CN110205076B

CN110205076B - 一种聚氨酯胶粘剂及应用该胶粘剂的面料粘附工艺

Info

Publication number: CN110205076B
Application number: CN201910492776.2A
Authority: CN
Inventors: 吴朋钱
Original assignee: Zhejiang Duobang New Materials Co ltd
Current assignee: Zhejiang Duobang New Materials Co ltd
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2039-06-06
Also published as: CN110205076A

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份数的组分：改性聚氨酯乳液70～120份、白炭黑2～3份、增稠剂0.1～0.3份、固化剂2～9份、展开剂0.5～1.8份、抗水解剂2～3份、粘结促进剂2～3份。本发明具有提高聚氨酯胶粘剂在粘接布料时布料之间的初始粘接强度的效果。

Description

一种聚氨酯胶粘剂及应用该胶粘剂的面料粘附工艺

技术领域

本发明涉及胶粘剂的技术领域，尤其是涉及一种聚氨酯胶粘剂及应用该胶粘剂的面料粘附工艺。

背景技术

聚氨酯胶粘剂是一种优良的胶粘材料，聚氨酯胶粘剂具有优异的抗剪切强度和抗冲击特性。聚氨酯胶粘剂在面料的粘接过程中应用广泛。

现有的面料胶粘过程中主要是采用聚氨酯热熔胶进行粘附各种不同的面料。但是聚氨酯胶粘剂在使用过程中，由于面料的表面的粗糙程度较高，面料与面料之间的粘合面上在微观上凹凸不平，当胶粘剂涂覆时，胶粘剂需要先与面料表面进行润湿，然后经过一段时间后，胶粘剂达到一定的初始粘接强度，再对面料进行打卷等后处理，使得面料直接的粘合具有较好的强度。

但是由于极性原因，通常使用的聚氨酯胶粘剂无法完全流入面料表面的凹陷和缝隙中，且与面料表面完全接触润湿的时间较长，从而使得若出现粘接时间较短的情况时，面料与面料之间的初始粘接强度不高，而且当面料粘接打包后，面料粘接处的粘接强度提高幅度也不会出现较大的提升，使得胶粘后的复合面料的质量存在一定影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚氨酯胶粘剂及应用该胶粘剂的面料粘附工艺，通过在胶粘剂的原料中添加展开剂以及在粘接面料时预涂覆润湿剂，使得胶粘剂与面料之间的接触面积增大，从而提高面料与胶粘剂进行胶粘时的初始粘接强度。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，改性聚氨酯乳液与固化剂在使用时产生交联反应，改性聚氨酯乳液中的分子与固化剂中的分子之间形成交联网状结构，白炭黑对于混合后的胶粘剂起到补强以及增稠的作用，并且白炭黑可以迅速脱去体系中产生的气泡。增稠剂用于增加体系的粘稠度，展开剂促进混合体系在进行涂覆使用时，胶粘剂更好地分散到布料表面，提高胶粘剂与布料之间的接触面积，从而在一定程度上增加了胶粘剂对布料的初始粘接强度。聚氨酯在长时间使用过程中容易发生水解而降解，使得体系中的有效成分减少，碳化二亚胺是一种高效的抗水解剂，可以保护聚氨酯以减少其水解，从而在一定程度上增加了胶粘剂的耐久性。

通过展开剂和聚氨酯胶粘剂中的组分进行复配，使得复配后得到的聚氨酯胶粘剂在涂覆到面料表面的过程中，聚氨酯胶粘剂的扩展效果变好，从而使得聚氨酯胶粘剂与布料之间的接触面积增大，使得在初始状态下，聚氨酯胶粘剂中的有效成分与面料上的纤维之间的结合点增多，胶粘剂的初始粘接强度得到有效地提高。

本发明进一步设置为：所述展开剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱三者都是表面活性剂，且脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚为非离子表面活性剂，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱为一种两性离子表面活性剂，三者复配后得到的表面活性剂溶液对于胶粘剂中的有效成分，改性聚氨酯乳液的分散以及降低面料表面的表面张力的效果更强，因为三者可以从不同的原理上起到作用，且三者之间相互促进乳化使得三者之间形成良好的协同作用，使得对胶粘剂起到的展开作用效果更强。渗透剂JFC帮助三者表面活性剂更好地与面料上的纤维进行结合、润湿，且也在一定程度上帮助胶粘剂增加胶粘剂与面料纤维之间的接触面积，从而达到提高胶粘剂粘接面料时的初始强度的效果。

本发明进一步设置为：所述聚氨酯乳液包括以下重量百分比的原料：

通过采用上述技术方案，聚醚多元醇和二异氰酸酯作为聚氨酯乳液的主要原料，而环氧树脂的加入，使得聚氨酯乳液在发生反应时，环氧树脂接枝进入聚氨酯链段中，从而使得聚氨酯乳液得到改性处理，使得聚氨酯乳液具备了一定的环氧树脂的性能，使得聚氨酯乳液的耐碱性、耐水性以及耐洗刷性能等方面都得到了较大的提升。二羟甲基丙酸有一定的扩链作用，且其又能使聚氨酯乳液获得一定的自乳化能力，从而形成较为稳定和优良的聚氨酯乳液。

本发明进一步设置为：所述聚醚多元醇选自分子量在1000～3000道尔顿的聚醚多元醇。

通过采用上述技术方案，若聚醚多元醇的分子量低于1000道尔顿，则聚醚多元醇在进行反应时，聚醚多元醇的分子量过小，聚醚多元醇与二异氰酸酯之间的反应速率可以提高，但是反应所放出的热量也相应提高，从而使得反应体系的温度上升过快，具有一定的安全隐患。但是若聚醚多元醇的分子量高于3000道尔顿时，聚醚多元醇的分子量过大而使得反应的速率过慢，反应搅拌时间增加，生产的效率降低。

本发明进一步设置为：所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

本发明进一步设置为：所述扩链剂选自1,4-丁二醇、乙二胺或三乙胺中的一种或多种。

本发明进一步设置为：所述改性聚氨酯乳液的制备方法如下：

步骤1：将聚醚多元醇、二异氰酸酯和环氧树脂按比例混合均匀用油浴加热至85℃，然后恒温反应2～2.5h，反应过程中加入1/2重量的丙酮；

步骤2：待步骤1中反应完成后，降温至75℃，然后加入催化剂，再按比例加入扩链剂和二羟甲基丙酸，反应3～4.5h，反应过程中加入1/2重量的丙酮；

步骤3：用正丁胺法测定步骤2反应过程中的异氰酸酯基的含量，当达到理论值后，降温至50℃，然后按比例加入三乙胺和去离子水进行搅拌乳化；

步骤4：待乳化30～40分钟后加入扩链剂反应0.5～1h；然后进行减压蒸馏去除丙酮后得到改性水性聚氨酯乳液。

通过采用上述技术方案，改性聚氨酯乳液在制备过程中分步依次加入原料，

一种使用聚氨酯胶粘剂的面料粘附工艺，包括以下步骤：

步骤(1)：在初始面料的粘接面上均匀涂覆一层润湿剂；

步骤(2)：待润湿剂涂覆3～5min后，然后将聚氨酯胶粘剂涂覆铺展在面料的粘接面上；

步骤(3)：静置40～60s，使得聚氨酯胶粘剂在面料上铺展开后，然后将粘接面料贴合到初始面料的粘接面上，压紧静置10～20min后，面料粘接完成。

通过采用上述技术方案，面料在使用胶粘剂粘接时，先在面料上涂覆一层润湿剂，使得面料表面的活性得到改变，使得面料上的纤维表面的表面张力降低，使得胶粘剂更加容易渗透展开，从而使得胶粘剂与面料之间的粘接强度得到提高。

本发明进一步设置为：所述润湿剂包括以下重量份数的组分：

渗透剂JFC 10～20％；

丙三醇 40～60％；

氨基嵌段硅油 30～40％。

通过采用上述技术方案，丙三醇作为有机溶剂，使得氨基嵌段硅油与渗透剂JFC更加充分地混溶，渗透剂JFC对于氨基嵌段硅油在面料纤维表面进行铺展时起到一定的增效作用，氨基嵌段硅油与面料纤维之间的接触面积增加，从而提高润湿效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在胶粘剂的原料中添加展开剂使得胶粘剂与面料之间的接触面积增大，从而提高面料与胶粘剂进行胶粘时的初始粘接强度；

