一種環保型水性膠粘劑及其製備方法與流程
2023-12-02 05:23:36 4
本發明涉及水性膠粘劑領域，具體涉及一種環保型水性膠粘劑及其製備方法。
背景技術：
：膠粘劑作為一種國民經濟發展不可或缺的化工產品，廣泛應用於國民經濟中的各個領域，我國現已成為膠粘劑的生產大國和消費大國。膠粘劑品種繁多、組分各異，其中，聚氨酯膠粘劑作為合成膠粘劑中的重要品種，以其優良的粘結性能、對多種基材的粘結適應性、簡便的粘結工藝、極佳的耐低溫性能以及優良的穩定性等優點，已成為近年來在國內發展最快的膠粘劑。聚氨酯膠黏劑多以溶劑型為主，溶劑一般是丙酮、丁酮、甲苯、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺等揮發性有機溶劑。這些溶劑有毒、易燃、易爆、易揮發，產品中的大量溶劑會對人體和生態環境造成傷害。近年來，歐美各國關於化工產品中有機物揮發標準日趨嚴格，因此促進了新一代徹底環保型聚氨酯類膠粘劑的出現。水性聚氨酯膠粘劑是指以水代替有機溶劑作為分散介質，體系中不含或含有微量的有機溶劑的聚氨酯膠粘劑。其與溶劑型聚氨酯膠黏劑相比，具有無毒、不燃、氣味小、節能環保、操作方便等優點，因此越來越受到人們的重視，是聚氨酯膠粘劑的重點發展方向。但是此種膠黏劑的耐水性、耐老化性及機械強度仍需做進一步提高。技術實現要素：本發明提供了一種環保型水性膠粘劑及其製備方法，所述環保型水性膠粘劑安全環保，體系穩定，具有優異的耐水性、耐老化性及機械性能。為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇25-35份、蓖麻油15-20份、二異氰酸酯18-25份、木質素5-8份、擴鏈劑8-12份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷1.5-2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25-0.5份、三亞乙基二胺0.25-0.5份、增塑劑3-5份、增稠劑0.5-0.8份、流平劑0.5-1份、防老劑0.4-0.8份、去離子水65-85份。優選地，所述環保型水性膠粘劑由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、二異氰酸酯22份、木質素6份、擴鏈劑10份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷2份、二月桂酸二丁基錫0.4份、三亞乙基二胺0.4份、增塑劑4份、增稠劑0.6份、流平劑0.8份、防老劑0.6份、去離子水70份。優選地，所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。優選地，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。優選地，所述擴鏈劑為1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、山梨醇中的一種。優選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。優選地，所述流平劑為丙烯酸酯型流平劑或有機矽型流平劑。環保型水性膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質素、擴鏈劑置於密閉容器中，90-110℃下真空乾燥1h，冷卻至70-80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進行溶解，之後加入二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基矽烷，體系通入氮氣保護，在80-90℃下預聚2-3h後，降溫至50-60℃，加入增塑劑、流平劑、防老劑，混合攪拌20-30min，加去離子水分散後脫溶劑，加入增稠劑，最後進行真空脫泡，得所述環保型水性膠粘劑。本發明的有益效果為：1.本發明環保型水性膠粘劑中無有機溶劑，避免了有機溶劑對人體和生態環境造成危害，使用時安全環保。2.本發明採用木質素對膠粘劑進行改性，並採用二月桂酸二丁基錫和三亞乙基二胺作為催化劑，可有效提高膠粘劑的室溫剪切強度及耐老化性，加入的蓖麻油具有疏水性結構，可有效提高膠粘劑的耐水性。同時，木質素、蓖麻油作為可再生資源，均具有可降解、無毒等優點，完全符合環保要求。3.本發明環保型水性膠粘劑製備方法簡單易行，使最終製備得到的膠粘劑體系穩定，具有優異的綜合性能。具體實施方式下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術解決方案，實施例不能理解為是對技術解決方案的限制。實施例1：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、甲苯二異氰酸酯22份、木質素6份、1，4-丁二醇10份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷2份、二月桂酸二丁基錫0.4份、三亞乙基二胺0.4份、鄰苯二甲酸二丁酯4份、增稠劑0.6份、丙烯酸酯型流平劑0.8份、防老劑0.6份、去離子水70份；所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環保型水性膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質素、1，4-丁二醇置於密閉容器中，110℃下真空乾燥1h，冷卻至70℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進行溶解，之後加入甲苯二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基矽烷，體系通入氮氣保護，在90℃下預聚2h後，降溫至60℃，加入鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸酯型流平劑、防老劑，混合攪拌20min，加去離子水分散後脫溶劑，加入增稠劑，最後進行真空脫泡，得所述環保型水性膠粘劑。