CN103483539B - 聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯、水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯、水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液，以其为主要成分的水性聚氨酯胶粘剂及水性聚氨酯胶粘剂的制备方法。本发明以二羟甲基丙酸和二氨基磺酸盐共同作为亲水扩链剂，随着二氨基磺酸盐的引入，降低了二羟甲基的使用量，从而使得相反转的时间提前，提高了最终制备的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液的固含量；使用其作为胶粘剂时，无需去除其中的水分，提高了其利用效率。采用所述聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液与其他添加剂配合，得到的水性聚氨酯胶粘剂具有优异的剥离力，抗拉伸强度。实验结果表明，本发明提供的水性聚氨酯胶粘剂的剥离力为150～220N/cm，拉伸强度高达13.5～17.8MPa。

Description

聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯、水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性胶粘剂领域，特别涉及聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术
水性聚氨酯是指以水为分散介质的聚氨酯体系，具有无污染、安全可靠、机械性能优异等特点，是聚氨酯工业发展的重要方向，可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂和纸张表面处理剂等领域。水性聚氨酯主要包括聚酯型水性聚氨酯以及聚醚型水性聚氨酯。
聚酯型水性聚氨酯耐水解性差，但是机械性能优异；聚醚型水性聚氨酯虽然耐水解性好，但是机械性能差。随后，有研究人员发现聚（碳酸酯-醚）型二元醇同时具有聚酯结构和聚醚结构，将其作为聚氨酯的软段可以同时提高聚氨酯的耐水解性和机械性能。
申请号为201310011715.2的中国专利报道了一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯涂料及其制备方法，以聚（碳酸酯-醚）二元醇作为软段，二羟基甲基丙酸为亲水扩链剂，二甲基乙醇胺或三乙胺为中和剂，制备了水性聚氨酯，并且以此为主体树脂得到水性聚氨酯涂料。得到的水性聚氨酯具有优异的机械性能及耐水解性，其涂抹具有优异的机械性能，断裂伸长率高达570%，拉伸强度高达8.1MPa。
申请号为201310015021.6的中国专利报道了一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，以聚（碳酸酯-醚）二元醇作为软段，三羟甲基丙烷为内交联剂，二羟基甲基丙酸为亲水扩链剂，二甲基乙醇胺为中和剂，乙二醇为小分子扩链剂制备了水性聚氨酯，并且以此水性聚氨酯为主体树脂制备了水性聚氨酯胶粘剂。
但是这些专利中均是以二羟甲基丙酸作为亲水扩链剂，以二甲基乙醇胺为中和剂。因此，得到的水性聚氨酯需要在65℃以上处理10-15分钟才能活化，活化温度较高，而且得到的固含量为30-40%。使用时需要较长的时间除掉大量的水，降低了水性聚氨酯胶粘剂的使用效率。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液及由其制备的水性聚氨酯胶粘剂，所述水性聚氨酯乳液固含量高。
本发明公开了一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液，其制备方法为：
（A）将聚（碳酸酯-醚）二元醇除水后与三羟甲基丙烷和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
所述二异氰酸酯包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯；
（B）将所述第一中间体与二羟甲基丙酸在催化剂作用下反应，得到第二中间体；
（C）将所述第二中间体、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐混合，经反应得到聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液。
优选的，所述二氨基磺酸盐为乙二胺基乙磺酸钠、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠或2,4-二氨基苯磺酸钠。
优选的，所述聚（碳酸酯-醚）二元醇的数均分子量为1500～7000。
优选的，所述步骤（A）中，所述反应的温度为75～85℃，反应的时间为2.5～4小时。
优选的，所述步骤（B）中，所述反应的温度为70～75℃，反应的时间为0.5～2小时。
优选的，所述步骤（C）具体为：
将第二中间体与一缩二乙二醇升温反应，然后加入二甲基乙醇胺反应，最后加入二氨基磺酸盐，得到水性聚氨酯乳液。
优选的，所述聚（碳酸酯-醚）二元醇、三羟甲基丙烷、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐的质量比为（1500～7000）：（124～145）：（746～1128）：（350～780）：（126～170）：（450～620）：（825～247）。
优选的，所述1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为（630～890）：（116～238）。
本发明提供了一种水性聚氨酯胶粘剂，包括如下组分：
100～160重量份的权利要求1所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液；
0.2～0.5重量份的水性增稠剂；
0.03～0.15重量份的水性流平剂；
0.02～0.04重量份的水性消泡剂；
7～12重量份的增塑剂；
16～35重量份的滑石粉；
3～8重量份的钛白粉；
0.3～0.9重量份的气相白炭黑；
8～12重量份的水性固化剂。
本发明还提供了一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
100～160重量份权利要求1所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液中加入0.2～0.5重量份水性增稠剂、0.03～0.15重量份水性流平剂、0.02～0.04重量份水性消泡剂、7～12重量份增塑剂、16～35重量份滑石粉、3～8重量份钛白粉和0.3～0.9重量份气相白炭黑搅拌，得到第一组分；
在所述第一组分中加入8～12重量份水性固化剂，搅拌3～5分钟，得到水性聚氨酯胶粘剂。
与现有技术相比，本发明以二羟甲基丙酸和二氨基磺酸盐共同作为亲水扩链剂，随着二氨基磺酸盐的引入，降低了二羟甲基的使用量，从而使得相反转的时间提前，提高了最终制备的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液的固含量；使用其作为胶粘剂时，无需去除其中的水分，提高了其利用效率。第二，本发明采用两种不同的二异氰酸酯，即1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯；所述两种二异氰酸酯的配合使用，使得反应可控，避免了体系的粘度增加过快，得到的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液具有优异的储存稳定性。采用所述聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液与其他添加剂配合，得到的水性聚氨酯胶粘剂具有优异的剥离力，抗拉伸强度。实验结果表明，本发明提供的水性聚氨酯胶粘剂的剥离力为150～220N/cm，拉伸强度高达13.5～17.8MPa。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液，其制备方法为：
（A）将聚（碳酸酯-醚）二元醇除水后与三羟甲基丙烷和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
所述二异氰酸酯包括1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯；
（B）将所述第一中间体与二羟甲基丙酸在催化剂作用下反应，得到第二中间体；
（C）将所述第二中间体、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐混合，经反应得到聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液。
本发明采用二羟甲基丙酸和二氨基磺酸盐两种亲水扩链剂相互作用，随着二氨基磺酸盐的引入，降低了二羟甲基的使用量，从而使得相反转的时间提前，提高了最终制备的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液的固含量。
按照本发明，首先将聚（碳酸酯-醚）二元醇除水后与三羟甲基丙烷和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体。所述聚（碳酸酯-醚）二元醇由二氧化碳和环氧丙烷制备得到，减少了对于石化资源的依赖。所述聚（碳酸酯-醚）二元醇的数均分子量优选为1500～7000，更优选为3000～5000。本发明对于所述聚（碳酸酯-醚）二元醇的来源没有特殊限制，可以按照专利201210086834.X或201110231493.6公开的方法制备，也可以由市场购买获得。聚（碳酸酯-醚）二元醇除水的方式优选为在110～120℃，-0.98MPa条件下脱水1～3小时。
所述二异氰酸酯包括1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯。1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯均包括两个反应活性相同的异氰酸酯基，由所述三种二异氰酸酯得到的聚氨酯在水中溶液生成很稠的膏状物，很难进行扩链反应，但是得到的聚氨酯具有优异的耐候性、抗张强度和耐水性。异佛尔酮二异氰酸酯具有两个反应活性不同的异氰酸酯基，可以有效控制分子结构，避免体系的粘度迅速增加。由异佛尔酮二异氰酸酯制备的聚氨酯虽然具有优良的耐候性和抗张强度，但同时也存在撕裂强度低、耐水性差的缺点。本发明将1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯配合使用，使得反应可控，避免了体系的粘度增加过快，而且得到的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液具有优异的储存稳定性。所述1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比优选为（630～890）：（116～238）。
所述聚（碳酸酯-醚）二元醇与三羟甲基丙烷和二异氰酸酯的反应温度优选为75～85℃，反应时间优选为2.5～4小时。所述反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选为丙酮或丁酮，更优选为丙酮。
按照本发明，得到第一中间体后，将所将所述第一中间体与二羟甲基丙酸在催化剂作用下反应，，得到第二中间体。所述催化剂优选为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。所述催化剂与二羟甲基丙酸的质量比优选为（0.015～0.045）：（350～780）。所述反应在溶剂中进行，所述溶剂优选为丙酮或丁酮，更优选为丙酮。所述反应的温度优选为70～75℃，反应的时间优选为0.5～2小时。
按照本发明，得到第二中间体后，将所述第二中间体、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐混合，经反应，得到聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液。所述二氨基磺酸盐优选为乙二胺基乙磺酸钠、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠或2,4-二氨基苯磺酸钠。优选的，先将将第二中间体与一缩二乙二醇升温反应，所述反应的温度优选为85～90℃，所述反应的时间优选为2～3小时；然后加入二甲基乙醇胺反应，所述反应温镀优选为35～40℃，反应时间为10～15分钟；最后加入二氨基磺酸盐，得到聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液。
在本发明中所述聚（碳酸酯-醚）二元醇、三羟甲基丙烷、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐的质量比优选为（1500～7000）：（124～145）：（746～1128）：（350～780）：（126～170）：（450～620）：（825～247）。
本发明公开了一种水性聚氨酯胶粘剂，包括如下组分：
100～160重量份的上述技术方案所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液；
0.2～0.5重量份的水性增稠剂；
0.03～0.15重量份的水性流平剂；
0.02～0.04重量份的水性消泡剂；
7～12重量份的增塑剂；
16～35重量份的滑石粉；
3～8重量份的钛白粉；
0.3～0.9重量份的气相白炭黑；
8～12重量份的水性固化剂。
按照本发明，上述技术方案所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液的用量为100～160重量份，优选为115～150重量份。
所述水性增稠剂优选为聚氨酯类增稠剂，更优选为罗门哈斯RM-12W、RM-2020或RM-8W中的一种。所述水性增稠剂的用量为0.2～0.5重量份，优选0.3～0.45重量份。
所述水性流平剂优选丙烯酸酯型流平剂或有机硅型流平剂，所述丙烯酸酯型流平剂优选为BYK-380N或BYK-381；所述有机硅型流平剂优选为BYK-307、BYK-341、BYK-345、BYK-346或BYK-348。所述水性流平剂的用量为0.03～0.15重量份，优选为0.05～0.13重量份。
所述水性消泡剂优选有机硅型消泡剂，所述有机硅性消泡剂包括但不限于BYK-019、BYK-020、BYK-024、BYK-028或BYK-1730。所述水性消泡剂的用量为0.02～0.04重量份，优选为0.025～0.035重量份。
所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯，其用量为7～12重量份，优选为8.5～11重量份。
所述水性固化剂优选为水性多异氰酸酯，例如：所述的水性多异氰酸酯固化剂Desmodur DN、Bayhydur3100、Bayhydur XP2487/1、Bayhydur XP2547或Bayhydur XP2451。所述水性固化剂的用量为8～12重量份，优选为9～11重量份。
所述滑石粉的用量为16～35重量份，优选为18～32重量份。所述钛白粉的用量为3～8重量份，优选为3.5～7.2重量份。所述气相白炭黑的用量为0.3～0.9重量份，优选为0.45～0.8重量份。
本发明还公开了一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
100～160重量份权利要求1所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液中加入0.2～0.5重量份水性增稠剂、0.03～0.15重量份水性流平剂、0.02～0.04重量份水性消泡剂、7～12重量份增塑剂、16～35重量份滑石粉、3～8重量份钛白粉和0.3～0.9重量份气相白炭黑搅拌，得到第一组分；
在所述第一组分中加入8～12重量份水性固化剂，搅拌3～5分钟，得到水性聚氨酯胶粘剂。
按照本发明，首先将聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液、水性增稠剂、水性流平剂、水性消泡剂、增塑剂、滑石粉、钛白粉和气相白炭黑搅拌进行搅拌，所述搅拌的转速优选为1100～1800rmp，搅拌时间优选为1～3小时。所述搅拌后，优选经过过滤得到第一组分。
得到第一组分后，将第一组分和水性固化剂混合搅拌得到水性聚氨酯胶粘剂。所述交办的饿黄钻苏优选为1700～2200rmp，所述搅拌时间为3～5分钟即可。
采用所述聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液与其他添加剂配合，得到的水性聚氨酯胶粘剂具有优异的剥离力，抗拉伸强度。实验结果表明，本发明提供的水性聚氨酯胶粘剂的剥离力为150～220N/cm，拉伸强度高达13.5～17.8MPa。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯、水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
三口瓶中加入150g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇(分子量为1500道尔顿),加热到110℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温到75℃，氮气保护下，加入12.4g三羟甲基丙烷和110ml的丙酮，滴加63g异佛尔酮二异氰酸酯和11.6g的1，6-六亚甲基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应2.5小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入120ml的丙酮，温度降温到70℃，加入0.0015g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入35g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应0.5小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入180ml的丙酮，加入12.6g一缩二乙二醇，升温到85℃，反应2小时。降温到35℃，加入312g去离子水，然后，加入45g二甲基乙醇胺，搅拌10min,然后，一次性加入8.25g乙二胺基乙磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到52%固含量的水性聚氨酯乳液。
实施例2
三口瓶中加入700g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为7000道尔顿）,加热到120℃，在-0.98MPa下脱水3小时，降温到85℃，氮气保护下，加入14.5g三羟甲基丙烷和180ml的丙酮，滴加89g异佛尔酮二异氰酸酯和23.8g的1，6-六亚甲基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应4小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入270ml的丙酮，温度降温到75℃，加入0.0045g辛酸亚锡催化剂，分三批加入78g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应2小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入260ml的丙酮，加入17g一缩二乙二醇，升温到90℃，反应3小时。降温到40℃，加入731g去离子水，然后，加入62g二甲基乙醇胺，搅拌15min,然后，一次性加入24.7g乙二胺基乙磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到58%固含量的水性聚氨酯乳液。
实施例3
三口瓶中加入200g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为2000道尔顿）,加热到115℃，在-0.98MPa下脱水1.5小时，降温到80℃，氮气保护下，加入13.6g三羟甲基丙烷和140ml的丙酮，滴加70g异佛尔酮二异氰酸酯和14.8g的1，6-六亚甲基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应3小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入180ml的丙酮，温度降温到72℃，加入0.0025g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入42g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应1小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入220ml的丙酮，加入14.5g一缩二乙二醇，升温到88℃，反应2.5小时。降温到38℃，加入355g去离子水，然后，加入51g二甲基乙醇胺，搅拌12min,然后，一次性加入10.5g乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到54%固含量的水性聚氨酯乳液。
实施例4
三口瓶中加入300g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为3000道尔顿）,加热到110℃，在-0.98MPa下脱水2.5小时，降温到85℃，氮气保护下，加入13.1g三羟甲基丙烷和130ml的丙酮，滴加82g异佛尔酮二异氰酸酯和12.5g的4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应3.5小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入260ml的丙酮，温度降温到75℃，加入0.003g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入62g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应2小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入230ml的丙酮，加入15.8g一缩二乙二醇，升温到85℃，反应2小时。降温到35℃，加入452g去离子水，然后，加入48g二甲基乙醇胺，搅拌15min,然后，一次性加入18.6g的2，4-二氨基苯磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到55%固含量水性聚氨酯乳液。
实施例5
