一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂及制备方法技术

技术编号:13455945 阅读:73 留言:0更新日期:2016-08-03 01:08
本发明专利技术属于聚氨酯胶粘剂领域,涉及面料复合及内衣模杯行业贴合用胶,特别涉及一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法。本发明专利技术所述的新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂由聚氨酯乳液、乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液及助剂复配而成,所述聚氨酯乳液由脂肪族聚酯多元醇、聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及配合助剂制备而成;所述助剂主要为消泡剂和增稠剂。本发明专利技术的水性单组分聚氨酯胶粘剂环保安全无污染,方便施工,复合效率高,损耗量低,粘接性能好,初期粘接强度和最终粘接强度均强,柔软性好,耐黄变性能优良,耐水洗性能好,40℃条件下水洗不起泡,不脱层。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于聚氨酯胶粘剂领域,涉及面料复合及内衣模杯行业贴合用胶,特别涉及一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

水性聚氨酯是以水为分散介质的新型聚氨酯体系,它不仅具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源、耐寒性和易加工等优点,并具有优良的粘接性能、力学性能、耐磨损和耐老化性能等,因此应用越来越广泛。
目前内衣模杯用胶主要是反应型聚氨酯热熔胶、油溶性胶粘剂和低端水性胶粘剂(乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液类),用于粘接双拉磨毛布、双拉闪光布、闪光布、双击布、泳格布和超细布等面料与不同厚度的聚氨酯发泡海绵、记忆棉等基材。反应型热熔胶具有粘接强度高,效率快等优点,但存在设备昂贵,操作复杂,工艺不易控制,成本高等不足。油溶性胶粘剂具有操作方法简单,粘接强度高,耐水洗性能好等优点,但存在气味大,毒性大,污染环境,安全隐患大,效率低,损耗量大等不足。低端水性胶粘剂具有操作方法简单,效率高,损耗少,成本低廉等优点,但存在粘接强度低,耐水洗性能差,对双拉磨毛布等难粘材料附着力低等不足。
目前市场急需一种环保安全无污染,方便施工,复合效率高,损耗量低,粘接性能好,耐黄变性能优良,耐水洗性能好的胶粘剂来弥补现有内衣模杯用胶的不足。

