CN104130729B - 水性可剥胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成：聚酯多元醇、多异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、含丙烯酸基团物质、水；所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。加入丙烯酸形成的核‑壳结构拉伸强度更高。选用含酯键的高官能度聚酯多元醇，酯键的高极性提高产品与丙烯酸的相容性，形成的可剥胶具有更好的断裂伸长率。

Description

水性可剥胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂领域，特别地，涉及汽车、手机等用水性可剥胶，此外，还涉及水性可剥胶的制备方法。

背景技术

许多产品在运送的过程中，会不可避免的受到风沙、海浪、高温或潮气等环境条件的侵蚀，造成产品表面失色、刮伤，性能下降，甚至失效报废。

目前，针对汽车、手机等，其表面保护往往使用外贴保护膜。但是采用贴膜的方式存在一定的弊端。例如：贴膜前需对汽车、手机等进行一系列表面处理（清洗、除尘、除油等），需要按照尺寸对膜材料进行裁剪，对贴膜技术要求太高，贴膜易产生气泡，费时费力，除旧膜时易形成残胶等。并且采用贴膜的方式对异型材几乎无可操作性。

基于以上原因，开发一种针对汽车、手机等材料表面保护的可剥胶将大大减少上述情况的出现，成为市场的急切需求。涂装后在表面形成一层连续封闭的膜，涂膜一般具有弹性、强度以及耐化学腐蚀等性能。在物理性质上能阻止表面的磨损、碰伤；在化学性质上能阻止各类腐蚀性物质、微生物、空气及水分附着在材料表面而造成伤害。如此，保护作用完成后剥去这层保护膜，产品就依旧能保持原有的外观和功能。

目前，汽车、手机防护用可剥胶的水基型产品，成膜速度慢。其溶剂挥干较慢，还需要反复经过干燥，施工工艺性差，且价格昂贵，在国内并不为使用厂家所接受，在市场推广使用方面一直较低。加入催干剂后，大大影响了成膜的性能，达不到可剥离的效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种不含催干剂的水性可剥胶，同时具有良好的成膜拉伸强度、成膜断裂伸长率和较快的干燥速度。

水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成：

聚酯多元醇

多异氰酸酯

含羟基丙烯酸酯

乳化剂

扩链剂

含丙烯酸基团物质

水

所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。

所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇。

所述的多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或几种。

含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质，可选择的包括2,2二羟甲基丁酸，2,2二羟甲基丙酸，2,2二羟乙基丁酸，2,2二羟乙基丙酸，2,3二羟甲基丁酸，2,3二羟甲基丙酸，2,3二羟乙基丁酸，2,3二羟乙基丙酸。以摩尔数计算，内乳化剂用量为多异氰酸酯的1%-10%。优选3%-7%。

扩链剂，本发明所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团，如含有2个羟基或氨基物质。扩链剂用量为水性聚氨酯预聚体质量的0.1%-1%，部分大分子扩链剂用量为1%-10%。

含丙烯酸基团物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的一种或几种。

本发明的水性可剥胶的制备方法如下：

S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95℃的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体；

S20加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80℃作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体；

S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80℃作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。

加入丙烯酸后，由于PU大分子链上的亲水基团与水、乳化剂的亲和力大，在聚合时，含极性基团的PU大分子始终朝向粒子表面，从内向外迁移。丙烯酸酯与水、乳化剂的作用力差一些，由外向内溶胀到PU胶粒内部聚合，聚合成的PA相留在粒子内部，形成了PU为壳层，PA为核的反相的核-壳结构的PUA乳胶，相对于丙烯酸酯，加入丙烯酸形成的核-壳结构拉伸强度更高。

选用含酯键的高官能度聚酯多元醇，酯键的高极性提高产品与丙烯酸的相容性，形成的可剥胶具有更好的断裂伸长率。

说明书附图

图1为实施例1获得的水性可剥胶电子透射图片

图2为实施例3获得的水性可剥胶电子透射图片

具体实施方式

水性可剥胶，所述的水性可剥胶由以下物质合成：聚酯多元醇、多异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、含丙烯酸基团物质、水；所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构。

