本发明涉及聚氨酯胶黏剂技术领域，具体为一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
高强纤维复合材料是由UHMWPE纤维或芳纶纤维通过均匀、平行和挺直排列后，对其进行涂胶和干燥处理而制成的，水性聚氨酯胶黏剂是高强纤维复合材料常用的一种涂胶，水性聚氨酯胶黏剂因具有无污染、运输安全和工作环境好等特点，逐渐成为胶黏剂市场的主流。现有的水性聚氨酯胶黏剂在高温天气容易变形损坏，耐高温性能差，阻燃效果较差，在潮湿环境下容易开裂，耐水性差，粘结强度低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法，具备粘结强度高和耐高温性能好的优点，解决了阻燃效果差和耐水性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂，其配方以质量份数计包含以下组分：聚酯多元醇：80-100份，异佛尔酮二异氰酸酯10-20份，增粘树脂乳液：5-10份，纳米二氧化硅：1-3份，异氰脲酸酯：1-3份，三乙胺：5-10份，二乙烯三胺：1-3份，催化剂：1-5份，羧酸型亲水扩链剂：5-10份，增粘剂：10-20份，抗氧剂：1-5份。
优选的，所述羧酸型亲水扩链剂为2，2-二羟甲基丙酸、二羟基半酯和二氨基苯甲酸三羟甲基丙烷中的至少一种。
优选的，所述增粘树脂乳液为水性无溶剂松香树脂乳液。
优选的，所述增粘剂为椰油酸二乙醇酰胺、聚甲基丙烯酸酯和乙烯丙烯共聚物中的至少一种。
优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺中的至少一种。
优选的，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四[β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
优选的，制备方法包括如下步骤：
S1，将聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯按配比放入真空混合机内进行真空脱水与均匀混合，并在60-80℃温度下反应2-3h，得到预聚体；
S2，将增粘树脂乳液、羧酸型亲水扩链剂和增粘剂按配比放入真空混合机内，升温至85-95℃，低速混合搅拌20-40min；
S3，S2完成后，将三乙胺、二乙烯三胺、抗氧剂和催化剂按配比放入真空混合机内，降温至70-80℃，低速混合搅拌10-20min；
S4，S3完成后，将纳米二氧化硅和异氰脲酸酯按配比放入真空混合机内，加压0.1Mpa-0.3Mpa，高速混合搅拌1-3h，即可得到耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂。
优选的，所述S2中，低速混合搅拌速率为50-70r/min，所述S3中，低速混合搅拌速率为60-80r/min，所述S4中，高速混合搅拌速率为200-300r/min。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过设置有纳米二氧化硅和异氰脲酸酯，保证了胶黏剂的稳定性，有效的提高了水性聚氨酯胶黏剂的耐高温性能，有效的避免了胶黏剂在高温天气下的变形和损坏，通过设置有增粘树脂乳液和增粘剂，有效的提高了胶黏剂的胶粘性，有效的避免了胶黏剂在潮湿环境下的开裂，达到了粘结强度高和耐高温性能好的效果。
2、本发明通过设置有羧酸型亲水扩链剂、异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂， 有效的保证了该胶黏剂内部分子的强效吸附，有效的缩短了胶黏剂的固化时间，能够在很大程度上克服现有技术存在的缺陷，制备的产品对环境污染小，使用方便，更加易于推广，就胶粘剂的性能更加稳定，从而有效的解决了阻燃效果差和耐水性差的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂，其配方以质量份数计包含以下组分：聚酯多元醇：80份，异佛尔酮二异氰酸酯10份，增粘树脂乳液：6份，纳米二氧化硅：1份，异氰脲酸酯：1份，三乙胺：6份，二乙烯三胺：1份，催化剂：2份，羧酸型亲水扩链剂：6份，增粘剂：12份，抗氧剂：2份。
制备方法包括如下步骤：
