[发明专利]一种改性双组份水性聚氨酯耐高温压敏胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可用于汽车、电子工业等领域的一种耐高温压敏胶的制备方法，具体涉及到一种改性双组份水性聚氨酯耐高温压敏胶的制备方法。

背景技术

随着高科技的发展，压敏胶高性能化已经成为高性能压敏胶带和标签的热点。具有高性能的压敏胶制成的高性能压敏胶带和标签广泛用于汽车、电子电器、风力发电装置、航空等领域，进行捆扎、遮蔽、密封、保护、拼接、模印、固定、标示、防腐等，其需求增长迅速。随着汽车、电子电器、风力发电装置、航空等领域的发展及其性能要求的不断提高，压敏胶带和标签作为该领域必需的一类重要辅助材料，其应用越来越广泛。压敏胶带和标签作为一种工业消费品，在各行各业中大量使用。普通的压敏胶带和标签技术在中国大陆已很成熟，其产量供过于求，然而在汽车、电子行业等领域用的压敏胶带和标签要求高剥离强度、髙持粘力和高初粘力，对耐热、恶劣环境的适应性要求严格。

目前在国内用于汽车、电子工业等领域用的高性能压敏胶带和标签大多使用溶剂型压敏胶，而且这些压敏胶带和标签由于使用溶剂型压敏胶，溶剂型压敏胶由于含有大量挥发性有机化合物（VOC），对环境污染严重。保护生态环境舆论的呼声与日俱增，一些发达国家相继制定了消防法规及溶剂法规，限制了溶剂型胶粘剂的使用。随着我国环保法规的日益健全以及人们环保意识的增强，质量好、无污染、与国际标准接轨的环保型胶粘剂将取代溶剂型，成为合成胶粘剂的主流产品，因此开发环保型高性能压敏胶带和标签用压敏胶国内外是胶粘剂工业发展的趋势。

目前，我国水性胶压敏粘剂中，还是以丙烯酸酯树脂胶等为主。丙烯酸树脂压敏胶压敏性好，然而该压敏胶胶的耐低温和耐高温性不佳。水性聚氨酯胶粘剂，简称水性PU胶粘剂，它具有耐低温性能好、粘接强度较高、柔韧性好、不燃、无毒、不污染环境、节省能源等优点，且其粘度不随聚合物分子量的改变有明显差异，可将分子量调节到所希望的较高水平，提高其内聚强度，具有广阔的发展前景。

然而单一水性聚氨酯胶粘剂性能还不能满足高性能压敏胶的需要，主要表现在压敏性不佳、干燥速度慢、耐高温性较差，远远满足不了国内市场对这种高品质环保型胶粘剂日益增长的需求。因此如何改善其压敏性，提高其耐高温性、加快其干燥速度、使其品种系列化，以便适合多种用途的需要，是当今学者研究聚氨酯胶粘剂要解决的课题。

发明内容

本发明目的在于研究出一种改性的水性聚氨酯耐高温压敏胶的制备方法，该制备方法制得的压敏胶初粘力、剥离力、持粘力以及高温持粘力高，制成的耐高温压敏胶带可满足汽车、电子工业的需要。该专利制备工艺简单、生产周期短，操作费用低，易于推广和应用。

本发明采用“分子复合技术”将改性环氧树脂（或环氧大豆油）、丙烯酸酯和以及改性松香树脂引入水性聚氨酯改性中，利用聚氨酯水分散体作为高分子乳化剂和反应物，经由接枝和乳液聚合，使聚氨酯与改性环氧树脂（或环氧大豆油）、丙烯酸酯以及改性松香之间发生化学键合，形成具有核壳结构和互穿网络结构的改性的水性复合乳液，然后加入消泡剂，再加入固化剂，得到一种耐高温双组份压敏胶，可大大地提高水性压敏胶的压敏性、耐热性和耐化学性能。该压敏胶以水作为溶剂，有利于环保，其性能优异，在汽车、电子工业等领域具有广阔的发展前景。为改善聚氨酯胶粘剂的压敏性，提高其耐高温性、加快其干燥速度、扩大水性聚氨酯的应用领域，需对聚氨酯进行改性。改性环氧树脂（或环氧大豆油）具有耐化学品性能好等优点，可直接参与水性聚氨酯的反应，形成网状结构，将会提高水性聚氨酯耐水性和耐溶剂性等。丙烯酸树脂具有压敏性好、耐老化性和粘接性能优良等优点。改性松香树脂不仅成本低，而且加入后能提高了压敏胶的初粘力和剥离力。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种改性的耐高温水性聚氨酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）聚氨酯预聚体的制备：在反应设备中加入多异氰酸酯和低聚物多元醇，在60～80℃下反应2～3h，然后加入亲水性扩链剂反应2～5h，得到聚氨酯预聚体，其中，多异氰酸酯和低聚物多元醇物质的量的比为2.5～1.2：1；多异氰酸酯与扩链剂的质量比为10:0.5～1.5；所述低聚物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇；或者是所述低聚物多元醇为聚丁二烯二醇；所述亲水性扩链剂为二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸；