CN103865455A - 一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂 - Google Patents
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Abstract
一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，特征是：包括以下组份，其组份比例按重量份数计：丙烯酸改性聚氨酯乳液120份、钛白粉3～25份、有机硅氧烷0.04～1.5份、异噻唑啉酮类杀菌剂0.008～0.08份、烷基磺酸钠盐0.05～3份、改性聚酰胺蜡粉0.2～4份、水性增黏树脂4～20份。先将丙烯酸改性聚氨酯乳液和钛白粉加入混合反应罐中，在搅拌的同时加入有机硅氧烷、异噻唑啉酮类杀菌剂、烷基磺酸钠盐和改性聚酰胺蜡粉，继续搅拌，降低搅拌速度，并加入水性增黏树脂，得到热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，本发明储存期长，柔韧性适中，粘结强度高，对热镀锌板和尼龙绒毛具有高强度的粘结力，防水性好，可在各种环境中使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于金属薄板表面植绒的水基粘合剂，尤其是一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
背景技术
植绒钢板是一种在原材料卷材上连续实施静电植绒而制成的高性能材料。植绒钢板作为一种较为新颖的植绒产品，有着独特优异的性能。植绒钢板用热镀锌钢板做基板，在绒毛面还可以植上任何想要的花纹。生产这种植绒热镀锌钢板，对粘合剂有诸多要求：首先，所用粘合剂必须拥有卓越的基板粘合力，而且不会像泡沫塑料和玻璃纤维支撑材料的粘合方式那样剥离；第二，要求粘合剂能够满足植绒热镀锌钢板的耐用性和长期安全性；第三，植绒热镀锌钢板在加工过程中需要经受滚压成形加工、冲压加工、螺旋加工、等离子切割、接缝折叠等多种加工操作，这就要求粘合剂能够有良好柔韧性。另外，为满足植绒热镀锌钢板生产施工的长期使用，粘合剂需具有一定的防霉性能和贮存稳定性，并且符合现代社会的环保要求。
由于植绒热镀锌钢板是新型材料，现在国内市场没有专业提供热镀锌钢板植绒用粘合剂的生产厂家，现在的市售植绒胶，用在植绒热镀锌钢板上不能提供足够的结合牢度，且防水性能以及耐老化性能不佳。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，满足贮存稳定、粘结牢固、耐蚀耐老化以及加工性能良好等综合性能。
按照本发明提供的技术方案，一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，特征是：包括以下组份，其组份比例按重量份数计：
丙烯酸改性聚氨酯乳液120份、钛白粉3～25份、有机硅氧烷0.04～1.5份、异噻唑啉酮类杀菌剂0.008～0.08份、烷基磺酸钠盐0.05～3份、改性聚酰胺蜡粉0.2～4份、水性增黏树脂4～20份。
先将150～250份己二酸型聚酯二元醇(分子量为1800～2000)、45～80份异佛尔酮二异氰酸酯和0.01～0.1份催化剂二月桂酸二丁锡加入搅拌釜中混合搅拌并加热至75～85℃，反应1.5～2小时，搅拌速度为1000～2000转/分钟，降温至65～70℃，加入6～10份二羟甲基丙酸和5～9份N-甲基吡咯烷酮，在温度65～75℃、搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应3.5～4小时，冷却至30～40℃，加入5～8份三乙胺，在搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应10～30分钟，再加入300～600份去离子水，在搅拌速度为2000～5000转/分钟的条件下高速分散乳化0.5～1小时，最后加入4～10份异佛尔酮二胺，在搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应30～60分钟，得到聚氨酯预聚体。
将30～50份甲基丙烯酸甲酯和350～650份聚氨酯预聚体加入到高温反应釜中，在温度65～85℃的条件下搅拌分散0.5～1小时，搅拌速度为1500～1600转/分钟，然后在1.5～2小时内滴加0.1～0.5份偶氮二异丁腈，滴加的同时进行搅拌，搅拌速度为1500～1800转/分钟，滴加完成后升温至105～125℃继续在搅拌的条件下反应2～3小时，搅拌速度为1500～2000转/分钟，待温度降至40～60℃时出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液。
将120份丙烯酸改性聚氨酯乳液和3～25份钛白粉加入混合反应罐中，搅拌速度为1200～1500转/分钟，搅拌15～30分钟后，加入0.04～1.5份有机硅氧烷、0.008～0.08份异噻唑啉酮类杀菌剂、0.05～3份烷基磺酸钠盐和0.2～4份改性聚酰胺蜡粉，继续搅拌10～20分钟，搅拌速度为800～1000转/分钟；降低搅拌速度至200～400转/分钟，并加入4～20份水性增黏树脂，搅拌5～15分钟，即得到所述的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
本发明的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，具有储存期长，常温密封储存期在1年以上；粘结强度高，对热镀锌钢板和尼龙绒毛均具有高强度的粘结力；防水性能好，保证植绒热镀锌钢板在多种环境中的使用；柔韧性适中，在保证植绒热镀锌钢板胶接强度的同时又能满足各种加工要求；耐蚀耐候性好，在植绒热镀锌钢板的长期使用中既能保护热镀锌钢板不被腐蚀，又能够保证持久的粘结强度及其它性能。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，其制备过程如下，其组份比例按重量份数计：
(1)制备聚氨酯预聚体：将150份己二酸型聚酯二元醇(分子量为1800～2000)、45份异佛尔酮二异氰酸酯和0.01份催化剂二月桂酸二丁锡加入搅拌釜中混合搅拌并加热至75℃，反应2小时，搅拌速度为2000转/分钟；降温至65℃，加入6份二羟甲基丙酸和5份N-甲基吡咯烷酮，在温度65℃、搅拌速度为2000转/分钟的条件下反应4小时；冷却至30℃，加入5份三乙胺，在搅拌速度为2000转/分钟的条件下反应30分钟；再加入300份去离子水，在搅拌速度为5000转/分钟的条件下高速分散乳化1小时；最后加入4份异佛尔酮二胺，在搅拌速度为2000转/分钟的条件下反应60分钟，得到聚氨酯预聚体。
(2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液：将30份甲基丙烯酸甲酯和350份聚氨酯预聚体加入到高温反应釜中，在温度85℃的条件下搅拌分散1小时，搅拌速度为1500转/分钟，然后在2小时内滴加0.1份偶氮二异丁腈，滴加的同时进行搅拌，搅拌速度为1500转/分钟，滴加完成后升温至125℃继续在搅拌的条件下反应3小时，搅拌速度为1500转/分钟，待温度降至60℃时出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液。
(3)热镀锌钢板植绒用水基粘合剂的配制：将120份丙烯酸改性聚氨酯乳液和3份钛白粉加入混合反应罐中，搅拌速度为1200转/分钟，加入钛白粉，以改善粘合剂的光学、物理性能，增加粘合剂的硬度，并达到遮盖基板的效果，搅拌30分钟后，加入0.04份有机硅氧烷、0.008份异噻唑啉酮类杀菌剂、0.05份烷基磺酸钠盐和0.2份改性聚酰胺蜡粉，加入有机硅氧烷消除粘合剂中可能存在的气泡，防止在涂覆过程中出现未涂胶的空白点，加入异噻唑啉酮类杀菌剂，防止粘合剂以及植绒热镀锌钢板在放置或使用过程中出现霉变，加入烷基磺酸钠盐，以促进粘合剂在热镀锌钢板表面的铺展，提高粘合剂在热镀锌钢板表面的涂覆均匀性，加入改性聚酰胺蜡粉，用以提高物系粘度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶，具有增稠、悬浮、乳化、稳定等多种功能，继续搅拌20分钟，搅拌速度为800转/分钟；降低搅拌速度至200转/分钟，并加入4份水性增黏树脂，利用水性增黏树脂作为增黏剂，既可以调节到合适的黏度又能够与乳液很好的相容，搅拌15分钟，即得到所述的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
以0.45mm热镀锌钢板为基板，长度1mm尼龙66作为绒毛，粘合剂涂覆量40g/m2。
对实施例一所制备得到的粘合剂植绒性能评价项目、试验条件及结果如表1所示。
表1粘合剂的植绒性能评价项目、试验条件及结果
实施例二：一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，其制备过程如下，其组份比例按重量份数计：
(1)制备聚氨酯预聚体：将250份己二酸型聚酯二元醇(分子量为1800～2000)、80份异佛尔酮二异氰酸酯和0.1份催化剂二月桂酸二丁锡加入搅拌釜中混合搅拌并加热至85℃，反应1.5小时，搅拌速度为1000转/分钟；降温至70℃，加入10份二羟甲基丙酸和9份N-甲基吡咯烷酮，在温度75℃、搅拌速度为1000转/分钟的条件下反应3.5小时；冷却至40℃，加入8份三乙胺，在搅拌速度为1000转/分钟的条件下反应10分钟；再加入600份去离子水，在搅拌速度为2000转/分钟的条件下高速分散乳化0.5小时；最后加入10份异佛尔酮二胺，在搅拌速度为1000转/分钟的条件下反应30分钟，得到聚氨酯预聚体。
(2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液：将50份甲基丙烯酸甲酯和650份聚氨酯预聚体加入到高温反应釜中，在温度65℃的条件下搅拌分散0.5小时，搅拌速度为1600转/分钟，然后在1.5小时内滴加0.5份偶氮二异丁腈，滴加的同时进行搅拌，搅拌速度为1800转/分钟，滴加完成后升温至105℃继续在搅拌的条件下反应2小时，搅拌速度为2000转/分钟，待温度降至40℃时出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液。
(3)热镀锌钢板植绒用水基粘合剂的配制：将120份丙烯酸改性聚氨酯乳液和25份钛白粉加入混合反应罐中，搅拌速度为1500转/分钟，加入钛白粉，以改善粘合剂的光学、物理性能，增加粘合剂的硬度，并达到遮盖基板的效果，搅拌15分钟后，加入1.5份有机硅氧烷、0.08份异噻唑啉酮类杀菌剂、3份烷基磺酸钠盐和4份改性聚酰胺蜡粉，加入有机硅氧烷消除粘合剂中可能存在的气泡，防止在涂覆过程中出现未涂胶的空白点，加入异噻唑啉酮类杀菌剂，防止粘合剂以及植绒钢板在放置或使用过程中出现霉变，加入烷基磺酸钠盐，以促进粘合剂在金属表面的铺展，提高粘合剂在金属表面的涂覆均匀性，加入改性聚酰胺蜡粉，用以提高物系粘度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶，具有增稠、悬浮、乳化、稳定等多种功能，继续搅拌10分钟，搅拌速度为1000转/分钟，降低搅拌速度至400转/分钟，并加入20份水性增黏树脂，利用水性增黏树脂作为增黏剂，既可以调节到合适的黏度又能够与乳液很好的相容，搅拌5分钟，即得到所述的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
实施例三：一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，其制备过程如下，其组份比例按重量份数计：
(1)制备聚氨酯预聚体：将200份己二酸型聚酯二元醇(分子量为1800～2000)、650份异佛尔酮二异氰酸酯和0.05份催化剂二月桂酸二丁锡加入搅拌釜中混合搅拌并加热至80℃，反应1.8小时，搅拌速度为1500转/分钟；降温至68℃，加入8份二羟甲基丙酸和7份N-甲基吡咯烷酮，在温度70℃、搅拌速度为1500转/分钟的条件下反应3.8小时；冷却至35℃，加入7份三乙胺，在搅拌速度为1500转/分钟的条件下反应20分钟；再加入450份去离子水，在搅拌速度为3500转/分钟的条件下高速分散乳化0.7小时；最后加入7份异佛尔酮二胺，在搅拌速度为1500转/分钟的条件下反应45分钟，得到聚氨酯预聚体。
(2)合成丙烯酸改性聚氨酯乳液：将40份甲基丙烯酸甲酯和500份聚氨酯预聚体加入到高温反应釜中，在温度75℃的条件下搅拌分散0.8小时，搅拌速度为1550转/分钟，然后在1.8小时内滴加0.3份偶氮二异丁腈，滴加的同时进行搅拌，搅拌速度为1650转/分钟，滴加完成后升温至115℃继续在搅拌的条件下反应2.5小时，搅拌速度为1750转/分钟，待温度降至50℃时出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液。
