环保型合成革用水性聚氨酯胶黏剂的制作方法

文档序号:12095113阅读:435来源:国知局
本发明涉及合成革加工
技术领域
,具体涉及一种环保型合成革用水性聚氨酯胶黏剂。
背景技术
::水性聚氨酯树脂用于合成革行业,可避免使用溶剂型聚氨酯树脂存在的环境污染和危害人体健康的问题。但目前合成革用水性聚氨酯胶黏剂由于含有大量的亲水基团,干燥成膜后遇水易膨胀。这是由于水一旦渗入到水性聚氨酯大分子中,就会与聚氨酯分子中的极性基团结合形成氢键,并诱发聚氨酯链段的溶胀,使得聚氨酯分子链间作用力减弱,表现为拉伸强度及撕裂强度大大降低,从而导致被粘合的双层在水中或者碱液中浸泡后极易脱落,极大限制了水性聚氨酯的应用范围。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种固化时间短、粘合性好且耐水性强的环保型合成革用水性聚氨酯胶黏剂。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:环保型合成革用水性聚氨酯胶黏剂,由如下重量份数的原料制成:水性聚氨酯树脂60-70份、水性丙烯酸树脂10-15份、聚氯乙烯糊树脂5-10份、氯丁橡胶粉末4-8份、季戊四醇三丙烯酸酯3-6份、超细聚四氟乙烯粉末3-6份、微晶纤维素2-4份、陶瓷微粉2-4份、己六醇1-2份、油酸酰胺1-2份、乙二胺四亚甲基叉膦酸钠1-2份、氯化苄基三乙基铵0.5-1份、纳米氧化锌0.5-1份、钛酸酯偶联剂0.3-0.5份、水150-200份。其制备方法包括如下步骤:(1)向聚氯乙烯糊树脂中加入季戊四醇三丙烯酸酯和纳米氧化锌,并加热至110-115℃保温混合15min,再加入氯丁橡胶粉末和钛酸酯偶联剂,继续加热至125-130℃保温混合15min,即得物料I;(2)向超细聚四氟乙烯粉末中加入微晶纤维素、陶瓷微粉和油酸酰胺,并加热至115-120℃保温混合30min,即得物料II;(3)向水中加入己六醇、乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和氯化苄基三乙基铵,加热至回流状态保温混合10min,再加入物料I和物料II,继续回流保温混合15min,然后自然冷却降温,待温度降至45-50℃后加入水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂,并在45-50℃保温混合15min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置5h,随后再次加热至回流状态保温混合15min,最后将混合物转入球磨机中,球磨至细度小于10μm。所述水性聚氨酯树脂由聚氨酯树脂改性而成,其改性方法为:向15-20份聚氨酯树脂粉末中加入3-5份松节油、2-3份阴离子聚丙烯酰胺和1-2份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入2-3份水解聚马来酸酐、1-2份交联聚维酮和0.5-1份乳化硅油,混合均匀后继续微波处理5min,微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h,然后加热至125-130℃保温混合15min,向所得混合物中加入60-80份0-5℃冷水,充分混合后静置1h,随后加热至回流状态保温混合30min,并自然冷却至室温,最后送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒即为水性聚氨酯树脂。聚氨酯树脂经过上述改性制得水性聚氨酯树脂,以便用水作为溶剂制备水性胶黏剂,避免使用有机溶剂溶解和促溶聚氨酯树脂存在的有机溶剂挥发后污染环境和危害人体健康的问题。所述水性丙烯酸树脂由丙烯酸树脂改性而成,其改性方法为:向15-20份丙烯酸树脂中加入1-2份松香酸钠、0.5-1份亲水性气相二氧化硅和0.5-1份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入0.5-1份巴西棕榈蜡和0.3-0.5份N-甲基吡咯烷酮,然后加热至115-120℃保温混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温,待温度降至35-40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入50-60份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得水性丙烯酸树脂。丙烯酸树脂经过上述改性制得水性丙烯酸树脂,以便与水性聚氨酯协同制得水性胶黏剂,避免使用有机溶剂溶解和促溶丙烯酸树脂存在的有机溶剂挥发后污染环境和危害人体健康的问题。所述微晶纤维素使用前经过预处理,其处理方法为:将10-15份微晶纤维素加入30-50份水中,加热至回流状态保温混合10min,再加入0.5-1份三聚磷酸钠和0.2-0.5份2-咪唑烷酮,继续回流保温混合10min,然后在搅拌下自然冷却至室温,并经静置后过滤,向所得白色固体中加入0.5-1份硫酸化蓖麻油和0.5-1份聚丙烯酸钠,再加热至70-80℃保温混合15min,所得混合物转入-5-0℃环境中静置3h,随后再次加热至70-80℃保温混合5min,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末。微晶纤维素经过上述预处理,通过增大比表面积和亲水性来有效增强其与高分子聚合物原料的共混性,从而作为助分散剂来促进胶黏剂的均匀分散。本发明的有益效果是:本发明以水性聚氨酯树脂为主要原料,辅以水性丙烯酸树脂及多种助剂制得水性聚氨酯胶黏剂,该胶黏剂适用于合成革的加工,以水作为溶剂,避免使用溶剂型聚氨酯胶黏剂存在的有机溶剂挥发污染环境和危害人体健康的问题;同时该胶黏剂的固化时间短,粘合性好,不易剥离和撕裂;并且耐水性强,不会出现普通水性聚氨酯存在的渗水后易溶胀的问题,从而保证粘合效果和扩大胶黏剂的应用范围。