CN111303822A - 聚氨酯水性高强度假发帘子胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯水性高强度假发帘子胶，为了解决现有技术中聚氨酯水性胶强度不够，容易黄变的问题，提出了一种技术方案为：一种聚氨酯水性高强度假发帘子胶包括按照重量百分比计的如下组分：聚酯多元醇20.2%‑23.4%、脂肪族异氰酸酯2.9%‑3.2%、粘度调节溶剂30%‑35%、亲水扩链剂0.9%‑1.2%、去离子水40%‑42%、后扩链剂0.09%‑0.1%、催化剂0.006%。本发明强度高、不黄变、安全环保，不会影响假发的色泽和鲜艳度。

Description

聚氨酯水性高强度假发帘子胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种假发帘子胶及其制备方法，具体涉及一种聚氨酯水性高强度假发帘子胶及其制备方法。
背景技术
聚氨酯（PU）胶粘剂是指在分子链中含氨基甲酸酯（-NHCOO-）基团或异腈酸酯（-NCO-）基团的一类胶粘剂。聚氨酯胶粘剂是一类通过缩聚反应聚合得到的合成胶粘剂，因此反应初期聚氨酯预聚物的分子量不高，但是转化率高，延长反应时间转化率可达99.5％以上，分子量会很迅速地增大。由于其分子量较高，并且聚氨酯分子内有硬段和软段相结合，分子间作用力较大，因此其力学性能、耐热性能、粘附性能等性能都较好，在很多方面都有较为普遍的应用，在假发工业中的应用也愈益普及。
在国内前几年假发工业中，帘子胶的成分主要是氯丁橡胶胶粘剂，此类胶粘剂虽然具有粘接力强，耐冲击等优点，但是所用溶剂一般为“三苯”溶剂，不符合生态中国的理念。另一方面，此类胶粘剂为橡胶类胶粘剂，干结以后会有明显的胶膜出现，影响假发的美观，故逐渐被淘汰。而同类的聚氨酯胶粘剂行业中，虽然近几年水性聚氨酯胶粘剂发展很快，但是由于干燥速度慢，初黏力差等缺点，在假发帘子胶中，难以推广开。此外，溶剂型聚氨酯胶粘剂通常存在丙酮，丁酮或乙酸乙酯等低毒有机试剂，对长期接触的人有很大的伤害，需要进一步研制出对人体无害的胶粘剂。
公开日为20190623，公开号为CN106010418B的中国专利中公布了一种环保型高强度假发帘子胶用聚氨酯胶粘剂及其制备方法，该发明中的胶粘剂采用碳酸二甲酯代替丙酮，但是碳酸二甲酯也是一种低闪点有机溶剂，并且具有低毒性，对车间人员健康影响大，并且在储存、运输以及施工工厂中容易发生火灾。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种强度高、不黄变、安全环保的聚氨酯水性高强度假发帘子胶及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该聚氨酯水性高强度假发帘子胶包括按照重量百分比计的如下组分：聚酯多元醇20.2%-23.4%、脂肪族异氰酸酯2.9%-3.2%、粘度调节溶剂30%-35%、亲水扩链剂0.9%-1.2%、去离子水40%-42%、后扩链剂0.09%-0.1%、催化剂0.006%。
作为优选，本发明中所述聚酯多元醇是由癸二酸、间苯二甲酸、1,6-己二醇和新戊二醇缩聚而成的；所述聚酯多元醇的分子量为2000-2500。
作为优选，本发明中所述亲水扩链剂为磺酸型低聚酯二元醇。
作为优选，本发明中所述后扩链剂为IPDA或EDA。
作为优选，本发明中所述催化剂为异辛酸铋、新葵酸铋、环烷酸铋、月桂酸铋中的一种或二种。
作为优选，本发明中所述粘度调节溶剂为丙酮。
本发明中的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法包括如下步骤：
S1：在反应釜中加入聚酯多元醇和脂肪族异氰酸酯，保持釜中温度为75℃-85℃，反应120min；
S2：再向反应釜中加入亲水扩链剂和催化剂，将釜中温度降至60℃-70℃，反应90min-120min；反应同时搅拌釜中的反应物，当粘度开始增大时，逐渐加入粘度调节溶剂；反应完成得到聚氨酯预聚物；
S3：测定反应釜中聚氨酯预聚物的NCO浓度，当NCO浓度稳定在1.5时，降温出料至梅花桶中；
S4：对梅花桶中的聚氨酯预聚物进行高速搅拌，搅拌同时加入去离子水进行乳化，当聚氨酯预聚物开始乳化时加入后扩链剂进行扩链，反应结束后即得到性质稳定的乳液状成品。
作为优选，本发明中所述S3中NCO浓度的测定采用丙酮-二正丁胺法。
作为优选，本发明中所述聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法还包括如下步骤：
S5：将S4得到的乳液状成品抽至脱溶反应釜中，缓慢提升釜中温度至57℃，将丙酮脱溶、回收；脱溶完成后，将釜温降至40℃，出料，即可得到稳定的聚氨酯水性高强度假发帘子胶。
作为优选，本发明中所述丙酮脱溶反应时间为2小时。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明采用水做溶剂可以使胶粘剂的生产过程无VOC排放，更为节能环保。
2、本发明中的假发帘子胶性能安全稳定，储存和运输无易燃易爆的风险。
3、本发明采用脱溶工艺去除丙酮，使得假发帘子胶成品中不含丙酮，不会对人体造成伤害，使用更为安全。
4、本发明中的假发帘子胶固化速度快，力学性能优越；对其进行剥离强度测试，试样宽度25mm，剥离强度在20N/25mm-25N/25mm之间。
