CN1118528C - 皂胶基胶棒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种除其它可用的助剂外由具有粘合特性的含水的合成聚合物制剂和作为成形组分的皂胶组成的尺寸不变的可擦去的胶棒。含水的合成聚合物制剂含有聚氨酯和聚乙烯吡咯烷酮混合物。与单个的聚合物相比较，聚合物结合后，随着抗拉强度和耐热性的增加，其聚合物组合物粘性增加，粘合时间缩短。这些特性使本发明的胶棒除用于粘纸外，还可作为多功能胶使用。

Description

皂胶基胶棒
本发明涉及一种由粘合特性的合成聚合物水基制剂和作为成形胶凝组分的皂胶和任意可选的其它助剂制成的胶棒。本发明也涉及胶棒的生产方法和用途。
胶棒(即尺寸不变象棒一样的粘合剂，当胶棒在接受表面涂过以后，在表面上留有一层粘膜)已是每天生活的一部分。胶棒含有溶解于含水的有机液相的具有粘合特性的可溶于水或在水中可分散的合成聚合物和成形胶凝组分。胶凝组分特别选自于碱金属或脂肪羧酸铵盐，尤其是含有约12～22个碳原子的脂肪羧酸。如果将基本高粘的粘合性合成聚合物的水基制剂和少量的基于脂肪酸性皂的胶凝组分加热到较高的温度，特别是应加热到50℃以上，此后如果冷却此溶液，则混合溶液固化成有点硬的皂胶，很明显，因为在皂胶中首先主要形成了成形和较硬的胶束结构。因此提供了已知的封闭管内的胶棒的生产和处理方法。当胶棒在接受表面涂过以后，胶束结构被破坏，因此刚性混合物变为粘合特性占优势的糊状状态。
最初，DE1811466中提到的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)原来是最重要的粘合性聚合物。虽然用聚乙烯吡咯烷酮制备的胶棒粘纸时，具有足够的强度，但仍然需要生产可被广泛应用而且粘合强度更高的胶棒。尤其在不利的气候条件下，胶棒粘合纸后，需要防止纸/纸再分离。粘性聚合物聚氨酯有助于解决上述的问题。
EP405329描述了基于皂胶为成形胶凝组分和水溶性聚氨酯分散液为粘合组分的坚硬和涂敷柔软的胶棒。聚氨酯是多元醇或多元醇的混合物、双官能的或多官能异氰酸盐组分、在碱性水溶液中可形成盐的组分和/或非离子亲水改性剂和任意的增链剂反应的产物。实际上，虽然上述方法改善了胶棒的一些缺点，但在特殊的情况下，胶棒的强度和耐热值仍不够。
因此，本发明要解决的问题是：提供一种没有上述的任何缺点，容易处理，利于操作的尺寸不变且涂敷柔软的胶棒。尤其是，要同时考虑容易使用和粘合力的回复性，高粘性和高强度及强耐热性。
在权利要求中限定了本发明提供的溶液，溶液基本由聚氨酯和粘合性合成聚合物聚乙烯吡咯烷酮的混合组成。
胶棒“尺寸不变”因为它的组成成分在室温20℃可形成稳定的几何形状。更特别的是，直径16毫米的胶棒在室温20℃下形变量应是25-50N，其形变量是用下述的抗压强度方法测量的。
胶棒的软膏组分的优选为“涂敷柔软”，因为低压下(见涂敷测试)，复印纸(Sonnecken 5015 Speziell Copier)上可得到一层非常平整的均匀一致的薄膜。
本发明的“水基制剂”可理解为与分散度(真溶液、胶体溶液、或分散液)无关的含水聚合物混合物。
本发明的胶棒含有粘合聚合物组分聚氨酯(PU)。聚氨酯(PU)是至少一种多元醇，至少一种多官能异氰酸盐、至少一种在碱性水溶液中可形成盐的组分和/或一种非离子亲水改性剂和任意的至少一种增链剂反应的产物。
依据本发明，看起来不透明、半透明、或透明且聚合物至少部分存在于溶液中的聚氨酯分散液优选作为粘合剂的原材料。聚氨酯专业人员通过调节离子和/或非离子组分的百分含量即可影响分布度，所以，水基制剂最好含有分散液形式的聚氨酯。
