一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法与流程

本发明涉及一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，尤其是一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法。

背景技术：

1、随着人们的安全和环保意识的加强,水性聚氨酯胶粘剂的研究得以迅速发展。水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,与溶剂型相比具有无溶剂、无污染、成膜性好、粘接力强、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易掺混有利于改性等优点。

2、水性聚氨酯树脂生产工艺主要使用：丙酮法、预聚体法和机械分散法。其中，丙酮法为目前水性聚氨酯生产最普遍的做法，约占80％。另外两种生产因固含量低始终能不到推广及应用。而丙酮法中使用的丙酮只是为了在生产中降低聚氨酯预聚体的粘度，这也是为什么丙酮法能够生产分子量更大的聚氨酯乳液的原因，并不参与反应，并且最终需要回收再利用，以满足环保排放要求及降低成本。而丙酮回收的办法目前主要工艺为减压蒸馏，但减压蒸馏时，丙酮蒸汽气态分布窄，处于气液共存状态，抽真空时溶解在丙酮溶液中的分子量小的预聚体会被随气态丙酮一同抽出，到回收罐时由于处于常压下，这部分分子量小的胶黏剂就沉淀在底部越来越多，每天清理并返回到主料中不现实，且分子量较小的预聚体在回收罐中被空气污染一部分会发生反应絮凝，回到主料会影响主料的综合性能最后只能排放清罐。

3、如何在利用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的情况下，进行丙酮的回收利用，避免预聚体影响回收罐成为一个重要研究方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1，将多元醇、二异氰酸酯、催化剂添加至反应釜中进行反应，得到预聚物；

5、步骤2，向预聚物添加丙烯酸酯改性，反应获得聚氨酯改性聚合物，然后与丙酮混合并添加中和剂和水混合反应，再添加亲水性扩链剂和亲油性扩链剂反应后获得改性聚氨酯乳液；

6、步骤3，对改性聚氨酯乳液通过减压蒸馏的方式脱除丙酮，获得水性聚氨酯乳液，其中蒸馏排出的丙酮气体排入至水罐中；

7、步骤4，对水罐中丙酮在常压下挥发进入气体回收罐中，其中在减压蒸馏时随丙酮进入水罐中的杂质与水反应形成树脂沉淀物采用机械方式分散乳化制备成水性喷胶。

8、作为本发明进一步的方案：在步骤1中，反应釜内设置惰性气体，反应温度设置为85℃-90℃；反应时间为1.5h-2.5h。

9、作为本发明进一步的方案：多元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸一缩二乙二醇酯、聚己二酸己二醇酯中的一种或任意若干种的混合物。

10、作为本发明进一步的方案：二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或任意若干种的混合物。

11、作为本发明进一步的方案：亲水扩链剂为三羟甲基丙烷、乙二胺基乙磺酸钠、二羟甲基丁酸、乙二醇、二羟甲基丙酸中的一种或任意若干种的混合物。

12、作为本发明进一步的方案：亲油性扩链剂是1,4-二羟基丁烷、2,2-二羟甲基丁醇、三甘醇和乙二胺中的一种或任意若干种的混合物。

13、作为本发明进一步的方案：催化剂为二月桂酸二正丁基锡、二醋酸二丁基锡、2-乙基己基酸亚锡、甲基磺酸铋、辛酸铋、柠檬酸铋、氧化铋中的一种或若干个中的混合物。

14、作为本发明进一步的方案：步骤1中，多元醇与二异氰酸酯的重量份之比为1.5:1至3:1。

15、作为本发明进一步的方案：催化剂占多元醇与二异氰酸酯之和的重量百分比为0.5％至1％。

16、作为本发明进一步的方案：在步骤2中，预聚物与丙烯酸酯的重量份之比为20:1至40：1。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：工艺简单有效，回收的丙酮气体更加纯净，同时带出的杂质又可以充分利用，制备成水性喷胶，效益增加，同时整个生产过程又更加环保。

18、利用丙酮在水中相容性好的特点，在减压抽出时过一道水过滤装置，将低分子量的预聚体在水中与过量的水充分反应形成树脂沉积物，同时丙酮恢复到常压后会快速挥发回回收罐，下次使用时只要干燥即可。与水反应的树脂沉积物中添加水性聚氨酯乳化剂，经过机械强力分散乳化，做成性能要求不高只起到粘接的水性喷胶。

19、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

技术特征：

1.一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种采用丙酮法合成水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将多元醇、二异氰酸酯、催化剂添加至反应釜中进行反应，得到预聚物；步骤2，向预聚物添加丙烯酸酯改性，反应获得聚氨酯改性聚合物，然后与丙酮混合并添加中和剂和水混合反应，再添加亲水性扩链剂和亲油性扩链剂反应后获得改性聚氨酯乳液；步骤3，对改性聚氨酯乳液通过减压蒸馏的方式脱除丙酮，获得水性聚氨酯乳液，其中蒸馏排出的丙酮气体排入至水罐中；步骤4，对水罐中丙酮在常压下挥发进入气体回收罐中。本发明的有益效果：工艺简单有效，回收的丙酮气体更加纯净，同时带出的杂质又可以充分利用，制备成水性喷胶，效益增加，同时整个生产过程又更加环保。

技术研发人员：王勤松
受保护的技术使用者：宝力科技（宁国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22