用于电子布封边的胶黏剂组合物及其制备方法与流程

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种用于电子布封边的胶黏剂组合物及其制备方法。

背景技术：

电子布是指用于电子工业的电子级玻璃纤维布的总称。它是电子级玻璃纤维布中的高档产品。主要规格有7637，7630，7628，7615，1506，2116，2113，3313，1080，106，104，主要用于覆铜板的制造。

目前市场上销售的电子级玻璃纤维布多为羽边电子布，即电子级玻璃纤维布为防止布边脱丝，在织造过程，通过织机绞边机构按纱罗绞合方式将纬纱夹持住，保证电子布边侧的玻璃纱不松散脱落。

羽边电子布在浸渍树脂加工成半固化片(pp)时，没有经束缚的羽边在树脂浸渍加工过程，会引起树脂的污染，以及造成边侧不整齐，厚度不均匀的现象，故用于压制覆铜板的pp片是需要将羽边部分切除的。另外，羽边会吸附大量树脂，进而造成树脂的浪费。树脂价格相对较高，且制程中裁边不良还会导致半固化片报废，这些都增加了羽边布在下游生产过程中的成本，而且树脂中添加了有机溶剂，报废的半固化片以及裁切掉的含树脂的羽边因含有危险化学品，对环境也有不良影响。

为减少pp加工过程树脂的浪费，pp生产厂家会要求其供货的电子布生产商，提供指定幅宽的无羽边电子布。为此，电子布生产过程中，需要采用裁切边机将完成生产的电子布按指定幅宽裁切掉羽边，然后使用封边胶黏剂将电子布边部进行粘合胶封，经过此过程处理后的电子布一般被称之为“切边布”或“封边布”。目前市场对这种切边布的需求越来越大。

采用水性环氧树脂封边材料对电子级玻璃纤维布布边进行封边处理后并切掉电子级玻璃纤维布两边的羽边获得电子级封边产品。该封边电子级玻璃纤维布可提升电子级玻璃纤维布在下游含浸环氧树脂过程的利用率，减少含有环氧树脂的废弃化学品边角料的产生，是一种较羽边布更加环保的电子布产品。因为环氧树脂是一种价格较贵的有机化学品，其生产依赖石油，因此节约其用量对成本降低及环境保护有较大的好处。

切边布在封边过程中大多采用水性环氧树酯按一定比例加水稀释制成一定黏度的水溶液，采用刷涂或辊涂均匀覆于电子布上，再经高温烘干裁切。通过水性环氧树酯在电子布上固化以固定电子布边侧经纬纱。但因水性环氧树酯水溶液渗透性较差，电子布切边处理的生产速度较慢，生产效率极低，不能满足企业的订单生产需求。另因水性环氧树酯水溶液对电子布的附着力不够，会出现涂胶不匀，烘干后有掉胶粉及布边胶粒和脱丝的现象，严重影响了切边电子布的质量。

中国专利cn103911865a公开了一种电子级玻璃纤维布封边剂材料，按质量百分比，配方如下：胶料双酚a型水性环氧树脂35％-50％；固化剂三聚氰胺3％-7％；处理剂硅烷偶联剂1％-3％；余量水61％-40％。该专利解决了封边产品的脱丝异常，杜绝了封边布脱丝的问题。但是该专利对掉胶粉和胶粒的现象改善不明显，生产效率不高，因此该专利对电子布的附着力和渗透性有待改善。

中国专利申请cn110154186a公开了一种水性木材着色剂及着色方法，涉及木材着色技术领域，尤其涉及一种水性木材着色剂及着色方法。该专利申请水性木材着色剂主要组分包括颜料、多巴胺、纳米纤维素和水性高分子树脂，解决了现有木材着色技术存在着对木材渗透性不均匀、木材表面着色效果不佳等问题，所提供的水性木材着色剂粘度适中、附着力强，粒径小、分散效果好，更容易渗透进木材内部。虽然该专利申请在一定程度上提高了着色剂的附着力和渗透性，但是该专利申请中的组分对电子布封边过程中使用的胶黏剂的封边效果改善不明显。