胶棒的合成聚合物聚氨酯分散液是由必不可少的原材料多元醇或多元醇混合物制备的。一般地说，虽然这些多元醇的结构可以是支链结构，但应含有至少两个活性氢原子，且从实质上来说，应是线形结构。分子量的范围是300-40,000，最好是500-20,000。适合的多元醇有聚酯多元醇、聚缩醛多元醇、聚醚多元醇、聚硫醚多元醇、聚酰胺多元醇或部分可被氨基取代的含有2-4个羟基的聚酰胺酯多元醇。优选聚醚和/或聚酯多元醇制备的聚氨酯。
适合的聚醚多元醇如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的聚合产物和它们的共聚合产物或接枝聚合产物和多元醇或多元醇混合物缩合得到的聚醚和多元醇、胺、聚胺和氨基醇的烷氧基化作用制得的聚醚。也可使用等规立构的聚丙二醇。优选的聚醚多羟基化合物是聚四氢呋喃。本发明的聚四氢呋喃是理论上或实际上四氢呋喃开环聚合制备和在链的任一端含有羟基的聚醚的共同名称。适合的产物的聚合度范围约为1.5-150，最好是5-100。
另一类优选的多元醇是聚碳酸酯多元醇。优选的聚碳酸酯多元醇是C2-10的二元醇反应生成的脂肪族型酯等。碳酸与双酚A反应的产物不适合用作聚碳酸酯多元醇。
适合的聚缩醛多元醇如取自二元醇的化合物，如二甘醇、三甘醇、4，4′-二氧乙氧基二苯二甲基甲烷、己二醇和甲醛。也可通过环状缩醛的聚合作用制备适合的聚缩醛。
在聚硫醚多元醇中，特别适合的是硫二甘醇本身和/或其它二元醇、二羧酸、甲醛、氨基羧酸或氨基醇的缩合产物。由于共组分的不同，其产物是聚硫醚、多硫混合醚、聚硫醚酯、聚硫醚酰胺酯。也可使用烷基化或与烷基化剂混合的多羟基这一类化合物。
聚酯、聚酰胺酯和聚酰胺多元醇主要包括饱和的和不饱和的多元羧酸或其酸酐和饱和的和不饱和的多元醇、氨醇、二胺、聚胺及它们的混合物和聚对邻苯二甲酸酯或聚碳酸酯缩合形成的线形结构缩合物。也可使用如己内酯或聚羟基羧酸酯聚酯。聚酯可含有末端羟基或羧基，如聚醚、聚缩醛、聚甲醛分子量较高的聚合物或缩合物也可用作合成时的醇组分。水溶性聚氨酯分散液最好含有聚醚和/或作为多醇组分的聚酯多元醇反应的产物。
也可使用带有尿烷基或尿素基的多羟基化合物和可任意改性的天然多元醇如蓖麻油。大体来说，适合的带有碱性氮原子的多羟基化合物，如聚烷氧基伯胺或聚酯或带有共缩合的烷基二乙醇胺的聚硫醚。也可使用环氧化甘油三酯和伯或仲羟基化合物全部开环或部分开环反应得到的多元醇如环氧化豆油和甲醇的反应产物。多元醇也可包括氨基醇或二胺。
适合于制备本发明的聚氨酯的聚异氰酸酯可以是任何芳香族和脂肪族二异氰酸酯如：1，5-亚萘基二异氰酸酯，4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，4，4′-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯，二、四烷基二苯基甲烷二异氰酸酯，4，4′-二苄基二异氰酸酯，1，3-亚苯基二异氰酸酯，1，4-亚苯基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯异构体，任意选择的混合物，1-甲基2，4-二异氰氧基环己烷，1，6-二异氰氧基-2，2，4-三甲基己烷，1，6-二异氰氧基-2，4，4-三甲基己烷，1-异氰氧基甲基-3-异氰氧基-1，5，5-三甲基环己烷，氯化和溴化二异氰酸酯，含磷的二异氰酸酯，4，4′-二异氰氧基苯基全氟乙烷，四甲氧基丁烷-1，4-二异氰酸酯，丁烷-1，4-二异氰酸酯，己烷-1，6-二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，环己基-1，4-二异氰酸酯，乙烯二异氰酸酯，邻苯二甲酸-二-异氰氧基乙基酯，还可以是含有活性卤原子的聚异氰酸酯如：1-氯甲基苯基-2，4-二异氰酸酯，1-溴甲基苯基-2，6-二异氰酸酯，3，3-二-氯甲基乙醚-4，4′-二苯基二异氰酸酯。