實施例2：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇35份、蓖麻油15份、異佛爾酮二異氰酸酯25份、木質素5份、1，6-己二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷1.5份、二月桂酸二丁基錫0.5份、三亞乙基二胺0.25份、鄰苯二甲酸二辛酯5份、增稠劑0.5份、有機矽型流平劑1份、防老劑0.4份、去離子水85份。所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環保型水性膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質素、1，6-己二醇置於密閉容器中，90℃下真空乾燥1h，冷卻至80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進行溶解，之後加入異佛爾酮二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基矽烷，體系通入氮氣保護，在80℃下預聚3h後，降溫至50℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、有機矽型流平劑、防老劑，混合攪拌30min，加去離子水分散後脫溶劑，加入增稠劑，最後進行真空脫泡，得所述環保型水性膠粘劑。實施例3：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇25份、蓖麻油20份、甲苯二異氰酸酯18份、木質素8份、新戊二醇8份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二丁酯3份、增稠劑0.8份、丙烯酸酯型流平劑0.5份、防老劑0.8份、去離子水65份。所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環保型水性膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質素、新戊二醇置於密閉容器中，100℃下真空乾燥1h，冷卻至75℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進行溶解，之後加入甲苯二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基矽烷，體系通入氮氣保護，在85℃下預聚2.5h後，降溫至55℃，加入鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸酯型流平劑、防老劑，混合攪拌25min，加去離子水分散後脫溶劑，加入增稠劑，最後進行真空脫泡，得所述環保型水性膠粘劑。實施例4：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、異佛爾酮二異氰酸酯25份、木質素5份、山梨醇10份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷2份、二月桂酸二丁基錫0.3份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、增稠劑0.6份、有機矽型流平劑0.8份、防老劑0.8份、去離子水85份。環保型水性膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質素、山梨醇置於密閉容器中，110℃下真空乾燥1h，冷卻至80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進行溶解，之後加入異佛爾酮二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基矽烷，體系通入氮氣保護，在80℃下預聚2h後，降溫至60℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、有機矽型流平劑、防老劑，混合攪拌30min，加去離子水分散後脫溶劑，加入增稠劑，最後進行真空脫泡，得所述環保型水性膠粘劑。實施例5：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇35份、蓖麻油20份、甲苯二異氰酸酯18份、木質素5份、1，4-丁二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25份、三亞乙基二胺0.25份、鄰苯二甲酸二丁酯5份、增稠劑0.8份、丙烯酸酯型流平劑0.5份、防老劑0.4份、去離子水75份。環保型水性膠粘劑的製備方法同實施例1。實施例6：一種環保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料製成：聚酯多元醇30份、蓖麻油20份、異佛爾酮二異氰酸酯20份、木質素8份、1，6-己二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基矽烷1.5份、二月桂酸二丁基錫0.5份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二辛酯5份、增稠劑0.8份、有機矽型流平劑0.8份、防老劑0.8份、去離子水65份。環保型水性膠粘劑的製備方法同實施例2。性能檢測：(1)耐水性能測試分別將由實施例1-6環保型水性膠粘劑所製備的膠膜裁剪成2cm*2cm的小方塊，分別稱其初始質量均記為W0，放在水中浸泡24h，取出後擦淨表面液體，稱量，質量記為W1，計算膠膜在水中的吸水率。吸水率的大小反映了膠膜的耐水性能。吸水率＝(W1-W0)/W0*100％經測試，實施例1-6中膠膜的吸水率如下表所示：表1耐水性能測試結果吸水率(％)實施例110.02實施例210.11實施例310.08實施例410.05實施例510.13實施例610.07(2)膠膜力學性能測試按國家標準GB/T1040-1992測量膠膜的拉伸強度、斷裂伸長率，拉伸速率為100mm/min。經測試，實施例1-6中環保型水性膠膜的拉伸強度及斷裂伸長率如下表所示：表2拉伸強度及斷裂伸長率測試結果當前第1頁1 2 3