因此，利用开发一种能解决上述技术问题的用于电子布封边的胶黏剂组合物及其制备方法是非常必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种附着力高、渗透性强的用于电子布封边的胶黏剂组合物及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：水性聚氨酯80-90份，环氧树脂5-7份，润湿剂0.05-0.3份，水30-45份。

优选地，所述水性聚氨酯为水性阴离子型聚氨酯。

更优选地，所述水性阴离子型聚氨酯包括聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯中的一种或两种。

优选地，所述环氧树脂的官能度为4或大于4。

所述环氧树脂含有多个环氧基，故其均匀性、混合性较好，与水性聚氨酯可直接发生合成反应，改善聚氨酯的耐水、耐溶剂、耐热蠕变性及抗张强度。

更优选地，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、酚醛环氧树脂、四官能环氧树脂中的一种或多种。

优选地，所述润湿剂为有机硅类表面活性剂。

更优选地，所述有机硅类表面活性剂包括聚醚改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或两种。

所述润湿剂可降低电子布的表面张力进而提高其润湿性。

本发明还涉及上述的胶黏剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水性聚氨酯和部分水混合得到物质a；

(2)将物质a依次与环氧树脂、润湿剂混合，得到物质b；

(3)将物质b和剩余水混合，即得。

优选地，步骤(1)中所述水性聚氨酯和部分水的质量比为3-5:1。

优选地，步骤(1)-(3)中所述混合均采用搅拌的方式。

更优选地，所述步骤(1)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-15min；所述步骤(2)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-20min；所述步骤(3)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-20min。

优选地，所述胶黏剂组合物还包括3-10份助剂。

更优选地，所述助剂包括纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素中的至少一种。

更优选地，所述助剂为纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素的混合物。

更优选地，所述纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅和微米级纤维素的质量比为1:1.5-3.5:3-5。

本发明还涉及上述的胶黏剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水性聚氨酯、纤维醋丁酯和部分水混合得到物质a；

(2)将物质a依次与环氧树脂、润湿剂混合，得到物质b；

(3)将物质b依次与纳米级二氧化硅、微米级纤维素、剩余水混合，即得。

优选地，步骤(1)中所述水性聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与所述部分水的质量比为4-6:1。

优选地，步骤(1)-(3)中所述混合均采用搅拌的方式。

更优选地，所述步骤(1)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-20min；所述步骤(2)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-20min；所述步骤(3)的搅拌速度40-60r/min，搅拌时间10-30min。

电子布切边生产中，电子布在切边机组动力设备导布罗拉1的带动下，按设定好的速度匀速前行，首先通过涂胶轮，涂胶轮3同步于电子布运行速度旋转，不断从下方储胶槽2中蘸取液体状的封边胶黏剂涂覆于电子布左右两边侧，边侧涂有封边胶黏剂的电子布继续向前运行，两侧通过烘干炉4，经过高温烘烤，涂覆在电子布边侧的封边胶黏剂快速渗透、固化，在边侧形成一定厚度的涂层，然后电子布继续前行，行至于切刀5处，切刀5从有封边胶黏剂涂层的电子布边部进行裁切，裁切掉多余的羽边，然后裁切好的具有一定幅宽的电子布被电子布卷轴6整齐收卷在一起。具体地，切边生产示意图见图1。

封边胶黏剂的黏度是一个致关重要的指标，极大程度影响胶黏剂在电子布中的渗透速度，进而影响到电子布切边生产的运行速率。故不同厚度的电子布涂覆所使用的封边胶剂黏度不同。