也可获得含硫的聚异氰酸酯如二摩尔的六亚己基二异氰酸酯与一摩尔的二硫醇或二羟基二己基硫化物的反应产物。其它重要的二异氰酸酯是三甲基六亚甲基二异氰酸酯，1，4-二异氰氧基丁烷，1，2-二异氰氧基十二烷，二脂肪酸二异氰酸酯。上述的异氰酸酯可单独使用也可混合使用。优选的异氰酸酯是环状的或支链的脂肪族二异氰酸酯，如：异氟尔酮二异氰酸酯，但也可是六亚甲基二异氰酸酯。特别优选四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)。也可少量使用带有三官能的异氰酸酯。水溶性的聚氨酯分散液最好是至少有一个双官能或者三官能的脂肪族异氰酸酯的反应产物。
也可用含有活性氢原子的增链剂制备本发明的聚氨酯分散液。
含有活性氢原子的合适的增链剂包括：
-常见的饱和的乙二醇和不饱和的乙二醇，例如乙二醇或者乙二醇的缩合物，丁烷-1，3-二醇，丁烷-1，4-二醇，丁烯二醇，丙烷-1，2-二醇，丙烷-1，3-二醇，新戊基乙二醇，己二醇，双羟甲基环己烷，二羟基乙氧基氢醌，对苯二甲酸-双-乙二醇酯，琥珀酸双-2-羟乙基酰胺，琥珀酸双-N-甲基-(2-羟乙基)-酰胺，1，4-二-(2-羟基-甲硫基)-2，3，5，6-四氯苯，2-甲基丙烷-1，3-二醇，2-甲基丙烷-1，3-二醇；
-脂肪族的，环脂肪族的和芳香族的二胺，例如，乙烯二胺，六亚甲基二胺，1，4-环己稀二胺，联苯胺，二氨基二苯基甲烷，二氯二氨基二苯基甲烷，苯基二胺的同分异构体，肼，氨，碳酰肼，己二酸二酰肼，癸二酸二酰肼，哌嗪，N-甲基丙稀基二胺，二氨基二苯基砜，二氨基二苯基醚，二氨基二苯基二甲基甲烷，2，4-二氨基-6-苯基三嗪；
-氨基醇，例如乙醇胺，丙醇胺，丁醇胺，N-甲基乙醇胺，N-甲基异丙醇胺；
-脂肪族的，环脂肪族的，芳香族的和杂环类的一元羧酸和二氨基羧酸，例如，甘氨酸，1-和2-丙氨酸，6-氨基己酸，4-氨基丁酸，异构的一元苯甲酸和二氨基苯甲酸，异构的一元萘甲酸，和二氨基萘甲酸；
-水。
用作增链剂的多元醇的分子量最好低于300。应该强调的是在本发明中不可能直接地区分分子量在300-20,000的多元醇和所谓的增链剂，因为两类化合物之间的转化是不固定的。不是由几个单体单元组成的但分子量大于300的化合物，例如，3，3′-二溴-4，4′-二氨基二苯基甲烷，被归为增链剂，虽然五亚乙基乙二醇因其组合物的强度实际上是聚醚二醇，但五亚乙基乙二醇的确是增链剂。
带有至少一个碱性氮原子的特殊的增链剂如：单-，双-或聚烷氧基化的脂肪族，环脂肪族，芳香族或杂环伯胺，如N-甲基二乙醇胺，N-乙基二乙醇胺，N-丙基二乙醇胺，N-异丙基二乙醇胺，N-丁基二乙醇胺，N-异丁基二乙醇胺，N-油二乙醇胺，N-硬酯酰二乙醇胺，乙氧基化椰子脂肪胺，N-烯丙基二乙醇胺，N-甲基二异丙醇胺，N-乙基二异丙醇胺，N-丙基二异丙醇胺，N-丁基二异丙醇胺，C-环己基二异丙醇胺，N，N-二乙氧基苯胺，N，N-二乙氧基甲苯胺，N，N-二乙氧基-1-氨基吡啶，N，N′-二乙氧基哌嗪，二甲基-二-乙氧基肼，N，N′-二-(2-羟基乙基)-N，N′-二乙基六氢化-p-亚苯基二胺，N-12-羟乙基呱嗪，聚烷氧基胺如：丙氧基化甲基二乙醇胺，N-甲基-N，N-二-3-氨基丙基胺，N-(3-氨基丙基)-N，N′-二甲基亚乙基二胺，N-(3-氨基丙基)-N-甲基乙醇胺，N，N′-二-(3-氨基丙基)-N，N′-二甲基亚乙基二胺，N，N′-二-(3-氨基丙基)-呱嗪，N-(2-氨基乙基)--呱嗪，N，N′-二-羟基乙基亚丙基二胺，2，6-二氨基吡啶，二乙醇胺乙酰胺，二乙醇胺丙酰胺，N，N-二-羟基乙基苯基氨基硫脲，N，N-二羟基乙基甲基氨基脲，p，p′-二-氨基甲基二苄基甲基胺，2，6-二氨基吡啶，2-二甲基氨基甲基-2-甲基丙烷-1，3-二醇。
此外，本发明聚氨酯分散液以聚氨酯为基础，这种聚氨酯主要含有加溶官能组分。此组分可选自带有可离子化的羧酸，硫酸，氨基或铵基的二羟基或二氨基化合物。可以如上述使用这些化合物或者就地制备这些化合物。为了把带有可离子化的羧酸基的化合物引入聚氨酯内，可以向多元醇中加入能够形成盐的二羟基羧酸。如可选的二羟基羧酸是二甲醇丙酸。
为了引入能够形成盐的磺酸基，可把二氨基磺酸添加到多元醇中。如DE2035732中描述的2，4-二氨基苯基磺酸和N-(ω-氨基烷基)-ω′-氨基烷基磺酸。根据本发明，如果用阴离子化方法改性这些化合物，聚合物在聚氨酯分散液中以盐的形式存在。关于用羧酸或磺酸，碱金属盐，氨水或者胺，如伯，仲，叔胺改性的可选聚合物则以带相反电荷的离子形式存在。
根据发明，中和剂最好用量是与酸基成化学计量比或者过量。
因此，带相反电荷的离子可部分或者全部中和能够形成盐的基团。也有使用过量的中和剂。
除了优选使用能够形成盐的组分改性，非离子改性也能导致水溶性。通过伯醇和环氧乙烷反应生成的一元醇主要适用于非离子改性。非离子改性剂所需量取决于整个体系的亲水性，例如，在聚合物的合成中以聚乙二醇为基础的化合物用作多元醇时，非离子改性剂的用量就比较低。另外，如果离子基团混用，其用量当然会比较低。用量的最大值取决于粘性膜的耐水性。例如，最多85重量％的固态聚氨酯可能来源于环氧乙烷。在没有离子改性剂情况下，通常用量是5-50重量％。但是，如果使用离子改性剂，其用量也应调到较低数值。
另外，一元醇，特别是醚醇，可额外用作非离子的亲水改性剂。可选的是分子量范围达到20,000，但优选范围为200-6,000环氧乙烷与C1-10的醇的反应产物。
为制备特别符合本发明目的的聚氨酯，多元醇与过量的二异氰酸酯反应生成末端为异氰酸盐基团的聚合物，适当的反应条件和反应时间及反应温度随特定的异氰酸盐的变化而变化。专业人员知道各组分之间的反应使反应速率和导致退色，降低分子量的不需要的副反应之间必须达成相应平衡。通常情况是，在温度约为50-120℃，搅拌时间约为1-6小时的条件下进行反应。可在EP 405 329参考文献中更详细地了解适合的聚氨酯的制备过程。
但是，根据本发明，无须丙酮溶剂，也可制备胶棒用的聚氨酯分散液。此种情况下，基于更好地适合于本发明目的的原材料是多元醇，此多元醇是以四氢呋喃或和环氧乙烷或环氧丙烷的共聚物为基础，优选低分子量的多元醇，如分子量最多为2,000或1,000的多元醇。多元醇在带有酸基的多元醇中反应，如：二甲基醇丙酸，OH∶NCO＞1∶1.2，已生成可直接在水中分散且可搅拌的树脂。
本发明优选清澈的或浑浊的聚氨酯分散液。实质上，为得到清澈的，透明的，浑浊的或在水中清澈的聚氨酯分散液，重要的一点是：能够保持形成盐的组分与合成聚氨酯的其它组分的比例确定。因此，能形成盐的组分，表示为二甲醇丙酸，用量以多元醇衡量，为1-30重量％，优选2-20重量％，更优选10-18重量％。如用量以固态聚氨酯衡量，并表示为二甲醇丙酸，上述用量相当于5-35重量％，优选5-20重量％，更优选5-15重量％。另外，透明度取决于中和度。专业人员通过进行一些初步实验，能够确定离子形态的改性剂用量，或者确定中和剂的用量，根据这个用量可获得足够的透明度。总之，尽可能地少用这些物质，因为过量的使用会影响粘性膜的耐水性。