2、通过在粘接面料时预涂覆润湿剂，使得胶粘剂在涂覆到面料表面时的胶粘剂与面料纤维之间的渗透更加充分，从而提高面料的胶粘强度。

附图说明

图1为本发明的聚氨酯乳液制作的工艺流程图；

图2为本发明中聚氨酯胶粘剂使用的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

参照图1，本发明公开的一种聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份数的组分：

其中展开剂包括以下重量百分比的组分：

其中改性聚氨酯乳液包括以下重量百分比的原料：

改性聚氨酯乳液的制备方法如下：

步骤1：将聚醚多元醇、二异氰酸酯和环氧树脂按比例混合均匀用油浴加热至85℃，然后恒温反应2h，反应过程中加入1/2重量的丙酮；

步骤2：待步骤1中反应完成后，降温至75℃，然后加入催化剂，再按比例加入扩链剂和二羟甲基丙酸，反应3h，反应过程中加入1/2重量的丙酮；

步骤4：待乳化30分钟后加入扩链剂反应0.5h；然后进行减压蒸馏去除丙酮后得到改性水性聚氨酯乳液。

参照图2，一种使用聚氨酯胶粘剂的面料粘附工艺，包括以下步骤：

步骤(1)：在初始面料的粘接面上均匀涂覆一层润湿剂；

步骤(2)：待润湿剂涂覆3min后，然后将聚氨酯胶粘剂涂覆铺展在面料的粘接面上；其中润湿剂包括以下重量份数的组分：

渗透剂JFC 10％；

丙三醇 60％；

氨基嵌段硅油 30％。

步骤(3)：静置60s，使得聚氨酯胶粘剂在面料上铺展开后，然后将粘接面料贴合到初始面料的粘接面上，压紧静置10min后，面料粘接完成。

实施例2～5与实施例1的区别在于：聚氨酯胶粘剂中各组分按重量份数计为下表。

实施例6～12与实施例1的区别在于：展开剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例13～16与实施例1的区别在于：聚氨酯乳液中各组分按重量百分比计为下表。

实施例17～20与实施例1的区别在于：聚醚多元醇的分子量计为下表。

实施例	实施例17	实施例18	实施例19	实施例20
					分子量	1000	1500	2500	3000

实施例21～24与实施例1的区别在于：润湿剂涂覆后再涂覆聚氨酯胶粘剂的时间计为下表。

实施例	实施例21	实施例22	实施例23	实施例24
					时间	3.5	4	4.5	5

实施例26～29与实施例1的区别在于：聚氨酯胶粘剂涂覆后的静置时间计为下表。

实施例	实施例26	实施例27	实施例28	实施例29
					时间	12.5	15	17.5	20

实施例30～33与实施例1的区别在于：润湿剂中各组分按重量份数计为下表。

对比例

对比例1与实施例1的区别在于：聚氨酯胶粘剂的组成组分中未添加展开剂；

对比例2余实施例1的区别在于：聚氨酯胶粘剂的面料粘附工艺中，初始面料上未涂覆润湿剂，而直接涂覆聚氨酯胶粘剂进行粘接。

检测方法

初始粘接强度测试

对实施例1～5以及对比例1和对比例2中的聚氨酯胶粘剂分别对粘接5、10min和20min后的复合面料用粘接强度测试仪测试粘接强度，结果如下表。

结论：通过上表的数据可以得知，实施例1～5中5min、10min和20min后的粘接强度都大于对比例1和对比例2中的粘接强度，说明在添加有展开剂以及在面料粘附前先预涂覆润湿剂后的布料的初始粘接强度得到较大的提升，且有实施例1～5之间的数据对比可以得出聚氨酯胶粘剂中的展开剂添加量增加对于面料粘接时的粘接强度的提高越大。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：包括以下重量份数的组分：

改性聚氨酯乳液 70～120份；

白炭黑 2～3份；

增稠剂 0.1～0.3份；

固化剂 2～9份；

展开剂 0.5～1.8份；

抗水解剂 2～3份；

粘结促进剂 2～3份；

所述展开剂包括以下重量百分比的组分：

脂肪醇聚氧乙烯醚 40～50%；

烷基酚聚氧乙烯醚 20～30%；

十二烷基乙氧基磺基甜菜碱 8～10%；

渗透剂JFC 20～30%。

2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述聚氨酯乳液包括以下重量百分比的原料：

聚醚多元醇 20～36%；

环氧树脂 30～40%；

二异氰酸酯 13～15%；

二羟甲基丙酸 5～6%；

催化剂 0.3～0.8%；

扩链剂 1～3%；

水余量。

3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述聚醚多元醇选自分子量在1000～3000的聚醚多元醇。

4.根据权利要求2所述的一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述扩链剂选自1,4-丁二醇、乙二胺或三乙胺中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述改性聚氨酯乳液的制备方法如下：

7.一种使用权利要求1的聚氨酯胶粘剂的面料粘附工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）：在初始面料的粘接面上均匀涂覆一层润湿剂；

步骤（2）：待润湿剂涂覆3～5min后，然后将聚氨酯胶粘剂涂覆铺展在面料的粘接面上；

步骤（3）：静置40～60s，使得聚氨酯胶粘剂在面料上铺展开后，然后将粘接面料贴合到初始面料的粘接面上，压紧静置10～20min后，面料粘接完成。

8.根据权利要求7所述的聚氨酯胶粘剂的面料粘附工艺，其特征在于：所述润湿剂包括以下重量百分比的组分：

渗透剂JFC 10～20%；

丙三醇 40～60%；

氨基嵌段硅油 30～40%。