CN112980381A - 一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体60‑80份、改性丙烯酸树脂30‑40份、偶联剂10‑20份，聚乙烯醇15‑20份，交联剂20‑30份和去离子水300‑400份；由以下步骤制备：步骤S1、制备改性聚氨酯基料；步骤S2、以去离子水作为溶剂进行交联反应得到高温水性环保胶粘剂；并制备了含有大量苯环和硅氧键的改性聚氨酯预聚体，使制备得到的胶粘剂有较大的交联密度和较高的键能，具有较好的热稳定性；本发明解决了现有技术中存在的水性聚氨酯胶粘剂高温条件下粘结强度下降的问题。

Description

一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水性胶粘剂技术领域，具体地，涉及一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法。
背景技术
耐高温胶粘剂广泛应用于航空航天、电子、汽车、机械制造等高技术领域。随着科学技术的迅速发展，对胶粘剂在特殊环境下耐热性的要求越来越高。
水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。在环保和健康安全问题被广泛关注的今天，水性胶粘剂以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等特点，用水性黏合剂来取代溶剂型胶粘剂，对改善工作环境，减少环境污染，降低工作强度，避免火灾发生的危险等方面都非常有效，水性胶粘剂替代溶剂型产品已是大势所趋，对水性胶粘剂的特殊功能化改性成为热点研究对象。
目前的水性聚氨酯胶粘剂，主要适用于高档出口鞋的生产，汽车内饰制作，PVC卡基复合，纸/塑复合粘贴及塑/塑复合粘贴等领域。但在高温的粘合环境中，大分子中的活泼基团因高温或者与活性介质分子发生水解、氧化等化学反应，大分子主价键发生破坏、裂解，导致粘结强度下降，出现不耐酸碱或者不耐水的问题，使得应用范围受限。因此，制备一种具有较好耐高温性能的水性聚氨酯胶粘剂具有较高的实用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温水性环保胶粘剂及其制备方法，解决了现有技术中存在的水性聚氨酯胶粘剂高温条件下粘结强度下降的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐高温水性环保胶粘剂，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体60-80份、改性丙烯酸树脂30-40份、偶联剂10-20份，聚乙烯醇15-20份，交联剂20-30份和去离子水300-400份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为160-180r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至60-80℃，保温处理2-4h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为38-40℃，转速为2000-3000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
作为本发明的进一步方案，所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至130-150℃，以300-600r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至210-240℃后保温1-2h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，当酸值小于10mgKOH/g后，得到链两端含有羟基的中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为180-220℃，向中间体1中加入苯酐，以200-400r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h，中间体1一端的羟基与苯酐中的醚键加成，得到苯环一端羧基，相邻另一端通过醚键连接的中间体1的聚合物，升温蒸馏釜内部温度至220-250℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，得到以苯环为中心两端对称的聚合物，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，将含有苯环的苯酐插入到中间体1中得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至80-90℃，并充入氮气保护，将二苯基甲烷二异酸酯一端的异氰酸根与甲基硅油两端的羟基反应，反应3-4h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至60-80℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后，中间体2两端的羟基与中间体3两端的异氰酸根反应，反应4-6h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的5％-8％，保持温度不变继续反应2-4h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
作为本发明的进一步方案，所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
作为本发明的进一步方案，所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
作为本发明的进一步方案，所述扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种以任意比例混合。
作为本发明的进一步方案，所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至100-110℃，回流保温10-15min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为5-10滴/秒，滴加完毕后，回流保温2-3h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为90-100℃条件下，回流保温1-2h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
作为本发明的进一步方案，步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为2-3:1。
作为本发明的进一步方案，所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种。
作为本发明的进一步方案，所述交联剂是乙二胺、丁二胺和碳化二亚胺中的任意一种。
一种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为160-180r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至60-80℃，保温处理2-4h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为38-40℃，转速为2000-3000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
本发明的有益效果：
本发明通过以去离子水为溶剂，将改性聚氨酯预聚体经过外交联，得到绿色环保的聚氨酯胶粘剂，通过添加聚乙烯醇能够降低胶粘剂的粘度，制得的水性胶粘剂具有粘结强度高和耐高温水解的特性；
本发明以对称度极高的新戊二醇和1，6-己二醇混合后得到混合多元酸与芳香/脂肪多元酸为原料，四异丙基钛酸酯为催化剂条件下反应制得链两端含有羟基的中间体1，再以中间体1为原料，原有的四异丙基钛酸酯继续作为催化剂的条件下，将具有苯环结构的苯酐与中间体1进行反应，得到以苯环为中心对称结构的中间体2，苯酐的加入利于提高聚氨酯分子链中的苯环的数量，增加了分子链段的刚性，同时利于后续加大交联密度，氢键作用增强，增大了内聚能，提高了水性胶粘剂的热稳定性；用甲基硅油对二苯基甲烷二异酸酯进行改性，二苯基甲烷二异酸酯一端的异氰酸根与甲基硅油两端的羟基接枝，将甲基硅油插入到两个二苯基甲烷二异酸酯之间，将Si-O键带入到二苯基甲烷二异酸酯中，Si-O键的键能(451.4KJ/mol)远大于C-C键的键能(35.3KJ/mol),所以经过硅油的改性提高了胶粘剂的初始分解温度；通过以丙酮为溶剂，将中间体2与中间体3进行预聚合反应，并加入扩链剂进行扩链固化，得到耐高温的改性聚氨酯预聚体；
