[发明专利]一种水性聚氨酯、制备方法及水性聚氨酯胶粘剂

说明书

本发明提供一种水性聚氨酯、制备方法及水性聚氨酯胶粘剂，属于聚氨酯胶粘剂及其制备领域。解决现有的合成聚氨酯的方法使用大量二异氰酸酯导致硬段含量过高，得到的聚氨酯非常脆的问题。本发明首先提供一种水性聚氨酯具有式(I)所示的结构，本发明还提供一种水性聚氨酯的制备方法。本发明还提供以上述水性聚氨酯为基体树脂为原料制备得到的水性聚氨酯胶粘剂，该水性聚氨酯胶粘剂的胶膜的剥离力为255N/cm～310N/cm，经过4个循环的高低温冲击、湿热测试后，胶膜没有任何翘边和开胶，剥离力为190N/cm～260N/cm。

技术领域

本发明属于聚氨酯胶粘剂及其制备领域，具体涉及一种水性聚氨酯、制备方法及水性聚氨酯胶粘剂。

背景技术

聚氨酯作为一种新兴的高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能被广泛地应用于发泡、涂料、胶粘剂等领域，然而，聚氨酯材料的价格一直居高不下，其主要成本依赖于高昂的二异氰酸酯原材料的价格，近年来，随着二异氰酸酯的价格不断下降，导致了目前聚氨酯的价格强烈依赖于聚合物多元醇这种原材料价格。发明专利201210086834X公开了一种聚(碳酸酯-醚)多元醇的制备方法，以一种稀土掺杂的双金属氰化物为催化剂，羧酸为链转移剂，将二氧化碳和环氧化合物进行共聚，制备了聚(碳酸酯-醚)二元醇，该聚合物多元醇与传统的制备聚氨酯的聚酯、聚醚聚合物多元醇相比，利用了廉价的二氧化碳作为原材料，不但降低了聚合物多元醇合成成本，同时，降低了石化资源的使用，具有非常广泛的应用前景。

发明专利201410258761.7报道了一种水性聚氨酯、其制备方法和水性聚氨酯胶粘剂，其技术核心是以聚(碳酸酯-醚)二元醇为软段，制备了聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯胶粘剂，该水性聚氨酯胶粘剂制备的胶膜的剥离力为160N/cm～240N/cm，经过4个循环的高低温冲击、湿热测试后，胶膜没有任何翘边和开胶，剥离力为140N/cm～210N/cm。

上述专利中的聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯合成全部为乙二醇、丁二醇等普通的小分子扩链剂进行扩链制备而成，聚氨酯的卓越性能主要是因为其独特的氨酯键，聚氨酯主链结构中氨酯键含量越多，其性能越好。传统的方法是合成聚氨酯过程中加大二异氰酸酯的含量来提高氨酯键含量，然而，大量的二异氰酸酯不但大大提高了聚氨酯的合成成本，而且由于大量的二异氰酸酯导致了硬段含量过高，使得到的聚氨酯非常脆，无法使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的合成聚氨酯的方法使用大量二异氰酸酯导致硬段含量过高，得到的聚氨酯非常脆的问题，而提供一种水性聚氨酯、制备方法及水性聚氨酯胶粘剂。

本发明首先提供一种水性聚氨酯，具有式(I)所示的结构：

其中,m、n、p、q为聚合度，10≤m≤70，10≤n≤70，0≤p≤10，1≤q≤30；

本发明提供了上述技术方案所述一种水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：在惰性气体保护下，将聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯反应，得到第一中间体；

步骤二：将二羟甲基丙酸、催化剂和步骤一得到的第一中间体反应，得到第二中间体；

步骤三：将步骤二得到的第二中间体与新型二元醇扩链剂反应，得到第三中间体；

步骤四：将步骤三得到的第三中间体与三乙胺反应，得到第四中间体；

步骤五：将步骤四得到的第四中间体与二氨基磺酸钠反应，得到水性聚氨酯。

优选的是，所述步骤一中聚(碳酸酯-醚)二元醇和二异氰酸酯的质量比为(150-780)：(42-71)。

优选的是，所述步骤一的反应温度为70-85℃，反应时间为2-4h。