所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇。

官能度计算公式：y = (2Xg+3Xt-2)/(Xg+Xt-l)。

Y为官能度支化度。

Xg为二元醇/ 二元酸的摩尔比。

Xt为三元醇/ 二元酸的摩尔比。

所述的多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或几种。

含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质，可选择的包括2,2二羟甲基丁酸，2,2二羟甲基丙酸，2,2二羟乙基丁酸，2,2二羟乙基丙酸，2,3二羟甲基丁酸，2,3二羟甲基丙酸，2,3二羟乙基丁酸，2,3二羟乙基丙酸。以摩尔数计算，内乳化剂用量为多异氰酸酯的1%-10%。优选3%-7%。

扩链剂，本发明所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团，如含有2个羟基或氨基物质。扩链剂用量为水性聚氨酯预聚体质量的0.1%-1%，部分大分子扩链剂用量为1%-10%。

含丙烯酸基团物质选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸中的一种或几种。

本发明的水性可剥胶的制备方法如下：

S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95℃的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体；

S20加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80℃作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体；

S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80℃作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。

TDI：化学纯，上海五联化工厂；

MDI：化学纯，上海五联化工厂；

三乙胺：化学纯，上海紫一试剂厂；

1，6-己二醇：化学纯，上海五联化工厂；

涂膜拉伸强度、断裂伸长率测试：

参照GB/T528-1998测试

实施例1-4；对比例1-2：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							TDI	118.5	118.5			118.5
MDI			208.2	208.2		208.2
							聚酯多元醇（Y=2.5）						282.7
聚酯多元醇（Y=4.2）	159.2	159.2			159.2
							聚酯多元醇（Y=5.1）			282.7	282.7
二羟甲基丁酸	2	2			2
							二羟甲基丙酸				3.5
羟甲基氨甲基丁酸			3.5			3.5
							三羟甲基丙烷	0.2	2	1	8	2	1
甲基丙烯酸羟乙酯	80.5	92	92	70	92	92
							丙烯酸	10.2	8	10.2	6		10.2
丙烯酸甲酯					8
							三乙胺	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
水	360	360	360	360	360	360
							拉伸强度(M Pa)	10.5	10.3	11.4	11.5	8.5	10.2
断裂伸长率(%)	223%	218%	207%	198%	184%	147%
							表干时间（25℃）	15	14	18	19	14	15

Claims (5)

1.水性可剥胶，其特征在于，所述的水性可剥胶由以下物质合成：

聚酯多元醇

多异氰酸酯

含羟基丙烯酸酯

乳化剂

扩链剂

含丙烯酸基团物质

水

所述含羟基丙烯酸酯与含丙烯酸基团物质聚合形成核结构，所述聚酯多元醇和多异氰酸酯形成壳结构；

且所述聚酯多元醇选自高官能度大于3的聚酯多元醇；

且所述水性可剥胶的制备方法为如下：

S10、多异氰酸酯和聚酯多元醇在初始反应温度80-95℃的反应容器中反应1-2小时，得到聚氨酯预聚体；

S20、加入含羟基丙烯酸酯、乳化剂、扩链剂、水在催化剂、60-80℃作用下反应2-5小时得到带双键的丙烯酸预聚体；

S30、加入丙烯酸，在催化剂70-80℃作用下发生自由基聚合，冷却至室温并乳化0.5-2小时，加入中和剂得到水性可剥胶。

2.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述多异氰酸酯选自TDI、MDI和PAPI中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，含羟基丙烯酸酯选自羟基丙烯酸甲酯、羟基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述的乳化剂是指具有2个羟基或氨基、且具有羧基或磺酸基的物质。

5.根据权利要求1所述的水性可剥胶，其特征在于，所述的扩链剂是指含有2个与异氰酸酯发生反应的基团的物质。