[发明专利]水性聚氨酯及其制备方法、热封胶粘剂

说明书

本发明涉及热封胶技术领域，具体涉及水性聚氨酯及其制备方法、热封胶粘剂，所述水性聚氨酯包含来自羟基丙烯酸酯的结构单元A，来自二异氰酸酯的结构单元B，来自多元醇的结构单元C和来自扩链剂的结构单元D。本发明提供的水性聚氨酯粘度低、固含量高，适合在室温下高速涂布，且在制备和使用过程中均无VOC排放，无污染，对环境友好。

技术领域

本发明涉及热封胶技术领域，具体涉及水性聚氨酯及其制备方法、热封胶粘剂。

背景技术

热封胶是一种包装用胶，具有良好的粘接力，尤其适合于纸张等的粘合，热压后立即完成粘接。热封胶经干燥后涂布面的粘性比低，不存在压敏性；收卷存放时不会对纸等背材形成牢固的粘合，所以解卷容易。热封胶需经热压封合，一旦撕开就会破坏包装纸等，因此，其可以用于封装重要的物品，起到良好的防盗保密作用。

目前市面上热封胶大多为聚氨酯固体胶或含有有机溶剂的液体胶，聚氨酯固体热封胶存在着软化点高、熔融黏度大和施工工艺繁琐等缺点，含有有机溶剂的液体胶使用了有机溶剂，不仅气味较大，而且污染严重。水性聚氨酯可以在常温下实现涂布过程，所需要的设备简单方便，而且以水为分散介质，环保无毒、无味，无污染，因此更受行业喜爱，具有良好的市场。现有的水性聚氨酯多为线性结构且其骨架中含有一定量的亲水基团，此类型的水性聚氨酯粘度较高，在分散的时候需要加入的水量较大，且水性聚氨酯的固含量较低，一般低于40％。

CN109651998A公开了一种低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，该低粘度单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂以异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物和多异氰酸酯为主要组分，其中，以异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物采用二异氰酸酯同时对多元醇和羟基丙烯酸酯在无溶剂的情况下进行封端反应，通过该方法得到的聚氨酯预聚物的粘度仍然偏高(1500mPa·s)，不适合在室温下高速涂布。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在水性聚氨酯粘度高、固含量低的问题，提供了一种粘度低、固含量高的水性聚氨酯及其制备方法、热封胶粘剂，该水性聚氨酯能够在室温下高速涂布。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种水性聚氨酯，所述水性聚氨酯包含来自羟基丙烯酸酯的结构单元A，来自二异氰酸酯的结构单元B，来自多元醇的结构单元C和来自扩链剂的结构单元D；

其中，所述结构单元A的结构式为R₁选自H或甲基，R₂选自C₂-C₄的亚烷基中的至少一种；

所述结构单元B的结构式为R₃选自六亚甲基、1,3,3-三甲基环己基和4,4’-亚甲基双环己基中的至少一种；

所述结构单元C的结构式为其中，R₄选自C₂-C₆的亚烷基和中的至少一种，R₅选自C₄-C₈的亚烷基中的至少一种，R₆选自C₁-C₁₀的亚烷基中的至少一种；n选自1或10-100之间的任意整数；

所述扩链剂选自N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷磺酸钠盐、二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的至少一种。

本发明第二方面提供一种水性聚氨酯的制备方法，包括：

(1)将二异氰酸酯和羟基丙烯酸酯单体按重量比为10-90:1进行聚合反应得到丙烯酸酯改性二异氰酸酯；

(2)将所述丙烯酸酯改性二异氰酸酯、多元醇、扩链剂和催化剂在丙酮中进行接触反应，得到水性聚氨酯。

本发明第三方面提供一种热封胶粘剂，包含上述水性聚氨酯。