一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂，其胶粘剂中聚氨酯结构如式I所示。还提供该水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，得到的聚氨酯胶粘剂具有遥爪结构和长持粘特性，本发明专利技术将羟烷基聚硅氧烷引入到聚氨酯分子结构末端，并通过优化大分子多元醇、磺酸型聚酯多元醇、二异氰酸酯、小分子醇扩链剂、聚硅氧烷、催化剂的配比，最后得到的水性聚氨酯胶粘剂产品具有长时间保持粘性的能力，粘胶力强，且同时还一定程度上降低了胶粘剂的活化温度，尤其是用作汽车内饰胶粘剂时，可以明显提高施工效率和减轻工作强度，以及提高下游产品的质量。以及提高下游产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂领域，具体涉及一种具有遥爪结构和长持粘特性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车内饰一般使用人造皮革、人造地毯、丝绒等材料来增加车内的美观及触感，主要应用部位有门板、座椅、仪表盘、顶棚、地毯等。目前仍大量使用易燃、有毒、污染环境的溶剂型胶粘剂来进行粘接，随着行业及国家对车内污染物及VOC的要求及管控越来越严格，汽车内饰胶水性化是必然的趋势。但是，常用的水性聚氨酯胶粘剂在汽车内饰的粘接中存在着持粘时间较短，激活温度较高或者激活时间较长的不足，严重影响了工人的效率，仍有待于进一步提高其性能。
[0003]聚硅氧烷中的Si
‑
O
‑
Si键角大，Si
‑
O键长长、键能较大，使得聚硅氧烷具有良好的柔顺性、粘弹性、耐高低温性，可在一个很宽的温度范围内使用，无论是化学性能还是物理性能，随温度的变化都很小。将末端含有1个或者2个羟烷基的聚硅氧烷引入聚氨酯分子链的末端，形成遥爪结构的水性聚氨酯胶粘剂，在应用过程中，末端的聚硅氧烷分子链具有良好的运动能力，从而可以长时间保持粘性，且具备良好的低温活化能力。中间部分的聚氨酯分子链由于良好的结晶能力提供高的粘接力。用作汽车内饰胶粘剂时，可以快速被活化，并保持长时间的持粘能力，可以快速的被定位，轻松实现强的粘接，极大的提高工人的效率和降低工人的劳动强度，在汽车内饰粘接上具有广阔的发展前景。

技术实现思路
/>[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有遥爪结构和长持粘特性的水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]1、一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂，水性聚氨酯胶粘剂中聚氨酯结构如式I所示：
[0007]式I，其中n为3～12的整数，n1为1～4的整数；
[0008]R1为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异氟尔酮二异氰酸酯IPDI、4,4
‑
二环己甲烷二异氰酸酯HMDI中的至少一种；
[0009]R2为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸脂二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的至少一种；
[0010]R3为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇，1,4
‑
环己烷二甲醇、二乙二醇、二丙
二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇，1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇中的至少一种；
[0011]R4为BY
‑
3301、BY
‑
3305、BY
‑
3305B、BY
‑
3306、BY
‑
3306B中的至少一种。
[0012]进一步，水性聚氨酯胶粘剂的原料按质量份数计，由以下物质组成：大分子多元醇100～150份，二异氰酸酯15～25份，磺酸型聚酯多元醇5～50份，小分子醇扩链剂0.5～2.5份，聚硅氧烷5～20份，催化剂0.02～0.1份，丙酮150～250份，去离子水180～230份。
[0013]进一步，水性聚氨酯胶粘剂的原料按质量份数计，由以下物质组成：大分子多元醇115～140份，二异氰酸酯20～25份，磺酸型聚酯多元醇5～25份，小分子醇扩链剂0.5～1.5份，聚硅氧烷10～15份，催化剂0.02～0.06份，丙酮150～250份，去离子水200～230份。
[0014]进一步，所述大分子多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸脂二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的至少一种。
[0015]进一步，所述大分子多元醇分子量范围为1000～3500。
[0016]进一步，所述小分子醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇，1,4
‑
环己烷二甲醇、二乙二醇、二丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇，1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇中的至少一种。