本发明通过在丙烯酸树脂制备过程中加入醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，能够降低丙烯酸树脂的粘性，改善胶粘剂对粘贴基材的润湿性，提高胶粘剂对基材的粘结强度；改性后的丙烯酸树脂与改性聚氨酯预聚体机械混合后，获得共混程度较高的微相分离状态，在一定程度上改善聚氨酯预聚体的综合性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温水性环保胶粘剂，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体60份、改性丙烯酸树脂30份、偶联剂10份，聚乙烯醇15份，交联剂20份和去离子水300份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为160r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至60℃，保温处理2h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为38℃，转速为2000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至130℃，以300r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至210℃后保温1h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，测定酸值为9.4mgKOH/g，得到中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为180℃，向中间体1中加入苯酐，以200r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h后，升温蒸馏釜内部温度至220℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至80℃，并充入氮气保护，反应3h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至60℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后反应4h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的5％，保持温度不变继续反应2h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
所述扩链剂为乙二胺。
所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至100℃，回流保温10min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为5滴/秒，滴加完毕后，回流保温2h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为90℃条件下，回流保温1h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为2:1。
所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-550。
所述交联剂是乙二胺。
实施例2
一种耐高温水性环保胶粘剂，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体70份、改性丙烯酸树脂34份、偶联剂12份，聚乙烯醇18份，交联剂24份和去离子水330份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为170r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至70℃，保温处理3h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为39℃，转速为2400r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至140℃，以400r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至220℃后保温1h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，测定酸值为9mgKOH/g后，得到中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为190℃，向中间体1中加入苯酐，以250r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h后，升温蒸馏釜内部温度至230℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至85℃，并充入氮气保护，反应3h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至65℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后反应5h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的6％，保持温度不变继续反应3h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
所述扩链剂为乙二胺与二乙烯三胺按照1:1的比例混合组成。
所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至105℃，回流保温10min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为6滴/秒，滴加完毕后，回流保温2h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为95℃条件下，回流保温1h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为2:1。
所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-560。
所述交联剂是乙二胺。
实施例3
一种耐高温水性环保胶粘剂，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体70份、改性丙烯酸树脂38份、偶联剂18份，聚乙烯醇18份，交联剂25份和去离子水360份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为170r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至70℃，保温处理3h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为39℃，转速为2800r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至140℃，以500r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至230℃后保温2h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，测定酸值为9.3mgKOH/g后，得到中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为200℃，向中间体1中加入苯酐，以300r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h后，升温蒸馏釜内部温度至240℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至85℃，并充入氮气保护，反应4h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至75℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后反应5h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的7％，保持温度不变继续反应3h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
所述扩链剂为二乙烯三胺与三乙烯四胺按照1:1的比例混合组成。
所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至105℃，回流保温15min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为8滴/秒，滴加完毕后，回流保温3h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为95℃条件下，回流保温2h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为3:1。
所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-570。
所述交联剂是丁二胺。
实施例4