根据本发明，在制备胶棒所用的聚氨酯分散液时，一个重要的因素是羟基基团和异氰酸盐基团的比例，比例范围是1.0∶0.8～1.0∶4.0。优选比例范围是1.0∶1.1～1.0∶2.0，更优选的比例范围是1.0∶1.1～1.0∶1.8。如果具有这些比例的水溶性聚氨酯分散液是多元醇混合物，在碱性溶液和聚异氰酸盐中能形成盐的组分的反应产物时是特别适合的。
制备适合的聚氨酯分散液的浓度范围很宽。优选固体含量在20-80重量％，特别优选固体含量在30-60重量％。
根据聚合物，皂类，其它添加剂和水的总重量，聚氨酯含量应为10-60重量％，优选含量应为15-35重量％。
根据本发明，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)被用作另一种有粘性的聚合物。它的分子量至少为10,000，优选约为50,000-3,000,000，更优选约为400,000-1,500,000。以粘合剂总重量来衡量，PVP的加入量为0.5-30重量％，优选1-15重量％。两种粘性聚合物的百分含量范围为15～65重量％，优选18～35重量％。
根据本发明，为形成胶凝结构，胶棒含有碱金属盐，尤其是C12-22作为肥皂来源的天然或合成脂肪酸的钠盐。优选C14-18的脂肪酸混合物。胶棒中脂肪酸钠盐，例如肥皂，含量为2-20重量％，优选3-12重量％。
一般用于胶棒中的助剂也可用于本发明的胶棒中，但含量是0-25重量％。上述的制剂尤其是指水溶性的增塑剂，染料，香料，树脂，防腐剂和/或湿度调节剂。
但是增塑剂和/或湿度调节剂，例如一般用于胶棒中的有机水溶性溶剂，不能完全用于本发明。但是可以选择性地使用少量上述化合物。上述化合物是聚二醇醚，尤其是聚乙二醇和聚丙二醇，可取的聚醚平均分子量范围为200-4,000，最好范围是500-2,000。此外，也可使用多元醇如：甘油，三甲醇丙烷，丙二醇，山犁醇，糖，聚甘油，低分子量淀粉水解产物和/或聚醚乙二醇。例如可任意使用甘油和聚乙二醇的混合物。根据胶棒中水的含量，上述的非挥发性有机溶剂的含量最多为50重量％。
此外，也可使用其它助剂，例如有利于涂敷的物质，如：氨基羧酸和/或它们的内酰胺。适合的氨基羧酸或内酰胺应最多含有12个碳原子，但尤其是应含有4-8个碳原子。据实际应用的情况，可选取的代表物是ε-己内酰或从其中获得的7-氨基己酸。胶棒中己酰胺或相应的氨基羧酸的含量通常不超过15重量％，如其范围是1％-10重量％。
本发明的胶棒也可含有颜料，染料，抗氧化剂，苦味物质，填充物，芳香剂，防腐剂，树脂，水溶性增塑剂和/或湿度调节剂作为附加助剂。这些助剂在胶棒中占少量，其范围是0-20％。染料包括：取决于pH及热的染料，光学增亮剂，尤其是用来改变应用范围内颜色的染料。可将染料均匀地分散在粘合剂中。但是，也可使用结构着色剂，例如，核心/夹套结构。颜料或填充剂的样品有：石墨，滑石，二氧化钛，高分散性的硅石，皂土，硅灰石，白垩，氧化镁和玻璃纤维。其它可能的添加剂，例如：糊精，纤维素衍生物和非变性的淀粉衍生物。本发明的胶棒中含有的其它添加剂可以是甘露聚糖，特别是半乳甘露聚糖。特别适合的半乳甘露聚糖是从角豆树的果实中和瓜尔面粉中提取的半乳甘露聚糖。变性的甘露聚糖在某种小的程度上也可代替变性醚。