实际生产中，不同规格的电子布厚度存在差异，其本身渗透性也存在差异，故切边生产时，封边胶黏剂的使用方法也不同。

本发明还涉及上述胶黏剂的使用方法，包括如下步骤：将调配到黏度标准值的胶黏剂均匀涂覆于电子布上，经过烘干、裁切即得切边电子布。

对于厚型7628系列电子布(即厚度150-190微米)：

黏度标准值为7.0-7.5mpa·s，烘干时间13-15s，烘干温度125-165℃，封边厚度5-6μm。

对于薄型2116系列电子布(即厚度70-100微米)：

黏度标准值为6.2-7.5mpa·s，烘干时间11-13s，烘干温度110-140℃，封边厚度5-6μm。

对于超薄型1080电子布(即厚度30-50微米)：

黏度标准值为5.0-5.5mpa·s，烘干时间9-11s，烘干温度110-140℃，封边厚度5-6μm。

本发明的有益效果是：

本发明水性聚氨酯、环氧树脂和润湿剂相互作用，并优化了各组分配比，明显提高了胶黏剂组合物的渗透性和附着力，避免了边部胶粒、掉粉、脱丝等不良现象。

本发明在胶黏剂组合物中添加了纤维醋丁酯、二氧化硅或纤维素，进一步提高了胶黏剂组合物的渗透性和附着力。

本发明中通过选用纳米级二氧化硅和微米级纤维素，对电子布具有高渗透性，同时干燥快，附着力强，缩短了生产时间，提高了生产效率。

本发明中的原料按照特定的顺序混合，显著提高了胶黏剂的封边效果，并且搅拌条件对胶黏剂的封边效果具有显著影响。

本发明有效改善了切边电子布的胶边厚度、边部胶粒、掉粉和脱丝的不良现象，且缩短了烘干时间，提高生产设备运行速度，进而提高生产效率。

附图说明

图1为电子布切边生产示意图。

其中：1导布罗拉；2储胶槽；3涂胶轮；4烘干炉；5切刀；6电子布卷轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明具体实施方式中，聚醚型聚氨酯购自万华化学集团股份有限公司，型号leasys3460。

聚酯型聚氨酯购自万华化学集团股份有限公司，型号tekspro7390。

双酚a型环氧树脂是由双酚a和环氧氯丙烷制得，主要选用购自与广州高新材料，型号kb-500。

酚醛环氧树脂，是以线型酚醛树脂与环氧氯丙烷制得，具体选用含有4个环氧基的双酚a型酚醛环氧树脂，购自美国瀚森公司，型号eponsu8。

四官能环氧树脂分子结构中含有4个环氧基，购自美国瀚森公司，型号epon1031-a-70。

聚醚改性有机硅氧烷购自建德市聚合新材料有限公司，型号jh-b248。

烷基改性有机硅氧烷购自建德市聚合新材料有限公司，型号jh-208。

实施例1

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：聚醚型聚氨酯80份，双酚a型环氧树脂5份，聚醚改性有机硅氧烷0.05份，水30份。

胶黏剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚醚型聚氨酯和部分水按3:1比例混合搅拌得到物质a，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min；

(2)将物质a依次与双酚a型环氧树脂、聚醚改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min，得到物质b；

(3)将物质b和剩余水混合搅拌，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min，即得。

实施例2

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：聚酯型聚氨酯90份，酚醛环氧树脂7份，烷基改性有机硅氧烷0.3份，水45份。

胶黏剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚酯型聚氨酯和部分水按5:1比例混合搅拌得到物质a，搅拌速度60r/min，搅拌时间15min；

(2)将物质a依次与酚醛环氧树脂、烷基改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度60r/min，搅拌时间20min，得到物质b；

(3)将物质b和剩余水混合搅拌，搅拌速度60r/min，搅拌时间20min，即得。

实施例3

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：聚醚型聚氨酯80份，双酚a型环氧树脂5份，聚醚改性有机硅氧烷0.05份，水30份，助剂3份。助剂为纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素的混合物，三者质量比为1:1.5:3。

胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：

(1)将聚醚型聚氨酯、纤维醋丁酯和部分水混合搅拌得到物质a，所述聚醚型聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与所述部分水的质量比为4:1，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min；

