CN101698696A

CN101698696A - 可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法

Info

Publication number: CN101698696A
Application number: CN200910088079A
Authority: CN
Inventors: 张淑萍; 沈峰
Original assignee: BEIJING COMENS CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: BEIJING COMENS CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: CN101698696B

Abstract

本发明公开了一种可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，通过先用小分子多元醇和二异氰酸酯反应，然后再和亲水的单羟基聚乙二醇反应，即可得到可水分散的水性复合黏合剂用的固化剂。该方法制得的水性固化剂，可用作水性聚氨酯、水性丙烯酸胶粘剂及涂层的水性固化剂，其易分散，与水的相溶性好，且成本较低，可用作软包装复膜行业的水性固化剂。

Description

可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性复合黏合剂用固化剂的制备技术，尤其涉及一种可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。进入21世纪，环保和健康安全问题被广泛关注。水性胶粘剂以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等特点，用水性黏合剂来取代溶剂型胶粘剂，对改善工作环境，减少污染，降低工作强度，避免火灾的危险非常有效。

水性固化剂是水性胶粘剂的一重要组成部分，现有技术中的水性固化剂性能已比较稳定。

上述现有技术至少存在以下缺点：

在水中的分散性较差，使用时需配置高效的强力搅拌器，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，该方法制得的水性固化剂，可用作水性聚氨酯、水性丙烯酸胶粘剂及涂层的水性固化剂，其易分散、与水的相溶性好，且成本较低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，包括步骤：

A、在二异氰酸酯中加入有机溶剂和小分子多元醇，反应后，再次加入小分子多元醇；

B、将上述产物和亲水的单羟基聚乙二醇反应，加入异氰酸酯阻聚剂，降温出料，即制得了可水分散的水性复合黏合剂用固化剂。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，由于采用小分子多元醇和二异氰酸酯反应，然后再和亲水的单羟基聚乙二醇反应，再加入阻聚剂，可得到可水分散的水性复合粘合剂用的固化剂。该固化剂易分散，且和主剂混合后，初始及最终剥离强度高，方法简单、成本低，可用做软包装复合用的水性胶粘剂及水性涂层的固化剂。

具体实施方式

本发明的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其较佳的具体实施方式是，包括步骤：

具体步骤A可以包括：

将二异氰酸酯放入三口烧瓶内加入有机溶剂，再加入小分子多元醇，升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；

降温至30～40℃，再次加入小分子多元醇，升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h。

步骤B可以包括：

加入亲水的单羟基聚乙二醇，反应2.0～2.5h；反应过程中根据粘度要求添加溶剂；

加入单羟基聚乙二醇反应2.0h后，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，当相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料。

上述小分子多元醇可以包括以下一种或多种：

乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇、三缩二乙二醇、丙三醇、三乙醇胺、季戊四醇。

上述二异氰酸酯可以包括以下一种或多种：

甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯。

上述单羟基聚乙二醇和小分子多元醇的分子量可以分别为1500～2000，或800～1000或1000～1400等。

上述步骤A中，小分子多元醇与二异氰酸酯的摩尔数比可以为-OH/NCO＝1∶2；

上述步骤B中，上述产物与单羟基聚乙二醇的摩尔数比可以为1∶2～4。

上述有机溶剂可以为乙酸乙酯和丙酮中的一种或两种。

本发明通过先用小分子二元醇、三元醇或四元醇和二异氰酸酯反应，然后再和亲水的单羟基聚乙二醇反应，即可得到可水分散的水性复合黏合剂用的固化剂。该方法制得的水性固化剂，可用作水性聚氨酯、水性丙烯酸胶粘剂及涂层的水性固化剂，其易分散，与水的相溶性好，生产工艺简单，且成本较低。

下面通过具体实施例对本发明的具体制备方法进行详细的说明：

实施例一：

将二异氰酸酯放入三口烧瓶内加入一定量的溶剂，再加入一定量的小分子多元醇，升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；

降温至30～40℃，再次加入一定量的小分子多元醇，升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；上述反应中，小分子醇和异氰酸酯的摩尔数为-OH/-NCO＝1∶2；再加入一定量的亲水的单羟基聚乙二醇，反应2.0～2.5h，上述产物和聚乙二醇反应的摩尔数为1∶2，1∶3或1∶4，反应过程中据粘度来添加适量的溶剂。加入单羟基聚乙二醇后，反应约2.0h检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例二：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入甲苯二异氰酸酯(TDI)100g，加入丙酮30g，再加入一缩二乙二醇15g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入15g的一缩二乙二醇，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；再加入亲水的单羟基聚乙二醇分子量为800-1000，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶2，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例三：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)70g，甲苯二异氰酸酯(TDI)55g，加入丙酮37g，再加入一缩二乙二醇10g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入7g的一缩二乙二醇，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；再加入亲水的单羟基聚乙二醇分子量为800-1000，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶2，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例四：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，127g，加入乙酸乙酯50g，再加入三乙醇胺9.5g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入9.5g的三乙醇胺，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入9.5g的三乙醇胺，再加入亲水的聚乙二醇分子量为800-1000，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶2，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例五：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)70g，甲苯二异氰酸酯(TDI)55g，加入丙酮50g，三乙醇胺10g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入三乙醇胺10g，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入三乙醇胺10g，再加入亲水的单羟基聚乙二醇分子量为1000-1400，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶2，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例六：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)70g，甲苯二异氰酸酯(TDI)55g，加入丁酮50g，再加入一缩二乙二醇10g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入10g的一缩二乙二醇，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入10g的三乙醇胺，再加入亲水的单羟基聚乙二醇分子量为800-1000，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶3，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

实施例七：

在一个装有温度计、回流管及搅拌器的三口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)70g，甲苯二异氰酸酯(TDI)55g，加入丁酮50g，再加入一缩二乙二醇10g，升温至50-60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入10g的一缩二乙二醇，缓慢升温至50～60℃，保温反应1.0～1.5h；降温至30～40℃，再次加入10g的三乙醇胺，再加入亲水的单羟基聚乙二醇分子量为1000-1400，上述产物和单羟基聚乙二醇反应的摩尔数为1∶4，反应2.0～2.5h，检测体系中游离的NCO基团的质量百分数，相对固含在80％，NCO基团的质量百分数为13～15％时，则视为合格，若NCO％不合格，则在此条件下，继续反应。NCO％合格后，立即加入异氰酸酯阻聚剂，降温至40℃以下出料，即可得到可水分散的水性复合胶粘剂用的水性固化剂。

本发明中，通过采用小分子二元醇、三元醇或四元醇和二异氰酸酯反应，然后再和亲水的单羟基聚乙二醇反应，再加入阻聚剂，即可得到可水分散的水性复合粘合剂用的固化剂。该固化剂易分散，且和主剂混合后，初始及最终剥离强度高。这是一种水性固化剂的制备，方法简单、易分散、可用做软包装复合用的水性胶粘剂及水性涂层的固化剂。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

3.根据权利要求1或2所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

4.根据权利要求3所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述小分子多元醇包括以下一种或多种：

5.根据权利要求3所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯包括以下一种或多种：

6.根据权利要求3所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述单羟基聚乙二醇和小分子多元醇的分子量分别为1500～2000或800～1000或1000～1400。

7.根据权利要求3所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述小分子多元醇与二异氰酸酯的摩尔数比为-OH/NCO＝1∶2；

所述步骤B中，上述产物与单羟基聚乙二醇的摩尔数比为1∶2～4。

8.根据权利要求1或2所述的可水分散的水性复合黏合剂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙酸乙酯和丙酮中的一种或两种。