5、本发明在合成假发链子胶时，采用聚酯作为分子链软段，极性较强，而假发的一般采用极性高的聚酯纤维制成，所以本发明产品对假发具有优秀的粘结性能。
6、本发明采用脂肪族异氰酸酯作为原料之一，相比于一般的芳香族异氰酸酯，使用脂肪族异氰酸酯为原料的假发帘子胶能够在户外暴晒不黄变，不会影响假发的色泽和鲜艳度。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1-10。
Figure 867683DEST_PATH_IMAGE001
表1.实施例1-10中聚氨酯水性高强度假发帘子胶的组分表。
实施例1-10中的聚酯多元醇是由癸二酸、间苯二甲酸、1,6-己二醇和新戊二醇缩聚而成的；聚酯多元醇的分子量为2000-2500；亲水扩链剂为磺酸型低聚酯二元醇；后扩链剂为IPDA或EDA；催化剂为异辛酸铋、新葵酸铋、环烷酸铋、月桂酸铋中的一种或二种；粘度调节溶剂为丙酮。
实施例1-10中的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法包括如下步骤：
S1：在反应釜中加入聚酯多元醇和脂肪族异氰酸酯，保持釜中温度为75℃-85℃，反应120min；
S2：再向反应釜中加入亲水扩链剂和催化剂，将釜中温度降至60℃-70℃，反应90min-120min；反应同时搅拌釜中的反应物，当粘度开始增大时，逐渐加入粘度调节溶剂；反应完成得到聚氨酯预聚物；
S3：采用丙酮-二正丁胺法测定反应釜中聚氨酯预聚物的NCO浓度，当NCO浓度稳定在1.5时，降温出料至梅花桶中；
S4：对梅花桶中的聚氨酯预聚物进行高速搅拌，搅拌同时加入去离子水进行乳化，当聚氨酯预聚物开始乳化时加入后扩链剂进行扩链，反应结束后即得到性质稳定的乳液状成品。
S5：将S4得到的乳液状成品抽至脱溶反应釜中，缓慢提升釜中温度至57℃，将丙酮脱溶、回收，脱溶反应时间为2小时；脱溶完成后，将釜温降至40℃，出料，即可得到稳定的聚氨酯水性高强度假发帘子胶。
对实施例1-10中的假发帘子胶进行剥离强度测试，试样宽度25mm，测试结果实施例1-10中假发帘子胶的剥离强度均在20N/25mm-25N/25mm之间；并且该假发帘子胶能够在户外暴晒不黄变。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，该聚氨酯水性高强度假发帘子胶包括按照重量百分比计的如下组分：聚酯多元醇20.2%-23.4%、脂肪族异氰酸酯2.9%-3.2%、粘度调节溶剂30%-35%、亲水扩链剂0.9%-1.2%、去离子水40%-42%、后扩链剂0.09%-0.1%、催化剂0.006%。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，所述聚酯多元醇是由癸二酸、间苯二甲酸、1,6-己二醇和新戊二醇缩聚而成的；所述聚酯多元醇的分子量为2000-2500。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，所述亲水扩链剂为磺酸型低聚酯二元醇。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，所述后扩链剂为IPDA或EDA。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，所述催化剂为异辛酸铋、新葵酸铋、环烷酸铋、月桂酸铋中的一种或二种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶，其特征在于，所述粘度调节溶剂为丙酮。
7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法，包括如下步骤：
S1：在反应釜中加入聚酯多元醇和脂肪族异氰酸酯，保持釜中温度为75℃-85℃，反应120min；
S2：再向反应釜中加入亲水扩链剂和催化剂，将釜中温度降至60℃-70℃，反应90min-120min；反应同时搅拌釜中的反应物，当粘度开始增大时，逐渐加入粘度调节溶剂；反应完成得到聚氨酯预聚物；
S3：测定反应釜中聚氨酯预聚物的NCO浓度，当NCO浓度稳定在1.5时，降温出料至梅花桶中；
S4：对梅花桶中的聚氨酯预聚物进行高速搅拌，搅拌同时加入去离子水进行乳化，当聚氨酯预聚物开始乳化时加入后扩链剂进行扩链，反应结束后即得到性质稳定的乳液状成品。
8.根据权利要求7所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法，其特征在于，所述S3中NCO浓度的测定采用丙酮-二正丁胺法。
9.根据权利要求7所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法还包括如下步骤：
S5：将S4得到的乳液状成品抽至脱溶反应釜中，缓慢提升釜中温度至57℃，将丙酮脱溶、回收；脱溶完成后，将釜温降至40℃，出料，即可得到稳定的聚氨酯水性高强度假发帘子胶。
10.根据权利要求7所述的聚氨酯水性高强度假发帘子胶的制备方法，其特征在于，所述丙酮脱溶反应时间为2小时。
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