S1，将80份聚酯多元醇和10份异佛尔酮二异氰酸酯按配比放入真空混合机内进行真空脱水与均匀混合，并在60℃温度下反应2h，得到预聚体；
S2，将6份增粘树脂乳液、6份羧酸型亲水扩链剂和12份增粘剂按配比放入真空混合机内，升温至85℃，低速混合搅拌20min；
S3，S2完成后，将6份三乙胺、1份二乙烯三胺、2份抗氧剂和2份催化剂按配比放入真空混合机内，降温至70℃，低速混合搅拌10min；
S4，S3完成后，将1份纳米二氧化硅和1份异氰脲酸酯按配比放入真空混合机内，加压0.1Mpa，高速混合搅拌1h，即可得到耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂。
该实施例1的制备方法与实施例2和实施例3相比存在以下特点：
制备时间短，制备速度快，生产效率高；
耐高温性能和粘结强度均低于实施例2和实施例3。
实施例2
一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂，其配方以质量份数计包含以下组分：聚酯多元醇：90份，异佛尔酮二异氰酸酯15份，增粘树脂乳液：8份，纳米二氧化硅：2份，异氰脲酸酯：2份，三乙胺：8份，二乙烯三胺：2份，催化剂：3份，羧酸型亲水扩链剂：8份，增粘剂：16份，抗氧剂：3份。
制备方法包括如下步骤：
S1，将90份聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯按配比放入真空混合机内进行真空脱水与均匀混合，并在70℃温度下反应2.5h，得到预聚体；
S2，将8份增粘树脂乳液、8份羧酸型亲水扩链剂和16份增粘剂按配比放入真空混合机内，升温至90℃，低速混合搅拌30min；
S3，S2完成后，将8份三乙胺、2份二乙烯三胺、3份抗氧剂和3份催化剂按配比放入真空混合机内，降温至75℃，低速混合搅拌15min；
S4，S3完成后，将2份纳米二氧化硅和2份异氰脲酸酯按配比放入真空混合机内，加压0.2Mpa，高速混合搅拌2h，即可得到耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂。
该实施例2的制备方法存在以下特点：
该实施例2的耐高温性能和粘结强度均高于实施例1，但实施例2的制备速度和生产效率均低于实施例1，且实施例2制备时间长于实施例1的制备时间；
该实施例2的耐高温性能和粘结强度均低于实施例3，但实施例2的制备速度和生产效率均高于实施例3，且实施例2制备时间短于实施例3的制备时间。
实施例3
一种耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂，其配方以质量份数计包含以下组分：聚酯多元醇：100份，异佛尔酮二异氰酸酯：20份，增粘树脂乳液：10份，纳米二氧化硅：3份，异氰脲酸酯：3份，三乙胺：10份，二乙烯三胺：3份，催化剂：5份，羧酸型亲水扩链剂：10份，增粘剂：20份，抗氧剂：5份。
制备方法包括如下步骤：
S1，将100份聚酯多元醇和20份异佛尔酮二异氰酸酯按配比放入真空混合机内进行真空脱水与均匀混合，并在80℃温度下反应3h，得到预聚体；
S2，将10份增粘树脂乳液、10份羧酸型亲水扩链剂和20份增粘剂按配比放入真空混合机内，升温至95℃，低速混合搅拌40min；
S3，S2完成后，将10份三乙胺、3份二乙烯三胺、5份抗氧剂和5份催化剂按配比放入真空混合机内，降温至80℃，低速混合搅拌20min；
S4，S3完成后，将3份纳米二氧化硅和3份异氰脲酸酯按配比放入真空混合机内，加压0.3Mpa，高速混合搅拌3h，即可得到耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂。
该实施例3的制备方法与实施例1和实施例2相比存在以下特点：
耐高温性能和粘结强度均高于实施例1和实施例2；
制备时间长，制备速度慢，生产效率低。
综上所述：该耐高温高粘结性水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法，在潮湿环境下不会开裂，耐水性能好，粘结强度高，在高温天气下不会变形损坏，耐高温性能好，阻燃效果好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。