[发明专利]一种环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。步骤如下：制备环氧辣木油多元醇；将上述环氧辣木油多元醇和甲苯二异氰酸酯混合均匀，加入1,4‑丁二醇、二羟甲基丙酸进行扩链反应，得到聚氨酯预聚体；降温，加入丙酮和三乙胺中和反应；降温至室温，在转速1000‑2000r/min下缓慢加入蒸馏水进行分散，相转变后滴加三乙胺至乳液pH至6‑8，保持高速乳化；压蒸馏脱除丙酮后即得环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂。本发明的环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂具有粘度高，成模性好，胶膜的物理机械性能佳。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体涉及一种环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯胶粘剂以水为溶剂，采用自乳化技术制备分散体，相比传统聚氨酯胶粘剂，在合成树脂时减少或者不使用有机溶剂，这一方面降低了原料成本，另一方面也降低了可挥发性有机污染物的排放，改善了人居环境，降低了化工事故的风险。因此，水性聚氨酯胶粘剂的应用领域十分广泛，在汽车、医药行业中作为粘接层，在满足优异粘接力的同时，赋予了材料良好的手感和防水透气等功能；在汽车行业中，根除了由于暴晒造成的残留溶剂挥发，保证了驾乘人员的身体健康。

辣木油是一种可再生资源，价格低廉，分子中含有大量羟基，将其进行环氧化后，其光稳定性、挥发性、耐候性、耐热性都得到了很大的提高，将其制备水性胶黏剂还未见报道。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂，具有粘度高，成模性好，胶膜的物理机械性能佳。

技术方案：一种环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无水甲醇、蒸馏水和氟硼酸加入三口烧瓶里，将环氧辣木油加入滴液漏斗中，在转速200-300rpm下边搅拌边在70-75℃下滴加环氧辣木油，反应60-90min；

(2)加入碳酸氢钠中和氟硼酸，结束反应；

(3)将反应液转入分液漏斗中，加入蒸馏水和三氯甲烷进行萃取，静置分层；

(4)将有机相转入分液漏斗中，加入蒸馏水洗涤，静置分层，取下层有机相，加入无水硫酸钠，搅拌15min后放置至干燥完全；

(5)过滤，滤液减压蒸馏除掉三氯甲烷即得环氧辣木油多元醇；

(6)将上述环氧辣木油多元醇和甲苯二异氰酸酯混合均匀，加入1,4-丁二醇、二羟甲基丙酸进行扩链反应，80-85℃下反应2-2.5h，得到聚氨酯预聚体；

(7)降温至45℃，加入丙酮和三乙胺中和反应10min；

(8)降温至室温，在转速1000-2000r/min下缓慢加入-5℃的蒸馏水进行分散，相转变后滴加三乙胺至乳液pH至6-8，保持高速乳化20-30min；

(9)压蒸馏脱除丙酮后即得环氧辣木油基水性聚氨酯胶黏剂。

进一步的，所述环氧辣木油的制备步骤如下：

(1)将100g辣木油和0.8-1g过氧磷钨酸盐混合，在温度60-65℃下搅拌均匀，并缓慢匀速滴加130-150mL双氧水；

(2)滴加完毕后，以搅拌速度100-200rpm下反应7-8h，反应结束后用分液漏斗静置分层，弃去下层，并对上层液体进行水洗至中性；

(3)在上层液体中加入无水硫酸钠除去其中的水，即得环氧辣木油。

进一步的，所述环氧辣木油的环氧值为7.18-7.35％。

进一步的，所述步骤(1)中无水甲醇与蒸馏水的摩尔比为4-5:1；无水甲醇与环氧辣木油的摩尔比为12-13:1；氟硼酸的添加量为0.3-0.4％。