(3)热镀锌钢板植绒用水基粘合剂的配制：将120份丙烯酸改性聚氨酯乳液和14份钛白粉加入混合反应罐中，搅拌速度为1350转/分钟，加入钛白粉，以改善粘合剂的光学、物理性能，增加粘合剂的硬度，并达到遮盖基板的效果，搅拌20分钟后，加入0.6份有机硅氧烷、0.05份异噻唑啉酮类杀菌剂、1.5份烷基磺酸钠盐和2份改性聚酰胺蜡粉，加入有机硅氧烷消除粘合剂中可能存在的气泡，防止在涂覆过程中出现未涂胶的空白点，加入异噻唑啉酮类杀菌剂，防止粘合剂以及植绒钢板在放置或使用过程中出现霉变，加入烷基磺酸钠盐，以促进粘合剂在金属表面的铺展，提高粘合剂在金属表面的涂覆均匀性，加入改性聚酰胺蜡粉，用以提高物系粘度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶，具有增稠、悬浮、乳化、稳定等多种功能，继续搅拌15分钟，搅拌速度为900转/分钟，降低搅拌速度至300转/分钟，并加入12份水性增黏树脂，利用水性增黏树脂作为增黏剂，既可以调节到合适的黏度又能够与乳液很好的相容，搅拌10分钟，即得到所述的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
由此可见，本发明的一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，储存期长，常温密封储存期在1年以上；粘结强度高，对热镀锌钢板和尼龙绒毛均具有高强度的粘结力；防水性能好，保证植绒热镀锌钢板在多种环境中的使用；柔韧性适中，在保证植绒热镀锌钢板胶接强度的同时又能满足各种加工要求；耐蚀耐候性好，在植绒热镀锌钢板的长期使用中既能保护热镀锌钢板不被腐蚀，又能够保证持久的粘结强度及其它性能。
Claims (1)
1.一种热镀锌钢板植绒用水基粘合剂，特征是：包括以下组份，其组份比例按重量份数计：
丙烯酸改性聚氨酯乳液120份、钛白粉3～25份、有机硅氧烷0.04～1.5份、异噻唑啉酮类杀菌剂0.008～0.08份、烷基磺酸钠盐0.05～3份、改性聚酰胺蜡粉0.2～4份、水性增黏树脂4～20份。
先将150～250份己二酸型聚酯二元醇(分子量为1800～2000)、45～80份异佛尔酮二异氰酸酯和0.01～0.1份催化剂二月桂酸二丁锡加入搅拌釜中混合搅拌并加热至75～85℃，反应1.5～2小时，搅拌速度为1000～2000转/分钟，降温至65～70℃，加入6～10份二羟甲基丙酸和5～9份N-甲基吡咯烷酮，在温度65～75℃、搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应3.5～4小时，冷却至30～40℃，加入5～8份三乙胺，在搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应10～30分钟，再加入300～600份去离子水，在搅拌速度为2000～5000转/分钟的条件下高速分散乳化0.5～1小时，最后加入4～10份异佛尔酮二胺，在搅拌速度为1000～2000转/分钟的条件下反应30～60分钟，得到聚氨酯预聚体。
将30～50份甲基丙烯酸甲酯和350～650份聚氨酯预聚体加入到高温反应釜中，在温度65～85℃的条件下搅拌分散0.5～1小时，搅拌速度为1500～1600转/分钟，然后在1.5～2小时内滴加0.1～0.5份偶氮二异丁腈，滴加的同时进行搅拌，搅拌速度为1500～1800转/分钟，滴加完成后升温至105～125℃继续在搅拌的条件下反应2～3小时，搅拌速度为1500～2000转/分钟，待温度降至40～60℃时出料，即得到所述的丙烯酸改性聚氨酯乳液。
将120份丙烯酸改性聚氨酯乳液和3～25份钛白粉加入混合反应罐中，搅拌速度为1200～1500转/分钟，搅拌15～30分钟后，加入0.04～1.5份有机硅氧烷、0.008～0.08份异噻唑啉酮类杀菌剂、0.05～3份烷基磺酸钠盐和0.2～4份改性聚酰胺蜡粉，继续搅拌10～20分钟，搅拌速度为800～1000转/分钟；降低搅拌速度至200～400转/分钟，并加入4～20份水性增黏树脂，搅拌5～15分钟，即得到所述的热镀锌钢板植绒用水基粘合剂。
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