CN104628981A - 一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 - Google Patents
一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104628981A CN104628981A CN201510067132.0A CN201510067132A CN104628981A CN 104628981 A CN104628981 A CN 104628981A CN 201510067132 A CN201510067132 A CN 201510067132A CN 104628981 A CN104628981 A CN 104628981A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chain extender
- preparation
- aqueous polyurethane
- polyurethane adhesives
- combination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
- C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
- C08G18/6625—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/34
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
- C08G18/0819—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
- C08G18/0823—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
- C08G18/0819—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
- C08G18/0828—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing sulfonate groups or groups forming them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
- C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/06—Polyurethanes from polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法。该方法是以二异氰酸酯、聚乙二醇、聚酯二元醇、羧酸型亲水性扩链剂、小分子扩链剂、磺酸型亲水性扩链剂为反应原料,在催化剂的作用下,加热反应后减压蒸馏得到水性聚氨酯胶黏剂。本发明采用羧酸型和磺酸型共混的扩链剂,在合适的条件下反应,同时采用合适原料物质的量比,调整反应的温度,适合的溶剂等工艺条件,解决了通常制备的水性聚氨酯胶黏剂的剥离强度和固含量较低,原料成本较高的问题。本发明制得合乎市场质量标准要求的一种水性聚氨酯胶黏剂,与现有制备水性聚氨酯胶黏剂方法相比,原料较便宜,固含量和剥离强度更高,分散稳定性好,工艺简单,对环境友好,易于规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法,属于化学合成技术领域。
背景技术
随着人们的安全和环保意识的加强,水性聚氨酯胶黏剂的研究得以迅速发展。水性聚氨酯胶黏剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶黏剂,与溶剂型相比具有无溶剂、无污染、成膜性好、粘接力强、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易掺混有利于改性等优点。90年代后已逐渐在汽车内饰物粘接、厨房用品制造、复合薄膜制造、鞋底鞋帮粘接、服装加工等方面得到应用。
国外水性聚氨酯胶粘剂的发展速度明显快于其它胶粘剂产品,且品种多、产量大如拜耳公司U53、U54等系列产品,大日本油墨公司的Hydran Hw及AP系列产品,日本公司的PU乳液CVC36及水性乙烯基PU胶粘剂CU系列产品等,这些胶粘剂一般都具有较好的初粘性、耐水性和耐温性等。近年来环境保护的压力迫使一些传统产品逐渐淡出市场,而高固含量的水性聚氨酯胶黏剂逐渐成为主流产品,水性聚氨酯胶粘剂以其独特的优异性能向着高性能、功能化和进一步扩大应用领域的方向发展。
为了响应环保的要求,现在国内外都在研发性能优异的水性聚氨酯胶黏剂,从而取代溶剂型的胶黏剂。对于亲水性扩链剂,目前,国内常用的亲水性扩链剂是二羟甲基丙酸,之后改用二羟甲基丁酸,专利CN200410101799.X采用二羟甲基丙酸作为亲水性扩链剂,得到的胶黏剂的固含量20%左右。美国专利US-5432228采用乙二胺基乙磺酸钠作为亲水性扩链剂,但是市场上无乙二胺基乙磺酸钠销售,需要进行合成,制备乙二胺基乙磺酸钠所需的原料2-氯乙磺酸钠价格昂贵。现有技术中制备的水性聚氨酯胶黏剂存在如下问题:第一,水性聚氨酯胶黏剂剥离强度普遍很低,第二,胶黏剂固含量低,第三,原材料成本高。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法,制备出固含量高,分散稳定性好,剥离强度较高的水性聚氨酯胶黏剂。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法,该方法是以二异氰酸酯、聚乙二醇、聚酯二元醇、羧酸型亲水性扩链剂、小分子扩链剂、磺酸型亲水性扩链剂为反应原料,在催化剂的作用下,加热反应后减压蒸馏得到水性聚氨酯胶黏剂,反应原料组成以摩尔比计,二异氰酸酯︰聚乙二醇︰聚酯二元醇︰羧酸型亲水性扩链剂︰小分子扩链剂︰磺酸型亲水性扩链剂=(25~40)∶3∶7∶Y∶7.5∶(5~Y),Y取值0到5之间、包括0和5的任意数值。
上述的水性聚氨酯胶黏剂中,聚乙二醇、聚酯二元醇分别为聚醚型和聚酯型的多元醇,两者按照不同比例混合使用,得到的胶黏剂的性能比单独使用聚醚型或单独使用聚酯型都要高出很多;优选的,所述聚乙二醇为PEG2k,所述聚酯二元醇为分子量2000的聚酯二元醇,但不限于此。
上述的制备方法中,包括六个步骤:
a.将聚酯二元醇和聚乙二醇加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,然后分别加入羧酸型亲水性扩链剂和二异氰酸酯的丙酮溶液,搅拌均匀后,加入催化剂,缓慢升温,在70~80℃,搅拌反应3~4h;
b.加入小分子扩链剂,在60~70℃,搅拌反应1~2h;
c.加入磺酸型亲水性扩链剂,用红外检测,直到异氰酸酯基特征峰消失,得到初聚液;
d.向初聚液中加入中和剂,中和亲水性扩链剂,在30~40℃,搅拌0.5h,得到预聚物;
e.向预聚物中缓慢滴加水,搅拌乳化分散;
f.80℃下减压蒸馏,脱去低沸点溶剂丙酮,即得到水性聚氨酯胶黏剂。
上述的制备方法中,优选的,所述羧酸型亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,2,2-二羟甲基丁酸,二羟基半酯中的一种或几种的组合。
上述的制备方法中,优选的,所述磺酸型亲水扩链剂为乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠,1,2-二羟基丙磺酸钠,氨基磺酸钠,1,4-丁二醇-2-磺酸钠及1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐中的一种或几种的组合。
上述的制备方法中,优选的,所述聚酯二元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸-1,6-丁二醇酯、聚ε-己内酯、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚中的一种或几种的组合。
上述的制备方法中,优选的,所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺中的一种或几种的组合。
上述的制备方法中,优选的,所述二异氰酸酯为脂肪族的二异氰酸酯ONC-(CH2)4-NCO、ONC-(CH2)6-NCO、ONC-(CH2)8-NCO、ONC-(CH2)12-NCO、1,5-二异氰酸-2-甲基戊烷中的一种或几种的组合,或为脂环族的二异氰酸酯 、、、中的一种或几种的组合,或为芳香族的二异氰酸酯、、、、中的一种或几种的组合。
上述制备方法中,优选的,所述小分子扩链剂单体为1,4-丁二醇、HO-(CH2)2-OH、、、H2N-(CH2)2-NH2、H2N-(CH2)6-NH2、H2N-(CH2)8-NH2、H2N-(CH2)10-NH2中的一种或几种的组合。
在上述制备方法中,优选的,所述中和剂为三乙胺。
本发明的突出效果为:
一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法,该方法是以二异氰酸酯、聚乙二醇、聚酯二元醇、羧酸型亲水性扩链剂、小分子扩链剂、磺酸型亲水性扩链剂为反应原料,在催化剂的作用下,加热反应后减压蒸馏得到水性聚氨酯胶黏剂。解决了通常制备的水性聚氨酯胶黏剂剥离强度普遍很低,胶黏剂固含量低,原料成本高的问题。本发明制得合乎市场质量标准要求的一种水性聚氨酯胶黏剂,与现有制备水性聚氨酯胶黏剂方法相比,原料较便宜,固含量和剥离强度更高,分散稳定性好,工艺简单,对环境友好,易于规模化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
名词解释:
PEG是指:聚乙二醇;
TEA是指:三乙胺;
PBA是指:聚己二酸-1,4-丁二醇酯;
PTMEG是指:聚四氢呋喃醚;
IPDI是指:异佛尔酮二异氰酸酯,化学名3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯;
HDI是指:六亚甲基二异氰酸酯;
TDI是指:甲苯二异氰酸酯;
DMPA是指:2,2-二羟甲基丙酸;
DMBA是指:2,2-二羟甲基丁酸;
EDHPS是指:乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠;
NCO是指:化学材料中异氰酸酯基,其值是指100g试样所含的异氰酸酯(-NCO)基团的质量;
BDO是指:1,4-丁二醇;
PCL是指:聚碳酸酯二元醇;
DHPA是指:1,2-二羟基丙磺酸钠。
实施例1
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:DMBA∶BDO∶TEA=25∶3∶7∶5∶7.5∶6。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和DMBA的丙酮溶液2.25g,(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA ,在30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为50%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例2
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠EDHPS、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:DMBA∶BDO∶TEA:EDHPS=25∶3∶7∶4∶7.5∶6∶1。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和DMBA的丙酮溶液2.25g(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,然后加入0.45g EDHPS的水溶液(以摩尔量计EDHPS:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,在30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例3
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠EDHPS、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:DMBA∶BDO∶TEA:EDHPS=25∶3∶7∶3∶7.5∶6∶2。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和DMBA的丙酮溶液1.35g(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,然后加入0.9g EDHPS的水溶液(以摩尔量计EDHPS:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例4
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠EDHPS、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:DMBA∶BDO∶TEA:EDHPS=25∶3∶7∶2.5∶7.5∶6∶2.5。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和DMBA的丙酮溶液1.125g(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,然后加入1.125g EDHPS的水溶液(以摩尔量计EDHPS:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例5
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠EDHPS、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:DMBA∶BDO∶TEA:EDHPS=25∶3∶7∶2∶7.5∶6∶3。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和DMBA的丙酮溶液0.9g(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,然后加入1.35g EDHPS的水溶液(以摩尔量计EDHPS:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例6
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯HDI、聚酯二元醇PEG2k、聚四氢呋喃醚PTMEG、乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠EDHPS、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,HDI∶PEG∶PTMEG:BDO∶TEA:EDHPS=25∶3∶7∶5∶6∶5。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 12g和PTMEG2k 28g,再加入HDI 8.4g和5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,75℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,70℃下反应1h,然后加入2.25g EDHPS的水溶液(以摩尔量计EDHPS:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,30℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加34g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例7
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯TDI、聚酯二元醇PEG2k、聚己二酸1,4-丁二醇酯PBA、羧酸型亲水性扩链剂DMPA、1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,TDI∶PEG∶PBA:DMPA∶BDO∶TEA:1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐=40∶3∶7∶4∶7.5∶6∶1。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 24g和PBA2k 56g,再加入TDI 13.9g和DMPA的丙酮溶液1.63g(以摩尔量计DMPA:丙酮=1:1),再加入5μl催化剂二月桂酸二丁基锡,70℃下反应4h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,60℃下反应2h,然后加入0.31g 1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐的水溶液(以摩尔量计1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,40℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加51.5g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为60%的水性聚氨酯胶黏剂。
实施例8
本实施例提供一种水性聚氨酯胶黏剂,包括预聚物和水,所述预聚物包括如下原料组成:二异氰酸酯TDI、聚酯二元醇PEG2k、聚碳酸酯二元醇PCL、羧酸型亲水性扩链剂DMBA、1,2-二羟基丙磺酸钠DHPA、小分子扩链剂BDO和中和剂TEA,以摩尔比计,TDI∶PEG∶PCL:DMBA∶BDO∶TEA:DHPA=40∶3∶7∶4∶7.5∶6∶1。
本实施例的水性聚氨酯胶黏剂是通过下列方法制备得到的:
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,加入PEG2k 24g和PCL 4k 48g,再加入IPDI 13.3g和DMBA的丙酮溶液1.63g(以摩尔量计DMBA:丙酮=1:1),再加入3μl催化剂三乙烯二胺,80℃下反应3h。然后再向反应瓶中加入BDO 1.35g,65℃下反应1.5h,然后加入0.22g DHPA的水溶液(以摩尔量计DHPA:水=1:1),50℃下搅拌反应1h,用红外检测,直到NCO特征峰消失,再加入1.2g TEA,35℃下中和,并强力搅拌0.5h,然后缓慢滴加41.3g蒸馏水到体系中搅拌乳化分散。最后,减压蒸馏脱去低沸点溶剂丙酮,得到固含量为70%的水性聚氨酯胶黏剂。
本发明实施例产品与国外某产品性能进行了比较:
性能指标 | 国外某产品 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
固含量% | 50 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 70 |
最初剥离强度(N/cm) | 44 | 41 | 49 | 44 | 42 | 37 | 33 | 44 | 40 |
最终剥离强度(N/cm) | 45 | 45 | 55 | 50 | 47 | 44 | 42 | 53 | 49 |
分散稳定性 | 优 | 良 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 | 优 | 良 |
由上可见,以二异氰酸酯、聚乙二醇、聚酯二元醇、羧酸型亲水性扩链剂、小分子扩链剂、磺酸型亲水性扩链剂为反应原料,在催化剂的作用下,加热反应后减压蒸馏得到水性聚氨酯胶黏剂,解决了通常制备的水性聚氨酯胶黏剂剥离强度普遍很低,胶黏剂固含量低,原材料成本高的问题。本发明制得合乎市场质量标准要求的一种水性聚氨酯胶黏剂,与现有制备水性聚氨酯胶黏剂方法相比,原料较便宜,固含量和剥离强度更高,分散稳定性好,工艺简单,对环境友好,易于规模化生产。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法,该方法是以二异氰酸酯、聚乙二醇、聚酯二元醇、羧酸型亲水性扩链剂、小分子扩链剂、磺酸型亲水性扩链剂为反应原料,在催化剂的作用下,加热反应后减压蒸馏得到水性聚氨酯胶黏剂,反应原料组成以摩尔比计,二异氰酸酯︰聚乙二醇︰聚酯二元醇︰羧酸型亲水性扩链剂︰小分子扩链剂︰磺酸型亲水性扩链剂=(25~40)∶3∶7∶Y∶7.5∶(5~Y),Y取值0到5之间、包括0和5的任意数值。
2.根据权利要求1所述的制备方法,该方法还包括六个步骤:
a.将聚酯二元醇和聚乙二醇加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应设备中,然后分别加入羧酸型亲水性扩链剂和二异氰酸酯的丙酮溶液,搅拌均匀后,加入催化剂,缓慢升温,在70~80℃,搅拌反应3~4h;
b.加入小分子扩链剂,在60~70℃,搅拌反应1~2h;
c.加入磺酸型亲水性扩链剂,用红外检测,直到异氰酸酯基特征峰消失,得到初聚液;
d.向初聚液中加入中和剂,中和亲水性扩链剂,在30~40℃,搅拌0.5h,得到预聚物;
e.向预聚物中缓慢滴加蒸馏水,搅拌乳化分散;
f.80℃下减压蒸馏,脱去低沸点溶剂丙酮,即得到水性聚氨酯胶黏剂。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述羧酸型亲水扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸,2,2-二羟甲基丁酸,二羟基半酯中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述磺酸型亲水扩链剂为乙二胺双-2-羟基丙磺酸钠,1,2-二羟基丙磺酸钠,氨基磺酸钠,1,4-丁二醇-2-磺酸钠及1,4-丁二醇二甲烷磺酸盐中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述聚酯二元醇为聚己二酸-1,4-丁二醇酯、聚己二酸-1,6-丁二醇酯、聚ε-己内酯、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃醚中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述二异氰酸酯为脂肪族的二异氰酸酯ONC-(CH2)4-NCO、ONC-(CH2)6-NCO、ONC-(CH2)8-NCO、ONC-(CH2)12-NCO、1,5-二异氰酸-2-甲基戊烷中的一种或几种的组合,或为脂环族的二异氰酸酯 、、、中的一种或几种的组合,或为芳香族的二异氰酸酯、、、、中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述小分子扩链剂为1,4丁二醇、HO-(CH2)2-OH、、、H2N-(CH2)2-NH2、H2N-(CH2)6-NH2、H2N-(CH2)8-NH2、H2N-(CH2)10-NH2中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述中和剂为三乙胺。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的制备方法得到的水性聚氨酯胶黏剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510067132.0A CN104628981A (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510067132.0A CN104628981A (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104628981A true CN104628981A (zh) | 2015-05-20 |
Family
ID=53208254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510067132.0A Pending CN104628981A (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104628981A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104910342A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 东华大学 | 一种水性聚氨酯的制备方法 |
CN105088798A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-25 | 北京光华纺织集团有限公司 | 一种水性聚氨酯上浆剂及其制备方法 |
CN106883808A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-23 | 广州奥熠电子科技有限公司 | 胶黏剂及其制备方法及电泳显示器 |
WO2018160350A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Polyurethane adhesive with chemical resistant |
CN111040710A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-04-21 | 文成县鸿丰实业有限公司 | 一种羧酸/磺酸复合型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 |
CN112430447A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-02 | 保定邦泰高分子新材料有限公司 | 一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂及制备工艺 |
CN116925688A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-10-24 | 南通高盟新材料有限公司 | 一种低活化温度可拆卸用水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 |
CN117089311A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-11-21 | 东莞市博翔电子材料有限公司 | 一种导电防水密封胶及其在电子元器件领域的应用 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09316424A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-09 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | ポリウレタン系樹脂粘着剤 |
JP2003201328A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-18 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | 水性バインダー用イソシアネート含有組成物およびその用途 |
JP2009040865A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Tosoh Corp | 水性ポリウレタン組成物及びその製造方法 |
CN101701140A (zh) * | 2009-04-28 | 2010-05-05 | 江苏工业学院 | 水性聚氨酯胶粘剂的制备方法及其在木材加工上的应用 |
CN102102005A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-06-22 | 嘉兴禾欣化学工业有限公司 | 环保型水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
CN102408536A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种含有非离子-阴离子亲水基的水性聚氨酯-脲分散体 |
CN102485763A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种水可分散的聚氨酯的制备 |
CN102863939A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-09 | 厦门大学 | 一种水性聚氨酯鞋用胶粘剂及其制备方法 |
CN103073692A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-01 | 烟台前进化工有限公司 | 一种水性聚氨酯的生产方法 |
CN103113532A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-22 | 陕西科技大学 | 常温自交联水性聚氨酯乳液的制备方法 |
CN103483539A (zh) * | 2013-08-27 | 2014-01-01 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 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 |
CN103897135A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-02 | 杭州传化精细化工有限公司 | 一种高固含量水性聚氨酯乳液的制备方法 |
-
2015
- 2015-02-10 CN CN201510067132.0A patent/CN104628981A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09316424A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-09 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | ポリウレタン系樹脂粘着剤 |
JP2003201328A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-18 | Mitsui Takeda Chemicals Inc | 水性バインダー用イソシアネート含有組成物およびその用途 |
JP2009040865A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Tosoh Corp | 水性ポリウレタン組成物及びその製造方法 |
CN101701140A (zh) * | 2009-04-28 | 2010-05-05 | 江苏工业学院 | 水性聚氨酯胶粘剂的制备方法及其在木材加工上的应用 |
CN102408536A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种含有非离子-阴离子亲水基的水性聚氨酯-脲分散体 |
CN102485763A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种水可分散的聚氨酯的制备 |
CN102102005A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-06-22 | 嘉兴禾欣化学工业有限公司 | 环保型水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
CN102863939A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-09 | 厦门大学 | 一种水性聚氨酯鞋用胶粘剂及其制备方法 |
CN103113532A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-22 | 陕西科技大学 | 常温自交联水性聚氨酯乳液的制备方法 |
CN103073692A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-01 | 烟台前进化工有限公司 | 一种水性聚氨酯的生产方法 |
CN103483539A (zh) * | 2013-08-27 | 2014-01-01 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 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 |
CN103897135A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-02 | 杭州传化精细化工有限公司 | 一种高固含量水性聚氨酯乳液的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
M•西蒂 编著、苏焕臣等 译: "《药物制造百科全书》", 31 May 1991 * |
刘益军: "《聚氨酯树脂及其应用》", 31 January 2012, 化学工业出版社 * |
郭晋晓、孙东成: "磺酸盐型水性聚氨酯胶粘剂的研究", 《中国胶粘剂》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104910342A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-16 | 东华大学 | 一种水性聚氨酯的制备方法 |
CN104910342B (zh) * | 2015-06-30 | 2018-01-19 | 东华大学 | 一种水性聚氨酯的制备方法 |
CN105088798A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-25 | 北京光华纺织集团有限公司 | 一种水性聚氨酯上浆剂及其制备方法 |
WO2018160350A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Polyurethane adhesive with chemical resistant |
US11629273B2 (en) | 2017-02-28 | 2023-04-18 | 3M Innovative Properties Company | Polyurethane adhesive with chemical resistant |
CN106883808A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-06-23 | 广州奥熠电子科技有限公司 | 胶黏剂及其制备方法及电泳显示器 |
CN111040710A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-04-21 | 文成县鸿丰实业有限公司 | 一种羧酸/磺酸复合型水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 |
CN112430447A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-02 | 保定邦泰高分子新材料有限公司 | 一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂及制备工艺 |
CN117089311A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-11-21 | 东莞市博翔电子材料有限公司 | 一种导电防水密封胶及其在电子元器件领域的应用 |
CN116925688A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-10-24 | 南通高盟新材料有限公司 | 一种低活化温度可拆卸用水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104628981A (zh) | 一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 | |
CN101235130B (zh) | 一种阳离子水性聚氨酯乳液及其制备方法 | |
CN107141434B (zh) | 一种用于合成革面料的水性聚氨酯树脂及其制备方法 | |
CN101235195B (zh) | 阳离子水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液及其制备方法 | |
JP5354856B2 (ja) | 水性ポリウレタン樹脂、水性ポリウレタン樹脂の製造方法およびフィルム | |
CN102618204B (zh) | 一种人造革粘接层用热熔粘合剂及其制备方法、应用 | |
US11629217B2 (en) | Vegetable oil-modified, hydrophobic polyurethane dispersions | |
CN100569887C (zh) | 一种鞋用水性聚氨酯粘合剂制备方法 | |
CN101824299B (zh) | 一种单组份高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
CN103881049B (zh) | 桐油酸单甘酯改性水性聚氨酯乳液的制备方法 | |
CN105968309B (zh) | 一种用于合成革面料的水性聚氨酯树脂及其制备方法 | |
CN105400481A (zh) | 一种水性聚氨酯胶黏剂的合成方法 | |
CN105732938B (zh) | 一种聚酯聚醚型水性聚氨酯皮革涂饰剂的制备方法 | |
CN103073692A (zh) | 一种水性聚氨酯的生产方法 | |
EP2921541A1 (en) | Aqueous polyurethane dispersions | |
CN103254867A (zh) | 一种磺酸型水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
CN101235264A (zh) | 一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
CN108314770B (zh) | 二氧化碳基水性聚氨酯分散体、制备方法及二氧化碳基水性聚氨酯压敏胶 | |
CN105131239A (zh) | 耐水性无溶剂聚氨酯乳液及其制备方法 | |
CN102977317A (zh) | 一种直涂型防水透湿服装革用聚氨酯树脂底料及其制备方法 | |
CN110818873A (zh) | 一种水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用 | |
CN102408536B (zh) | 一种含有非离子-阴离子亲水基的水性聚氨酯-脲分散体 | |
CN103305177A (zh) | 一种单组份聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
KR20170078832A (ko) | 재생가능한 원료를 기반으로 한 신규한 폴리우레탄 분산액 | |
KR20180095867A (ko) | 접착제 화합물을 위한 수성 중합체 분산액 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150520 |