技术实现思路

有鉴于此,本专利技术的目的之一是克服现有技术的不足,提供一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂,该新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂环保安全无污染,方便施工,复合效率高,损耗量低,粘接性能好,初期粘接强度和最终粘接强度均强,柔软性好,耐黄变性能优良,耐水洗性能好,40℃条件下水洗不起泡,不脱层。
为实现上述目的,本专利技术的技术方案为:
一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂,由聚氨酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液及助剂复配而成,所述聚氨酯乳液由脂肪族聚酯多元醇、聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及配合助剂制备而成;所述助剂主要为消泡剂和增稠剂。
六亚甲基二异氰酸酯(HexamethyleneDiisocyanate)简称HDI,常温常压下稳定,稍有刺激性臭味,易燃。不溶于冷水,溶于苯、甲苯、氯苯等有机溶剂。光稳定性较好,挥发性大,毒性大。HDI是脂肪族二异氰酸酯(ADI)中最重要的单体,约占ADI总需求量的60%。大部分HDI被制备成HDI缩二脲或HDI三聚体。HDI及HDI缩二脲、三聚体是生产聚氨酯涂料及聚氨酯弹性体的重要原料。以HDI、HDI缩二脲或三聚体为原料生产的聚氨酯涂料,具有不泛黄、耐候性强等特点,广泛用于航空、汽车、建筑、木器、塑料、皮革等方面。HDI也用作干性醇酸树脂交联剂和合成纤维的原料用作生产聚氨酯涂料的原料,同时也用作干性醇酸树脂交联剂和合成纤维的原料。HDI是聚氨酯工业中应用较广的脂族异氰酸酯,主要用于生产聚氨酯涂料、弹性体、胶粘剂、纺织整理剂等,在航空、纺织、泡沫塑料、涂料、橡胶工业等方面也有宽广的应用。
异佛尔酮二异氰酸酯(IsophoroneDiisocyanate)简称IPDI,是一种性能优良的高沸点溶剂,在塑料、胶粘剂、医药和香料等行业中应用广泛。
进一步,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液为聚氨酯乳液重量的0.5-2倍。
进一步,所述脂肪族聚酯多元醇及聚醚多元醇的官能度为2或3、分子量为1000-4000。
进一步,所述脂肪族聚酯多元醇与聚醚多元醇的重量比为0.1:1-30:1。
进一步,所述脂肪族聚酯多元醇为丁二酸或己二酸与乙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇(MPG)、丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇(MPD)、新戊二醇或己二醇形成的脂肪族聚酯多元醇。
进一步,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇或聚氧化丙烯三醇。
进一步,所述六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的物质的量之比为0.25:1-5:1。
进一步,所述配合助剂为催化剂、稀释剂、扩链剂、交联剂和乳化剂中的一种或多种。
本专利技术的目的之二在于提供所述新型水性单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法,该方法适用于工业化生产,其包括以下步骤:
(1)聚氨酯乳液的制备
将脂肪族聚酯多元醇和聚醚多元醇投入反应釜中,升温至110-130℃,真空脱水1-3h,冷却至70-80℃,加入六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯,在80±5℃条件下预聚1-2h,降温至60-70℃,再加入稀释剂、扩链剂和催化剂,继续反应3-5h,冷却至30-40℃,加入稀释剂升温至40-50℃,加入内乳化剂反应10-20min,加水分散后脱溶剂即得;
(2)新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂的制备
将聚氨酯乳液投入分散缸中,加入乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液及消泡剂,搅拌均匀,加入增稠剂调节粘度至1500-5000mPa.s/25℃即可。
本专利技术的有益效果在于:
(1)本专利技术的水性单组分聚氨酯胶粘剂,以水为分散介质,对环境无污染;不易燃不易爆,无消防安全隐患。(2)方便施工,对施工人员健康无害,无需口罩、防毒面具等防护措施,也无需排风机等溶剂处理装置。(3)施工损耗小,效率高(4)粘接性能好,初期粘接强度和最终粘接强度均强,耐水洗性能好,40℃条件下水洗不起泡,不脱层。
本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限定本专利技术的范围。优选实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。以下实施例中所用的试剂均来自商业购买。
下述实施例中所用的部分试剂:
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);
六亚甲基二异氰酸酯(HDI);
聚醚多元醇PPG-1000、PPG-2000、PPG-4000、PTMG-1000、PTMG-2000、Si-193、三官能度聚醚PPG-330;
脂肪族聚酯多元醇MPDA1000、2000、4000,MPGA1000、2000、4000,NPGA1000、2000、4000;
1,4-丁二醇(BDO)、新戊二醇(NPG)、1,6-己二醇(HDO)、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二胺基乙磺酸钠、二羟甲基丙酸;
乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液EP645、EP705A、EP710、EP724、CW40-602、CW40-905。
第一部分聚氨酯乳液的制备
实施例1聚氨酯乳液的制备
聚氨酯乳液按重量份由以下成分制备而成:
脂肪族聚酯多元醇:NPGA4000:720g;
聚醚多元醇:Si-193(分子量1000):24g;
六亚甲基二异氰酸酯(HDI):30g;
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):120g;
扩链剂:1,4-丁二醇(BDO):18g;
交联剂:三羟甲基丙烷(TMP):5.96g;
催化剂:辛酸亚锡0.4g;
内乳化剂:乙二胺基乙磺酸钠:39.9g;
稀释剂:丙酮:2100g;
分散剂:水:1060g。
将脂肪族聚酯多元醇和聚醚多元醇投入反应釜中,升温至110-130℃,真空脱水1-3h,冷却至70-80℃,加入六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯,在80±5℃条件下预聚本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂,其特征在于,由聚氨酯乳液、乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液及助剂复配而成,所述聚氨酯乳液由脂肪族聚酯多元醇、聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及配合助剂制备而成;所述助剂主要为消泡剂和增稠剂。

【技术特征摘要】
1.一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘剂,其特征在于,由聚氨
酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液及助剂复配而成,所述聚氨酯乳
液由脂肪族聚酯多元醇、聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔
酮二异氰酸酯及配合助剂制备而成;所述助剂主要为消泡剂和增稠
剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘
剂,其特征在于,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液为聚氨酯乳液重量
的0.5-2倍。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘
剂,其特征在于,所述脂肪族聚酯多元醇及聚醚多元醇的官能度为2
或3、分子量为1000-4000。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘
剂,其特征在于,所述脂肪族聚酯多元醇与聚醚多元醇的重量比为
0.1:1-30:1。
5.根据权利要求1所述的一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘
剂,其特征在于,所述脂肪族聚酯多元醇为丁二酸或己二酸与乙二醇、
3-甲基-1,5-戊二醇、丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇或己二醇
形成的脂肪族聚酯多元醇。
6.根据权利要求1所述的一种新型环保水性单组分聚氨酯胶粘
剂,其特征在于,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二...

【专利技术属性】
技术研发人员:李有刚韩晓晓周静柏兴华冉忠祥徐林向超
申请(专利权)人:重庆中科力泰高分子材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;85

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