[0017]进一步，二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异氟尔酮二异氰酸酯IPDI、4,4
‑
二环己甲烷二异氰酸酯HMDI中的一种或多种。
[0018]进一步，所述磺酸型聚酯多元醇为BY
‑
3301、BY
‑
3305、BY
‑
3305B、BY
‑
3306、BY
‑
3306B中的至少一种；所述催化剂为有机锡类催化剂。
[0019]进一步，聚硅氧烷为末端含有1个或者2个羟基的聚二甲基硅氧烷，结构式如式II所示：
[0020][0021]式II，其中R表示氢原子或者羟基，n为3～12的整数，n1为1～4的整数。
[0022]2、一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，具体步骤如下：
[0023]a.按照上述所述质量份数，将大分子多元醇在120℃下真空脱水1.0～1.5h，降温至75℃加入二异氰酸酯，在80～85℃下氮气保护反应2.5h得到末端为
‑
NCO基的预聚体；
[0024]b.在所得的预聚体中加入10～20份溶剂丙酮调节粘度，并降温至60～70℃，依次加入磺酸型多元醇、小分子醇扩链剂和0.01
‑
0.03份催化剂，反应2.0～2.5h，得到末端为
‑
NCO基的预聚体溶液；
[0025]c.在所得的预聚体溶液中加入聚硅氧烷、余量催化剂，继续反应1.5～2.0h，加剩余份数的丙酮降低体系粘度，得到聚氨酯溶液；
[0026]d.将所得的聚氨酯溶液降温至30～40℃，在1500rpm搅拌速率下加入去离子水乳化分散60min，得到含有溶剂丙酮的水性聚氨酯分散体；
[0027]e.将所得的聚氨酯水分散体在真空度
‑
0.09MPa，温度50℃的条件下脱除溶剂丙
酮，即得具有遥爪结构的水性聚氨酯胶粘剂。
[0028]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂，其胶粘剂中聚氨酯结构如式I所示。还提供该水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，得到的聚氨酯胶粘剂具有遥爪结构和长持粘特性，本专利技术将羟烷基聚硅氧烷引入到聚氨酯分子结构末端，并通过优化大分子多元醇、磺酸型聚酯多元醇、二异氰酸酯、小分子醇扩链剂、聚硅氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长持粘性的水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，水性聚氨酯胶粘剂中聚氨酯结构如式I所示：式I，其中n为3～12的整数，n1为1～4的整数；R1为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异氟尔酮二异氰酸酯IPDI、4,4
‑
二环己甲烷二异氰酸酯HMDI中的至少一种；R2为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸脂二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的至少一种；R3为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇，1,4
‑
环己烷二甲醇、二乙二醇、二丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇，1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇中的至少一种；R4为BY
‑
3301、BY
‑
3305、BY
‑
3305B、BY
‑
3306、BY
‑
3306B中的至少一种。2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，水性聚氨酯胶粘剂的原料按质量份数计，由以下物质组成：大分子多元醇100～150份，二异氰酸酯15～25份，磺酸型聚酯多元醇5～50份，小分子醇扩链剂0.5～2.5份，聚硅氧烷5～20份，催化剂0.02～0.1份，丙酮150～250份，去离子水180～230份。3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，水性聚氨酯胶粘剂的原料按质量份数计，由以下物质组成：大分子多元醇115～140份，二异氰酸酯20～25份，磺酸型聚酯多元醇5～25份，小分子醇扩链剂0.5～1.5份，聚硅氧烷10～15份，催化剂0.02～0.06份，丙酮150～250份，去离子水200～230份。4.根据权利要求2或3所述的水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述大分子多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸二甘醇酯二醇、聚己二酸丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸脂二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的至少一种。5.根据权利要求2或3所述的水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述小分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜泽川，冯丽，冉忠祥，白德忠，刘海春，何彬，
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：