专利名称：水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及水性胶粘剂技术领域，尤其涉及一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
水性聚氨酯是由二异氰酸酯、低聚物二元醇、亲水性二元醇、小分子二元醇扩链而成的一种以水为分散介质的高分子材料，其中的低聚物二元醇为聚氨酯结构中的软链段。水性聚氨酯由于具有耐低温性能好、柔性好、粘结强度高、不燃、无毒、不污染环境、安全可靠、节能环保等优点，已经成为国内外研究的热点。目前，已被广泛地应用到胶粘剂、涂料、皮革涂饰剂、织物处理剂等领域，其中在胶粘剂和涂料领域的应用最为广泛。近年来，随着环保的呼声越来越高，水性聚氨·酯胶粘剂的研究也越来越多，其主体树脂水性聚氨酯在制备过程中所使用的聚合物二元醇大都为低分子量的聚酯二元醇，这是由于聚酯结构的二元醇具有较高的内聚能，制备得到的水性聚氨酯具有更好的粘接性。现有技术公开了多种利用聚酯二元醇制备水性聚氨酯胶粘剂的方法。如中国专利201110028348. 8公布了一种单组份高耐热性水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方法制备得到的水性聚氨酯胶粘剂的剥离强度较好，但其拉伸强度较差；中国专利200710032437. 3公开了多重改性的自交联水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方法制备得到的水性聚氨酯胶粘剂拉伸强度较高，但其剥离强度较差。此外，这两项专利中水性聚氨酯结构的中低聚物二元醇均为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇等聚酯二元醇，这类聚酯二元醇合成所使用的原料均为石化产物，因而由其所制备的水性聚氨酯胶粘剂无法摆脱对石化资源的依赖。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水性聚氨酯胶粘剂，本发明提供的水性聚氨酯胶粘剂拉伸强度和剥离强度均较好，且能减少对石化资源的依赖。本发明提供了一种水性聚氨酯胶粘剂，包括具有式(I)结构的聚氨酯
权利要求
1.一种水性聚氨酯胶粘剂，包括具有式(I)结构的聚氨酯式(I);
2.一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤Α)将具有式(II)结构的聚(碳酸酯-醚)二元醇和三羟甲基丙烷除水后，与二异氰酸酯在溶剂中反应，得到第一中间体；B)将第一中间体与催化剂、二羟甲基丙酸在溶剂中反应，得到第二中间体；C)将第二中间体和乙二醇在溶剂中反应，得到第三中间体；D)将第三中间体和二甲基乙醇胺反应，得到水性聚氨酯分散体；Ε)将水性聚氨酯分散体与水性增稠剂、水性流平剂、水性消泡剂、增塑剂、抗氧剂和水性固化剂反应，得到水性聚氨酯胶粘剂；所述聚(碳酸酯-醚)二元醇、三羟甲基丙烷、二异腈酸酯、二羟甲基丙酸、乙二醇和二甲基乙醇胺的质量比为(1500 7000) :(132 158) :(840^1250) :(130 165) :(155 196) (71 96)；式(II);
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述二异氰酸酯选自2， 4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷_4，4- 二异氰酸酯、I，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇、三羟甲基丙烷、二异腈酸酯、二羟甲基丙酸、乙二醇和二甲基乙醇胺的质量比为(2000飞000): (140 158):(870^1250):(145 165):(172 196):(81 96)。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述反应温度为.80°C 90°C，反应时间为2.5 4小时。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤B中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤B中所述反应温度为 700C 80°C，反应时间为O. 5^2小时。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤C中所述反应温度为 850C 95°C，反应时间为2 3小时。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤D中所述反应为搅拌反应，所述搅拌反应具体为以120(Tl800rpm的转速搅拌O. 5^2小时。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤E中所述的水性增稠剂为聚氨酯类增稠剂；所述的水性流平剂为丙烯酸酯型流平剂或有机硅型流平剂；所述的水性消泡剂为有机硅型消泡剂；所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种；所述的抗氧剂选自三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[β - (3,5 一二叔丁基一 4 一羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种；所述的水性固化剂为水性多异氰酸酯。
全文摘要
本发明提供了一种水性聚氨酯胶粘剂，包括具有式(I)结构的聚氨酯；本发明还提供了一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法。本发明提供的聚氨酯是由具有式(II)结构的聚(碳酸酯-醚)二元醇和三羟甲基丙烷、二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸、乙二醇和二甲基乙醇胺反应得到。聚(碳酸酯-醚)二元醇同时具有聚酯结构以及聚醚结构，克服了聚酯耐水性差以及聚醚机械性能差的缺点，通过共聚反应使得制备得到的聚氨酯主链同时具有聚酯单元和聚醚单元，增加了其粘结性能。式(I)式(II)
文档编号C09J175/06GK103045150SQ20131001502
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者张红明, 李冬威, 王献红, 李季, 王佛松 申请人:中国科学院长春应用化学研究所