胶棒中的各种组分的最佳含量如下：肥皂：3-10重量％；PU或PVP聚合物：15-65重量％；助剂：0-25重量％。100％含量的剩余部分是水。胶棒中水含量优选35-65重量％，但更优选40-55重量％
为制备本发明的胶棒，将皂胶组分，聚氨酯分散液，PVP和助剂混合，加热到至少50℃但优选加热到100℃(或沸点)直到形成均匀的混合物，然后把混合物倒入模具中，无机械力作用下，冷却形成凝胶。在上述温度范围内容易到的混合物，优选可直接倒入模具中的混合物，更优选可直接倒入棒形管中或相似的容器内，无机械力作用下固化成需要的凝胶。将胶棒保存在封闭的管中，尤其是聚烯烃管。虽然胶棒粘度高，但在管内仍可移动。
因此，本发明的粘合剂组合物很容易被转换成棒形。成形方法如此简单以致于用完胶棒后，任何人都可以根据本发明，通过仅加热粘合剂组合物，然后倒入棒形管内制得容易处理的胶棒。换句话说，管是可再利用的。
因为本发明的胶棒坚实，容易涂敷，所以优选使用几何形状，尤其是圆柱形。圆柱体可有圆形，椭圆形，或多边形的横断面。它的尺寸取决于使用的情况，如取决于需要覆盖的表面宽度。也可使用方形。粘合剂组合物用于底物的使用情况决定胶棒最适合的形状。
本发明的胶棒的优点是粘合强度较高，因此不仅可用来粘纸，也可用来粘特殊的纸板，墙覆盖物，皮革，木制品，木制品材料，塑料，玻璃，金属，陶瓷，灰泥板及同类的或不同类的材料，尤其可用于其它底物的吸收性木制品，如纸板，甚至与PVC，PMMA，PBS，铝相粘合。
因为胶棒在许多不同的底物上粘合强度高，尤其是管形胶棒，使用即简单又均匀，所以胶棒可用作多功能粘合剂。具体的例子包括，现有的胶棒用于手工艺品时，其粘合强度不令人满意，如粘合泡沫橡胶与纸板或木制品。本发明的胶棒因耐热性好，如可用于胶粘直接受到阳光暴晒的窗户上的张贴画。
虽然PU和PVP可溶于水或可分散于水中，但粘合体有很好的耐水性。比如，温度为30℃，相对空气湿度为80％的湿度气候下，胶棒的粘合强度为原来强度的20％。
碱水容易消除粘合时出现的差错及粘合残留物，将一块湿布覆盖受损的表面10分钟以软化粘合剂然后除去残留物。
与现有的多功能粘合剂相比，本发明的粘合剂组合物粘合相对快，如用于木制品/PVC。但是，需要足够的修正时间。分离时间为10-120秒，但优选20-60秒。
根据本发明，坚实的涂敷柔软的胶粘剂组合物的棒形使用起来特别方便。其它的形状如方形也许用起来更方便，但机器要涂敷较大的区域。
实施例I.原材料
1.聚氨酯溶液或分散液的制备
虽然也可使用其它方法如分散剂挤压预聚合物溶体(溶体挤压法)，但使用丙酮方法制备聚氨酯粘合剂原材料。在温度约为65-100℃时，首先加入聚异氢酸酯和二醇组分回流时搅拌直到NCO值恒定。反应结束后，剧烈地搅拌含有计算碱量和任何的增链剂的指示水量。强剪切对分散液的特性尤其是均匀性很重要。在搅拌几小时后，溶剂被蒸馏除去直到丙酮浓度低于0.1，粘度和固体含量达到下面表1所示的值。
2.K值为90的PVP(生产者：ISP)。
3.ε-己内酰胺。
4.棕榈酸钠(汉高两合股份公司)。
                   表I
    聚氨酯编号     I
    水重量份     1363
    TMXDI重量份     242
    聚丙二醇重量份(分子量400)     40
    聚丙二醇重量份(分子量1000)     300
    聚四氢呋喃重量份(分子量850)     65
    二甲基醇丙酸重量份     67
    氢氧化钠重量份(100％)     20
    固体含量(％)     35
    20℃粘度(mPas)     3500
