[发明专利]一种水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。所述水性聚氨酯胶黏剂的制备方法包括：氮气保护下，将聚酯多元醇、聚醚多元醇、二异氰酸酯、有机锡催化剂和二羟甲基丙酸加入反应釜中，80～90℃反应1.5～2.5h，制得聚氨酯预聚体；向聚氨酯预聚体中加入亲水扩链剂，以丙酮作溶剂65～75℃回流反应2～3h，然后加入水性硅烷低聚物反应0.8～1.2h，然后加入成盐剂中和，最后加水乳化，减压蒸馏除丙酮，得到水性聚氨酯胶黏剂；所述水性硅烷低聚物为氨基硅烷低聚物和环氧基硅烷低聚物的混合物。本发明通过所述水性硅烷低聚物对水性聚氨酯进行改性，显著增强了水性聚氨酯胶黏剂的耐水性和粘接强度。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯胶黏剂是以水为溶剂或分散介质的环境友好型胶黏剂，具有无毒、无污染以及易加工等优点，已受到人们的广泛关注。然而，与传统的溶剂型胶黏剂相比，水性聚氨酯胶黏剂还存在耐水性差、粘接强度低等缺点，由此限制了其产品的推广和应用。因此，如何提高水性聚氨酯胶黏剂的耐水性和粘接强度，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：

一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)氮气保护下，将聚酯多元醇、聚醚多元醇、二异氰酸酯、有机锡催化剂和二羟甲基丙酸加入反应釜中，80～90℃反应1.5～2.5h，制得聚氨酯预聚体；

(2)向步骤(1)的聚氨酯预聚体中加入亲水扩链剂，以丙酮作溶剂65～75℃回流反应2～3h，然后加入水性硅烷低聚物反应0.8～1.2h，然后加入成盐剂中和，最后加水乳化，减压蒸馏除丙酮，得到水性聚氨酯胶黏剂；

所述水性硅烷低聚物为氨基硅烷低聚物和环氧基硅烷低聚物的混合物。

本发明人经大量试验研究发现，同时将氨基硅烷低聚物和环氧基硅烷低聚物对水性聚氨酯进行改性，可显著增强水性聚氨酯胶黏剂的耐水性和粘接强度。而且，氨基硅烷低聚物和环氧基硅烷低聚物与水性聚氨酯的相容性好，可直接添加使用。其中，氨基硅烷低聚物和环氧基硅烷低聚物中含有烷氧基团，可在基材与胶黏剂之间形成较强的化学键，从而增强胶黏剂的粘接强度和耐水性。另外，氨基硅烷低聚物含有氨基官能团，环氧基硅烷低聚物含有环氧基官能团，氨基官能团和环氧基官能团可与树脂进行化学反应，增加胶黏剂的交联密度，从而可进一步增强胶黏剂的粘接强度和耐水性。

优选地，所述氨基硅烷低聚物为γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(KH-902)，所述环氧基硅烷低聚物为环氧基硅烷低聚物8066。KH-902和环氧基硅烷低聚物8066同时对水性聚氨酯进行改性，可较好地增强胶黏剂的耐水性和粘接强度。

优选地，所述水性硅烷低聚物中，按质量比计，氨基硅烷低聚物:环氧基硅烷低聚物＝(1～3):(2～4)。采用该配比时，所述水性聚氨酯胶黏剂具有较好的耐水性和粘接强度。

优选地，所述水性硅烷低聚物中，按质量比计，氨基硅烷低聚物:环氧基硅烷低聚物＝(1.5～2.5):(2.5～3.5)。采用该配比时，所述水性聚氨酯胶黏剂的耐水性和粘接强度更好。

优选地，所述水性硅烷低聚物中，按质量比计，氨基硅烷低聚物:环氧基硅烷低聚物＝2:3。采用该配比时，所述水性聚氨酯胶黏剂的耐水性和粘接强度最好。

优选地，所述二异氰酸酯中的-NCO与聚酯多元醇和聚醚多元醇中的-OH的摩尔比为(1.5～2):1。

优选地，所述水性硅烷低聚物的添加量为聚氨酯预聚体质量的3％～8％。

优选地，所述水性硅烷低聚物的添加量为聚氨酯预聚体质量的5％～6％。