三口瓶中加入350g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为3500道尔顿）,加热到115℃，在-0.98MPa下脱水2小时，降温到75℃，氮气保护下，加入12.0g三羟甲基丙烷和135ml的丙酮，滴加72.5g异佛尔酮二异氰酸酯和19.8g的甲基环己基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应3小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入170ml的丙酮，温度降温到74℃，加入0.004g辛酸亚锡催化剂，分三批加入49g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应2小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入240ml的丙酮，加入15.6g一缩二乙二醇，升温到90℃，反应2.5小时。降温到40℃，加入521g去离子水，然后，加入57g二甲基乙醇胺，搅拌15min,然后，一次性加入11.5g乙二胺基乙磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到53%固含量的水性聚氨酯乳液。
实施例6
三口瓶中加入200g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为2000道尔顿）,加热到120℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温到75℃，氮气保护下，加入13.7g三羟甲基丙烷和175ml的丙酮，滴加82g异佛尔酮二异氰酸酯和14.3g的4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应3小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入260ml的丙酮，温度降温到75℃，加入0.0035g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入66g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应1.5小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入260ml的丙酮，加入16.7g一缩二乙二醇，升温到90℃，反应2小时。降温到35℃，加入354g去离子水，然后，加入58g二甲基乙醇胺，搅拌15min,然后，一次性加入18.3g的2，4-二氨基苯磺酸钠，然后，减压除去丙酮，得到57%固含量的水性聚氨酯乳液。
实施例7
按照表1的物料比例，往水性聚氨酯中加入水性增稠剂、水性流平剂、水性消泡剂、增塑剂、滑石粉、钛白粉和气相白炭黑，在高速搅拌器中以1100-1800rpm的转速搅拌1-3小时,用200目的滤布过滤，得到第一组分；
往第一组分中加入水性固化剂，以1700-2200rpm的转速搅拌3-5min，得到水性聚氨酯胶粘剂。分别标记为WAD1、WAD2、WAD3、WAD4、WAD5和WAD6。
表1制备水性聚氨酯胶粘剂的物料比例
分别将WAD1、WAD2、WAD3、WAD4、WAD5和WAD6按照180-220g/cm2的喷胶量喷涂在ABS塑料基材以及贴有无纺布的聚氨酯泡沫上，然后，在80℃的烘箱中烘烤30-50秒，然后，将ABS塑料基材以及贴有无纺布的聚氨酯泡沫进行贴合，72小时后，进行性能测试。
对所粘接的样片进行性能测试，包括剥离力、拉伸强度和剥离力下降的测试。
剥离力下降测试（冷热交变试验）:在-45℃～90℃，10个循环，每个循环6小时，看剥离力变化情况。
测试结果见表2，表2为本发明实施例提供的水性聚氨酯胶粘剂的性能测试结果。
比较例1
三口瓶中加入150g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇(分子量为1500道尔顿),加热到110℃，在-0.98MPa下脱水1小时，降温到75℃，氮气保护下，加入12.4g三羟甲基丙烷和110ml的丙酮，滴加63g异佛尔酮二异氰酸酯和11.6g的1，6-六亚甲基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应2.5小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入120ml的丙酮，温度降温到70℃，加入0.0015g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入35g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应0.5小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入180ml的丙酮，加入12.6g一缩二乙二醇，升温到85℃，反应2小时。降温到35℃，加入312g去离子水，然后，加入45g二甲基乙醇胺，搅拌10min然后，减压除去丙酮，得到40%固含量的水性聚氨酯乳液。
往100克所述水性聚氨酯乳液中加入0.2g RM-12W、0.03gBYK-380N、0.02g BYK-020、7g邻苯二甲酸二丁酯、16g滑石粉、3g钛白粉和0.3气相白炭黑，在高速搅拌器中以1600rpm的转速搅拌1小时,用200目的滤布过滤，得到第一组分；
往第一组分中加入8g Desmodur DN，以1700rpm的转速搅拌3-5min，得到水性聚氨酯胶粘剂。
比较例2
三口瓶中加入700g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为7000道尔顿）,加热到120℃，在-0.98MPa下脱水3小时，降温到85℃，氮气保护下，加入14.5g三羟甲基丙烷和180ml的丙酮，滴加89g异佛尔酮二异氰酸酯，滴加完毕后，反应4小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入270ml的丙酮，温度降温到75℃，加入0.0045g辛酸亚锡催化剂，分三批加入78g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应2小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入260ml的丙酮，加入17g一缩二乙二醇，升温到90℃，反应3小时。降温到40℃，加入731g去离子水，然后，加入62g二甲基乙醇胺，搅拌15min，然后，减压除去丙酮，得到45%固含量的水性聚氨酯乳液。