II.制备胶棒组合物
在温度为65-100℃时，混合表II中的每一种组分，然后将混合物倒入棒形管中冷却，加入少量的稀释氢氧化钠选择性地调整组合物的pH值为8-11，从而得到胶棒组合物。
                                表II
    成分/特性   实施例1   实施例2    实施例3    实施例4
    PU分散液35％固体，重量％   91   88    85    0
    PVP，重量％   0   3    6    26+65水
    ε-己内酰胺，重量％   1   1    1    1
    棕榈酸钠   8   8    8    8
    榉木/榉木抗拉剪切强度，MPa   3   4    5.5    1.5
    榉木/PVC，MPa   2.2   3.3    5.2    1.3
    放置时间   10   20    40    10
    凝固时间(秒)   10   15    15    10
    耐热性℃   55   75    100    100
    粘合性   中等   好    很好    很差
III.测试
1)抗压强度
抗压强度可理解为胶棒在压力下，平行纵轴测量棒断裂的最大负荷。用Erichsen型464L测量头为709的抗压强度测试器测量抗压强度(生产者：Erichsen，Simonhfchen，Wuppertal)。
夹持器是约10毫米厚的硬PVC圆盘，有3毫米深的圆形凹陷适合于专门的胶棒直径，将胶棒放在两个夹持器间，胶棒在活塞上立即被削为最短长度30毫米。把夹持器间的棒放在抗压强度测试器的平板中心。平板上测量仪器的力的高度适合于将要被测试的棒的高度。以每分约70毫米的速度靠着测试棒提高测量头。当压力达到最大值时，可从数字显示器读出其数值。本发明的胶棒的抗压强度约为25-50N/16mm直径。
2)粘合时间
为了确定胶棒的粘合性是否符合实际应用，在一定的条件下手工进行粘合测试并评估。采用的步骤如下：
一张一面被涂敷的白色的铜板纸和胶棒在20EC，在温度为20℃，相对空气湿度为65％下放置至少24小时。测试纸被割成宽5厘米，长30厘米的长条，在压力相等情况下，将胶棒两次纵向擦于纸条的没有涂敷的一面，应该产生均匀一致的膜。然后立即将还没有用粘合剂涂敷的另一张纸条放在被粘合剂涂敷的纸条上，同时未被涂敷面向里，用手摩擦。然后试图慢慢地剥离开纸条。在粘合区内可能使全部宽度的纸分离的时间是粘合时间。
3)分离时间
分离时间是在粘合剂将粘合材料粘合后，分离实验中完全分离纸所用的时间。除了应用粘合剂后，纸条相互粘合时间固定外，所用方法与确定粘合时间的方法相同。比如开始15秒，分离时间可以间隔时间15秒分段。预计粘合慢的粘合剂，分离时间较长，因此要选择较长的间隔时间。
4)涂抹性
主观上讲，至少两位评审员评价涂抹性，其性能特点和类别如下：光滑性，柔软性，平整性，易碎性，硬度，软度和粘性。
5)木头/木头粘合的抗拉剪切强度
用粘合剂涂榉木和PVC试验样本的末端，然后将末端以2厘米重叠粘合在一起(粘合面积2cm×2.5cm)用两把钳子固定测试样24小时后测量抗拉剪切强度值。结果用N/mm2表示。
6)耐热性
为制备粘合料，见抗拉剪切强度的测试结果。施加的外力为1.0N/mm2在室温下3-5天后，试验样达到极限强度后，将其挂在加热橱里，然后加1千克的负荷。30多小时内，分阶段地提高加热橱温度，从30℃增加到120℃，标准程序：30小时内从30℃增加到120℃，每3小时增加10℃，如果粘合剂可承受整个程序内的重量，首先将负荷增加到2千克然后增加到5千克，对每一种粘合剂而言，至少要对三种粘合料分别测试。