(2)将物质a依次与双酚a型环氧树脂、聚醚改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min，得到物质b；

(3)将物质b依次与纳米级二氧化硅、微米级纤维素、剩余水混合搅拌，搅拌速度40r/min，搅拌时间10min，即得。

实施例4

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：聚酯型聚氨酯90份，酚醛环氧树脂7份，烷基改性有机硅氧烷0.3份，水45份，助剂10份。助剂为纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素的混合物，三者质量比为1:3.5:5。

胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：

(1)将聚酯型聚氨酯、纤维醋丁酯和部分水混合搅拌得到物质a，所述聚酯型聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与所述部分水的质量比为6:1，搅拌速度60r/min，搅拌时间20min；

(2)将物质a依次与酚醛环氧树脂、烷基改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度60r/min，搅拌时间20min，得到物质b；

(3)将物质b依次与纳米级二氧化硅、微米级纤维素、剩余水混合搅拌，搅拌速度60r/min，搅拌时间30min，即得。

实施例5

一种胶黏剂组合物，包括如下重量份数的组分：聚酯型聚氨酯85份，四官能环氧树脂6份，聚醚改性有机硅氧烷0.15份，水38份，助剂7份。所述助剂为纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素的混合物，三者质量比为1:2.5:4。

胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：

(1)将聚酯型聚氨酯、纤维醋丁酯和部分水混合搅拌得到物质a，所述聚酯型聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与所述部分水的质量比为5:1，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min；

(2)将物质a依次与四官能环氧树脂、聚醚改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min，得到物质b；

(3)将物质b依次与纳米级二氧化硅、微米级纤维素、剩余水混合搅拌，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min，即得。

对比例1

与实施例5的区别仅在于保持聚酯型聚氨酯和环氧树脂的总重量不变，两者质量比不同，聚酯型聚氨酯75份，四官能环氧树脂16份，其余条件均相同，具体如下：

对比例2

与实施例5的区别仅在于不添加环氧树脂，聚酯型聚氨酯91份，其余条件均相同，具体如下：

对比例3

与实施例5的区别仅在于纳米级二氧化硅和微米级纤维素分别替换为等量的微米级二氧化硅和纳米级纤维素，其余条件均相同。

对比例4

与实施例5的区别仅在于微米级纤维素替换为等量的纳米级纤维素，其余条件均相同。

对比例5

与实施例5的区别仅在于纤维醋丁酯、纳米级二氧化硅、微米级纤维素的质量比为3:2:1，其余条件均相同。

对比例6

与实施例5的区别仅在于原料添加顺序不同，其余条件均相同，具体如下：

胶黏剂组合物的制备方法包括如下步骤：

(1)将聚酯型聚氨酯、纳米级二氧化硅和部分水混合搅拌得到物质a，所述聚酯型聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与所述部分水的质量比为5:1，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min；

(2)将物质a依次与微米级纤维素、聚醚改性有机硅氧烷混合搅拌，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min，得到物质b；

(3)将物质b依次与纤维醋丁酯、四官能环氧树脂、剩余水混合搅拌，搅拌速度50r/min，搅拌时间15min，即得。

对比例7

与实施例5的区别仅在于聚酯型聚氨酯和纤维醋丁酯的总质量与部分水的质量比为8:1，其余条件均相同。

测试例1

实施例1-5和对比例1-7渗透性、附着力测试。

具体测试方法为：

渗透性测试方法：测试胶黏剂在电子布布面涂膜8微米后的渗透固化成膜时间以及其表面胶粒情况，成膜时间越短，表面无胶粒情况，成膜越均均，其渗透性越好。

附着力测试方法：将封边的玻璃布织物沿边剪下长20cm*5cm样品，手工剥开三根纱束，剥离长度1cm，再在拉力试验机上对余下4cm进行剥离强度测试。

测试结果如表1所示。

表1实施例1-5和对比例1-7测试结果

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。