往160克所述水性聚氨酯乳液中加入0.2g RM-2020、0.15gBYK-341、0.04g BYK-024、12g邻苯二甲酸二辛酯、35g滑石粉、8g钛白粉和0.9气相白炭黑，在高速搅拌器中以1500rpm的转速搅拌1小时,用200目的滤布过滤，得到第一组分；
往第一组分中加入12g Bayhydur XP2451，以1800rpm的转速搅拌3-5min，得到水性聚氨酯胶粘剂。
比较例3
三口瓶中加入200g低分子量聚（碳酸酯-醚）二元醇（分子量为2000道尔顿）,加热到115℃，在-0.98MPa下脱水1.5小时，降温到80℃，氮气保护下，加入13.6g三羟甲基丙烷和140ml的丙酮，滴加14.8g的1，6-六亚甲基二异氰酸酯混合物，滴加完毕后，反应3小时，得到第一中间体。
往第一中间体中加入180ml的丙酮，温度降温到72℃，加入0.0025g二月桂酸二丁基锡催化剂，分三批加入42g二羟甲基丙酸亲水扩链剂，加入完毕后，反应1小时，得到第二中间体。
往第二中间体中加入220ml的丙酮，加入14.5g一缩二乙二醇，升温到88℃，反应2.5小时。降温到38℃，加入355g去离子水，然后，加入51g二甲基乙醇胺，搅拌12min，然后，减压除去丙酮，得到40%固含量的水性聚氨酯乳液。
往120克所述水性聚氨酯乳液中加入0.3g RM-8W、0.42gBYK-348、0.025g BYK-020、8.5g邻苯二甲酸二丁酯、18g滑石粉、3.5g钛白粉和0.45气相白炭黑，在高速搅拌器中以1800rpm的转速搅拌1小时,用200目的滤布过滤，得到第一组分；
往第一组分中加入9g Bayhydur3100，以1700rpm的转速搅拌3-5min，得到水性聚氨酯胶粘剂。
表2水性聚氨酯胶粘剂的性能测试结果
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液，其制备方法为：
（A）将聚（碳酸酯-醚）二元醇除水后与三羟甲基丙烷和二异氰酸酯在有机溶剂中反应，得到第一中间体；
所述二异氰酸酯包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯；
（B）将所述第一中间体与二羟甲基丙酸在催化剂作用下反应，得到第二中间体；
（C）将所述第二中间体、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐混合，经反应得到聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述二氨基磺酸盐为乙二胺基乙磺酸钠、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠或2,4-二氨基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述聚（碳酸酯-醚）二元醇的数均分子量为1500～7000。
4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述步骤（A）中，所述反应的温度为75～85℃，反应的时间为2.5～4小时。
5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述步骤（B）中，所述反应的温度为70～75℃，反应的时间为0.5～2小时。
6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述步骤（C）具体为：
将第二中间体与一缩二乙二醇升温反应，然后加入二甲基乙醇胺反应，最后加入二氨基磺酸盐，得到水性聚氨酯乳液。
7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述聚（碳酸酯-醚）二元醇、三羟甲基丙烷、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、二甲基乙醇胺及二氨基磺酸盐的质量比为（1500～7000）：（124～145）：（746～1128）：（350～780）：（126～170）：（450～620）：（825～247）。
8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述1，6-六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种和异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为（630～890）：（116～238）。
9.一种水性聚氨酯胶粘剂，包括如下组分：
100～160重量份的权利要求1所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液；
0.2～0.5重量份的水性增稠剂；
0.03～0.15重量份的水性流平剂；
0.02～0.04重量份的水性消泡剂；
7～12重量份的增塑剂；
16～35重量份的滑石粉；
3～8重量份的钛白粉；
0.3～0.9重量份的气相白炭黑；
8～12重量份的水性固化剂。
10.一种水性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
100～160重量份权利要求1所述的聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯乳液中加入0.2～0.5重量份水性增稠剂、0.03～0.15重量份水性流平剂、0.02～0.04重量份水性消泡剂、7～12重量份增塑剂、16～35重量份滑石粉、3～8重量份钛白粉和0.3～0.9重量份气相白炭黑搅拌，得到第一组分；
在所述第一组分中加入8～12重量份水性固化剂，搅拌3～5分钟，得到水性聚氨酯胶粘剂。
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