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1(1)向5份聚氯乙烯糊树脂中加入3份季戊四醇三丙烯酸酯和0.5份纳米氧化锌,并加热至110-115℃保温混合15min,再加入4份氯丁橡胶粉末和0.5份钛酸酯偶联剂,继续加热至125-130℃保温混合15min,即得物料I;(2)向3份超细聚四氟乙烯粉末中加入3份微晶纤维素、2份陶瓷微粉和1份油酸酰胺,并加热至115-120℃保温混合30min,即得物料II;(3)向200份水中加入1份己六醇、1份乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和0.5份氯化苄基三乙基铵,加热至回流状态保温混合10min,再加入物料I和物料II,继续回流保温混合15min,然后自然冷却降温,待温度降至45-50℃后加入65份水性聚氨酯树脂和10份水性丙烯酸树脂,并在45-50℃保温混合15min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置5h,随后再次加热至回流状态保温混合15min,最后将混合物转入球磨机中,球磨至细度小于10μm。水性聚氨酯树脂的制备:向20份聚氨酯树脂粉末中加入3份松节油、2份阴离子聚丙烯酰胺和1份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入2份水解聚马来酸酐、1份交联聚维酮和0.5份乳化硅油,混合均匀后继续微波处理5min,微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h,然后加热至125-130℃保温混合15min,向所得混合物中加入80份0-5℃冷水,充分混合后静置1h,随后加热至回流状态保温混合30min,并自然冷却至室温,最后送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒即为水性聚氨酯树脂。水性丙烯酸树脂的制备:向20份丙烯酸树脂中加入1份松香酸钠、0.5份亲水性气相二氧化硅和0.5份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入0.5份巴西棕榈蜡和0.3份N-甲基吡咯烷酮,然后加热至115-120℃保温混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温,待温度降至35-40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入60份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得水性丙烯酸树脂。微晶纤维素的预处理:将15份微晶纤维素加入50份水中,加热至回流状态保温混合10min,再加入0.5份三聚磷酸钠和0.3份2-咪唑烷酮,继续回流保温混合10min,然后在搅拌下自然冷却至室温,并经静置后过滤,向所得白色固体中加入0.5份硫酸化蓖麻油和0.5份聚丙烯酸钠,再加热至70-80℃保温混合15min,所得混合物转入-5-0℃环境中静置3h,随后再次加热至70-80℃保温混合5min,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末。实施例2(1)向8份聚氯乙烯糊树脂中加入3份季戊四醇三丙烯酸酯和0.5份纳米氧化锌,并加热至110-115℃保温混合15min,再加入4份氯丁橡胶粉末和0.5份钛酸酯偶联剂,继续加热至125-130℃保温混合15min,即得物料I;(2)向3份超细聚四氟乙烯粉末中加入2份微晶纤维素、3份陶瓷微粉和1份油酸酰胺,并加热至115-120℃保温混合30min,即得物料II;(3)向200份水中加入1份己六醇、1份乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和1份氯化苄基三乙基铵,加热至回流状态保温混合10min,再加入物料I和物料II,继续回流保温混合15min,然后自然冷却降温,待温度降至45-50℃后加入70份水性聚氨酯树脂和10份水性丙烯酸树脂,并在45-50℃保温混合15min,所得混合物转入0-5℃环境中密封静置5h,随后再次加热至回流状态保温混合15min,最后将混合物转入球磨机中,球磨至细度小于10μm。水性聚氨酯树脂的制备:向20份聚氨酯树脂粉末中加入5份松节油、2份阴离子聚丙烯酰胺和1份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,再加入2份水解聚马来酸酐、1份交联聚维酮和1份乳化硅油,混合均匀后继续微波处理5min,微波处理结束后立即转入0-5℃环境中密封静置3h,然后加热至125-130℃保温混合15min,向所得混合物中加入80份0-5℃冷水,充分混合后静置1h,随后加热至回流状态保温混合30min,并自然冷却至室温,最后送入喷雾干燥机中,干燥所得颗粒即为水性聚氨酯树脂。水性丙烯酸树脂的制备:向20份丙烯酸树脂中加入1份松香酸钠、0.5份亲水性气相二氧化硅和0.5份聚氧化乙烯,充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min,静置30min后继续微波处理3min,再加入1份巴西棕榈蜡和0.3份N-甲基吡咯烷酮,然后加热至115-120℃保温混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温,待温度降至35-40℃后保温静置30min,随后向混合物中加入60份0-5℃冷水,充分混合后静置3h,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末,即得水性丙烯酸树脂。微晶纤维素的预处理:将15份微晶纤维素加入50份水中,加热至回流状态保温混合10min,再加入0.5份三聚磷酸钠和0.3份2-咪唑烷酮,继续回流保温混合10min,然后在搅拌下自然冷却至室温,并经静置后过滤,向所得白色固体中加入1份硫酸化蓖麻油和0.5份聚丙烯酸钠,再加热至70-80℃保温混合15min,所得混合物转入-5-0℃环境中静置3h,随后再次加热至70-80℃保温混合5min,最后送入冷冻干燥机中,经充分干燥后粉碎成粉末。实施例3将实施例1和实施例2所制水性聚氨酯胶黏剂应用于合成革的加工,并对其外观和使用性能进行测试,结果如表1所示。表1所制水性聚氨酯胶黏剂的外观和使用性能测试结果测试项目实施例1实施例2外观乳白色粘稠状乳白色粘稠状粘度(mpa.s)20000±100020000±1000VOC释放量00常温耐折性(次)7100071000高温耐折性(100℃,次)2500025000低温耐折性(-10℃,次)3500035000剥离强度(N)232218撕裂强度(N)305302耐水性(10%NaOH,天)33以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3 
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