通过比较表中的测试时间确定黏合剂的耐热性。
    H   0-3.0     3-6     6-9     9-12     12-15     15-18     18-21     21-24     24-27     27-30
    ℃   30℃     40℃     50℃     60℃     70℃     80℃     90℃     100℃     110℃     120℃
7)粘性
在标准气候条件下，温度为23℃相对空气湿度50％使用至少保存3天的榉聚木头试验样本进行实验。
用特别的粘合剂涂敷尺寸为80mm×25mm×4mm即重叠面积为500mm2，重叠长度20mm两块木头试验样，用压力0.2N/mm2压两块木板5秒钟，然后立即施加200克剪切力2，4，6，8分钟。如果1小时后木版之间不再滑动，测试实验已通过。
取决于需要的时间，可按下面标准评价粘性。
等级：
很好                立即(0分钟)
好                  0-2分钟
一般                2-4分钟
差                  4-6分钟
很差                6分钟以上
测试结果表明(见表II)在本发明中，两种聚合物相结合的粘合剂组合物的粘性和耐热性优于单一聚合物的粘合剂。

Claims (10)

1.一种由粘合特性的合成聚合物水基制剂和作为成形胶凝组分的皂胶和任意可选的其它助剂制成的胶棒，其特征在于，合成聚合物水基制剂含有分散液形态的聚氨酯和聚乙烯吡咯烷酮混合物，其中聚氨酯是至少一种多元醇、至少一种多官能异氰酸盐、至少一种在碱性水溶液中可形成盐的组分和/或一种非离子亲水改性剂和任意的至少一种增链剂反应的产物。
2.根据权利要求1所述的胶棒，其特征在于，水溶性聚氨酯分散液是多元醇混合物，在碱性溶液和聚异氰酸盐中能形成盐的组分的反应产物，其OH∶NCO比例范围是1.0∶0.8～1.0∶4.0。
3.根据权利要求1或2所述的胶棒，其特征在于，水溶性聚氨酯分散液含有聚醚和/或聚酯多元醇的反应产物。
4.根据权利要求1～3的任何一项要求所述的胶棒，其特征在于，水溶性聚氨酯分散液含有能够形成盐的二羟基羧酸的反应产物。
5.根据权利要求1～4的任何一项要求所述的胶棒，其特征在于，水溶性聚氨酯分散液是至少一种二官能或三官能的脂肪族异氰酸酯。
6.根据上述的1～5任一项权利要求所述的胶棒，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮的分子量至少为10,000。
7.根据权利要求1～6的任何一项要求所述的胶棒，其特征在于，C12-22的天然的或合成的脂肪酸钠盐以形成凝胶结构的肥皂形式存在。
8.根据权利要求1～7的任何一项要求所述的胶棒，其特征在于，水溶性的增塑剂、染料、香料、树脂、防腐剂和/或湿度调节剂作为附加的助剂。
9.一种用于权利要求1～8要求的胶棒的生产方法，其特征在于，形成皂胶的组分、聚氨酯分散液、PVP和助剂混合在一起，加热到至少50℃，直到形成均匀的混合物，然后将混合物倒入模具中，无须机械力的作用，使其冷却，直到形成凝胶。
10.根据上述的1～8任一项权利要求所述的胶棒的用途，其特征在于，用于纸、纸板、皮革、塑料、金属、陶瓷、玻璃之同类或不同材料的粘结。
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