[发明专利]一种环保水性增粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保水性增粘剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇加入到反应器中，得到聚氨酯预聚体；步骤2：向聚氨酯预聚体中滴加二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷、1,4‑丁二醇，在催化剂二月桂酸二丁基锡存在的条件下反应一段时间；步骤3：加入甲基丙烯酸羟丙酯，反应一段时间；步骤4：加入中和剂调节体系PH值，得到末端含有不饱和双键的PU水性分散体；步骤5：加入乳化剂和去离子水对体系进行乳化，然后滴加溶有萜烯树脂和松香酯或者歧化松香的丙烯酸单体。本发明的目的在于提供一种环保水性增粘剂及其制备方法。

技术领域

本发明涉及造纸助剂领域，具体地说，涉及一种环保水性增粘剂及其制备方法。

背景技术

增粘剂在胶黏剂中的主要功能是：①增加初粘时间；②改进润湿性；③给予增塑性，延长胶黏剂开裂时间；④增加填料与聚合物混合能力⑤降低成本。因增粘树脂多为固体或晶体,很难与高聚物乳液相容,多采用有机溶剂(如甲苯等)先溶解增粘树脂，然后再与高聚物乳液进行冷混或热混，以此方法制得乳液型胶粘剂，不仅贮存不稳定，而且含有对人体有害的挥发性有机溶剂。

目前，环保型增粘剂多为丙烯酸酯改性增粘剂，利用萜烯树脂和松香酯或者歧化松香中的不饱和双键的特点，加入到与丙烯酸单体中使之在乳化剂水溶液中参与共聚反应。由于增粘树脂中加入乳化剂，因而导致了水性增粘树脂产品储藏稳定性不足，且添加该类水性增粘剂的胶黏剂耐水能力下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保水性增粘剂及其制备方法；其采用在自乳化水性聚氨酯中引入不饱和双键，再添加丙烯单体及萜烯树脂和松香酯或者歧化松香，通过自由基聚合得到环保型自乳化水性增粘剂。

本发明的技术方案为：一种环保水性增粘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇加入到反应器中，在78-82℃、催化剂二月桂酸二丁基锡存在的条件下反应一段时间，得到聚氨酯预聚体；

步骤2：向聚氨酯预聚体中滴加二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇，在催化剂二月桂酸二丁基锡存在的条件下反应一段时间；

步骤3：将体系温度降低至63-67℃，加入甲基丙烯酸羟丙酯，反应一段时间；

步骤4：加入中和剂调节体系PH值，得到末端含有不饱和双键的PU水性分散体；

步骤5：加入乳化剂和去离子水对体系进行乳化，然后滴加溶有萜烯树脂和松香酯或者歧化松香的丙烯酸单体，溶胀一段时间后，升温至80-85℃，加入PH缓冲剂以及加入引发剂保温一段时间去除残余单体。

在上述的环保水性增粘剂的制备方法中，原料重量份组分为：

在上述的环保水性增粘剂的制备方法中，所述的步骤5中的乳化剂为SDS；SDS的用量为15-20重量份。

在上述的环保水性增粘剂的制备方法中，所述的步骤1的反应时间为2h，所述的步骤2的反应时间为3h，所述的步骤3的反应时间为2h，所述的步骤5的溶胀时间为2h。

在上述的环保水性增粘剂的制备方法中，所述的步骤2中还包括1-2重量份的烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸钠。

同时，本发明还公开了一种采用上述方法制备得到的环保水性增粘剂。

本发明的有益效果如下：

本发明首先以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)三羟甲基丙烷(TMP)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了含不饱和双键水性聚氨酯(PU)水分散体；以PU为种子乳液，加入丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和萜烯树脂和松香酯或者歧化松香，通过自由基聚合得到自乳化型水性增粘乳液。