述的含氟表面活性剂为全氟辛基酰胺聚氧乙烯醚，或N-乙基全氟辛基磺酰胺聚氧乙烯醚，或全氟羧酸酰胺聚氧乙烯醚醇，或全氟烷基硫醇聚氧乙烯醇。
所述的合成表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠，或丁基萘磺酸钠，或琥珀酸酯磺酸钠，和C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷，或C12脂肪醇聚氧乙烯(3，7)醚，任取一种磺酸盐类和一种聚氧乙烯醚类化学品配对使用。
本发明通过添加某些具有特殊功能的化学物质所构成的复配物，利用其协同效应制得的复配水性聚氨酯粘合剂既可有效提高对基材的粘合强度，又能使物料在基材上快速流平，并迅速渗透到基材内部的空隙中，形成“锚链”结构，它同时提高了水性聚氨酯粘合剂的流平性、浸润性和渗透性，其价格也较低廉。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一1.原料含氟表面活性剂选用全氟烷基硫醇聚氧乙烯醇合成表面活性剂选用琥珀酸酯磺酸钠和C12脂肪醇聚氧乙烯(3，7)醚；去离子水通用水性聚氨酯粘合剂2.仪器设备低速搅拌釜，高剪切乳化反应器3.一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法为第一步.助剂复配物准备，全氟烷基硫醇聚氧乙烯醇 6克琥珀酸酯磺酸钠 10克C12脂肪醇聚氧乙烯(3，7)醚2克去离子水 40克；第二步.助剂复配物制备把去离子水加入低速搅拌釜中，控制转速为150转/分，缓慢加入合成表面活性剂C12脂肪醇聚氧乙烯(3，7)醚和琥珀酸酯磺酸钠，待加入物搅拌均匀、完全溶解后，再缓慢加入含氟表面活性剂全氟烷基硫醇聚氧乙烯醇，搅拌5～10分钟后即完成此助剂复配物的制备；第三步.复配水性聚氨酯粘合剂的制备在具有高剪切力的乳化反应器中加入1000克通用水性聚氨脂粘合剂，在150转/分转速下加入以第二步制备的助剂复配物，然后把转速提高到10000～12000转/分，保持10～15分钟，所得物料即为可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂。
实施例21.原料含氟表面活性剂选用全氟羧酸酰胺聚氧乙烯醚醇合成表面活性剂选用亚甲基双萘磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷；去离子水通用水性聚氨酯粘合剂2.仪器设备低速搅拌釜，高剪切乳化反应器。
3.一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法为第一步.助剂复配物准备，全氟羧酸酰胺聚氧乙烯醚醇 5克亚甲基双萘磺酸钠 8克C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷7克去离子水 40克；第二步.助剂复配物制备把去离子水加入低速搅拌釜中，控制转速为150转/分，缓慢加入合成表面活性剂C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷和亚甲基双萘磺酸钠，待加入物搅拌均匀、完全溶解后，再缓慢加入全氟羧酸酰胺聚氧乙烯醚醇，搅拌5～10分钟后即完成此助剂复配物的制备；第三步.复配水性聚氨酯粘合剂的制备在具有高剪切力的乳化反应器中加入1000克通用水性聚氨脂粘合剂，在150转/分转速下加入以第二步制备的助剂复配物，然后把转速提高到10000～12000转/分，保持10～15分钟，所得物料即为可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂。
4.使用效果及其评价方法评价粘合剂粘合性能的主要手段是剥离强度的测定，剥离强度是粘合面剥离时单位试样宽度所需的力，一般以N/cm为单位。不同的粘合材质宜选用不同的剥离强度测试方法，我们选用适合人造革基材的T型剥离强度测定法来评价本发明制备的复配水性聚氨酯粘合剂与涤纶布粘合时的使用效果。
测试仪器设备带有图形记录装置的拉伸试验机测试方法参照GB8808-88方法。
剥离强度(σb)计算σb＝K/b 式中K力-距离曲线图形上平均高度所表示的负荷量Nb试片宽度cm(标准试样宽度为3cm)测试结果
由上表可以看到，当用于合成革基材(各种织物)时，本发明制备的复配水性聚氨酯粘合剂比通用水性聚氨酯粘合剂的剥离强度高20％至25％。
权利要求
1.一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，在通用水溶性聚氨酯粘合剂里加入助剂复配物，其方法为第一步.助剂复配物准备，各原料的重量配比含氟表面活性剂∶合成表面活性剂∶去离子水为1∶1-5∶2-10；第二步.助剂复配物制备在低速搅拌釜内先加入去离子水，在400-600转/分搅拌下，先缓慢加入合成表面活性剂，搅拌均匀后，再缓慢加入含氟表面活性剂；第三步.复配水性聚氨酯粘合剂制备以助剂复配物∶通用水性聚氨酯粘合剂的重量配比为2.5-10∶100的比例把通用水溶性聚氨酯粘合剂和第二步制备的助剂复配物加到在具有高剪切力的乳化反应器中；然后，把转速提高到10000～12000转/分，搅拌10～15分钟后制得复配水性聚氨酯粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，所述的含氟表面活性剂为全氟辛基酰胺聚氧乙烯醚，或N-乙基全氟辛基磺酰胺聚氧乙烯醚，或全氟羧酸酰胺聚氧乙烯醚醇，或全氟烷基硫醇聚氧乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，所述的合成表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠，或丁基萘磺酸钠，或琥珀酸酯磺酸钠任取一种和C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷，或C12脂肪醇聚氧乙烯(3，7)醚任取一种配对使用。
全文摘要
本发明涉及一种可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，其方法为在低速搅拌釜内先加入去离子水，在低速搅拌下，再缓慢加入合成表面活性剂，搅拌均匀后，再缓慢加入含氟表面活性剂制成助剂复配物，含氟表面活性剂合成表面活性剂去离子水为1∶1－5∶2－10；然后将助剂复配物与通用水性聚氨酯粘合剂放入具有高剪切力的乳化反应器中高速搅拌，经乳化反应制得可提高粘合强度的复配水性聚氨酯粘合剂。本发明的优点是既可有效提高粘合剂对基材的粘合强度，又可提高了粘合剂的流平性、浸润性和渗透性。
文档编号C09J9/00GK101070460SQ200710042209
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者闫里选 申请人:闫里选