[发明专利]一种高粘结强度耐水的水性聚氨酯粘合剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种高粘结强度耐水的水性聚氨酯粘合剂的制备方法，涉及粘合剂技术领域，包括以下步骤：将硅烷偶联剂KH550和钛酸四丁酯分散到无水乙醇中，得分散液；将乙醇水溶液和水解抑制剂滴加到分散液中，升温搅拌反应，抽滤洗涤干燥，得改性TiO₂；将聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、催化剂混合，升温反应；加入乙二胺，升温反应，得聚氨酯预聚体，降温，加入改性TiO₂，搅拌反应；加入三乙胺中和；降至室温，加入去离子水乳化分散，减压蒸馏，即得聚氨酯分散体；再加入其它助剂，乳化分散，即得。本发明采用一步法合成KH550改性TiO₂纳米粒子并作为填料，有效改善材料的耐水性和机械强度，制备的聚氨酯粘合剂综合性能好。

技术领域

本发明涉及粘合剂技术领域，尤其涉及一种高粘结强度耐水的水性聚氨酯粘合剂的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯具有安全环保、不易燃烧、优异的弹性、柔韧性、附着力等优点，常被用来代替溶剂型聚氨酯材料应用于涂料、粘合剂、弹性体、印刷油墨等领域。然而，现有的水性聚氨酯粘合剂性能不佳，主要表现为耐水性不佳，且粘结性也有待进一步提高。因此，需要改善水性聚氨酯材料的综合性能以扩大其应用范围。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高粘结强度耐水的水性聚氨酯粘合剂的制备方法，采用一步法合成KH550改性TiO₂纳米粒子并作为填料，有效改善材料的耐水性和机械强度，制备的聚氨酯粘合剂综合性能好。

本发明提出的一种高粘结强度耐水的水性聚氨酯粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、改性TiO₂的制备：将硅烷偶联剂KH550和钛酸四丁酯分散到无水乙醇中，得到分散液；将乙醇水溶液和水解抑制剂滴加到分散液中，升温至50-60℃搅拌反应，抽滤，洗涤，干燥，即得改性TiO₂；

S2、聚氨酯预聚体制备：将聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、催化剂加入到反应容器中，升温至70-75℃，搅拌反应；然后加入乙二胺，并加入丙酮降低体系黏度，升温至75-80℃搅拌反应，即得聚氨酯预聚体；

S3、聚氨酯分散体制备：将S2的反应体系降温至30-40℃，加入改性TiO₂，搅拌反应；最后加入三乙胺中和；降至室温，加入去离子水乳化分散，减压蒸馏除去丙酮，即得聚氨酯分散体；

S4、粘合剂制备：向聚氨酯分散体加入其它助剂，乳化分散，即得。

优选地，S1中，分散液中的KH550、钛酸四丁酯、无水乙醇的体积比为1-2：10：15-20；乙醇水溶液的体积分数为95％，乙醇水溶液和分散液的体积比为1：1-1.5。

优选地，S1中，水解抑制剂是由盐酸和醋酸按照1-1.5：1-1.5的体积比组成的。

优选地，S1中，升温至50-60℃，搅拌反应4-6h。

优选地，S2中，二异氰酸酯是由六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照2-3：2-3的重量比组成的。

优选地，S2中，将聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、催化剂加入到反应容器中，升温至70-75℃，搅拌反应2-3h；然后加入乙二胺，并加入丙酮降低体系黏度，升温至75-80℃搅拌反应2-3h，即得聚氨酯预聚体。

优选地，S3中，加入改性TiO₂，搅拌反应60-90min。

优选地，聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、催化剂、乙二胺、改性TiO₂的重量比为40-50：50-60：20-35：3-6：0.1-0.2：2-5：3-10。