一种耐高温水性环保胶粘剂，包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体80份、改性丙烯酸树脂40份、偶联剂20份，聚乙烯醇20份，交联剂30份和去离子水400份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为180r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至80℃，保温处理4h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为40℃，转速为3000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至150℃，以600r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至240℃后保温2h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，检测酸值为8.5mgKOH/g，得到中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为220℃，向中间体1中加入苯酐，以400r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h后，升温蒸馏釜内部温度至250℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至90℃，并充入氮气保护，反应4h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至80℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后反应6h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的8％，保持温度不变继续反应4h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
所述扩链剂为三乙烯四胺与四乙烯五胺按照1:1的比例混合组成。
所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至110℃，回流保温15min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为10滴/秒，滴加完毕后，回流保温3h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为100℃条件下，回流保温2h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为3:1。
所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-570。
所述交联剂是碳化二亚胺。
对比例1
本对比例与实施例3相比未加入改性丙烯酸树脂，其余原料及制备工艺均相同。
对比例2
本对比例选用市场上售卖的聚氨酯预聚体，替代实施例3中的改性聚氨酯预聚体，其余原料及制备工艺均相同。
将上述实施例1-4和对比例1-2制备得到的胶粘剂上胶制成胶膜，测定胶膜的拉伸强度；将胶粘剂均匀涂抹在两块胶合板之间，在温度为180℃条件下，测定剥离强度。具体测定数值见表1：
表1
Figure BDA0002960283740000141
由表1数据可以看出，改性丙烯酸树脂的加入在一定程度上能够提高胶粘剂的粘结性能和综合力学性能，通过添加改性聚氨酯预聚体，可以有效的提高胶粘剂的高温剥离强度。
将上述实施例1-4和对比例1-2制备得到的胶粘剂上胶制成胶膜，然后将胶膜置于温度为70℃的环境中20天，然后再测定胶膜的拉伸强度；将胶粘剂均匀涂抹在两块胶合板之间，然后将粘合的胶合板置于温度为70℃的环境中20天，然后在温度为180℃条件下，测定剥离强度。具体测定数值见表2：
表2
Figure BDA0002960283740000142
Figure BDA0002960283740000151
由表2数据可以看出，将实施例1-4试样在70℃环境中放置20天后，胶粘剂的粘结性能和剥离强度无明显降低，而对比例1和对比例2试样在70℃环境中长期放置后粘结性能和剥离强度有较大的变化，综合性能明显下降。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明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)

1.一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：包括以下重量份原料：改性聚氨酯预聚体60-80份、改性丙烯酸树脂30-40份、偶联剂10-20份，聚乙烯醇15-20份，交联剂20-30份和去离子水300-400份；
该种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为160-180r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至60-80℃，保温处理2-4h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为38-40℃，转速为2000-3000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述改性聚氨酯预聚体由如下步骤制备：
步骤A1：将混合多元醇和混合多元酸按照质量比为1:1.4的比例加入到蒸馏釜中，然后加入蒸馏釜内物质总质量0.02％的四异丙基钛酸酯，密封蒸馏釜后，向蒸馏釜内通入氮气，并将蒸馏釜内部加热至130-150℃，以300-600r/min的转速边搅拌边反应，反应产生的水分经过冷凝后引出，料温升温至210-240℃后保温1-2h，停止通入氮气，并抽真空至-0.01MPa，当酸值小于10mgKOH/g后，得到中间体1；
步骤A2：控制蒸馏釜内温度为180-220℃，向中间体1中加入苯酐，以200-400r/min的转速搅拌混合，边搅拌边反应2h后，升温蒸馏釜内部温度至220-250℃，同时将蒸馏釜内部抽真空至-0.01MPa，搅拌保持转速不变，反应2h，将蒸馏釜内温度降低至160℃后，继续抽真空除去水分后，得到中间体2；
步骤A3：将甲基硅油和二苯基甲烷二异酸酯按照摩尔比为1:2的比例加入到反应釜中，加热反应釜至80-90℃，并充入氮气保护，反应3-4h后，冷却至室温，得到中间体3；
步骤A4：将中间体2和丙酮按照体积比为1:2的比例加入到反应釜中，升温反应釜温度至60-80℃，向反应釜内滴加中间体3，滴加完毕后反应4-6h，然后向反应釜内加入扩链剂，所述扩链剂用量为中间体2总质量的5％-8％，保持温度不变继续反应2-4h，减压蒸馏去除体系中的丙酮，即得到改性聚氨酯预聚体。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述混合多元醇为新戊二醇和1，6-己二醇按照质量比为1:1的比例混合组成。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述混合多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸葵二酸和己二酸按照质量比为3:1:3:1的比例混合组成。
5.根据权利要求2所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述扩链剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种以任意比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述改性丙烯酸树脂由如下方法制备：
步骤B1：将苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯按照4:2:1:1的质量比混合均匀，得到第一混合物，加入第一混合物总重量5％的偶氮二异丁氰，混合均匀后得到第二混合物；
步骤B2：向反应釜中加入甲苯，升温至100-110℃，回流保温10-15min，保持温度不变，向反应釜中滴加第二混合物，控制滴加速度为5-10滴/秒，滴加完毕后，回流保温2-3h；
步骤B3：向反应釜中加入反应釜中物质总重量1.5％的过氧化二苯甲酰，在温度为90-100℃条件下，回流保温1-2h，然后冷却至室温，过滤后，制得改性丙烯酸树脂。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：步骤B2中所述甲苯与第二混合物的体积比为2-3:1。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述偶联剂是硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温水性环保胶粘剂，其特征在于：所述交联剂是乙二胺、丁二胺和碳化二亚胺中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种耐高温水性环保胶粘剂的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1：将配方重量份的改性聚氨酯预聚体、改性丙烯酸树脂、偶联剂和聚乙烯醇分别加入到混料罐中，在转速为160-180r/min的条件下，搅拌混合均匀，然后升温至60-80℃，保温处理2-4h，得到改性聚氨酯基料；
步骤S2：将改性聚氨酯基料加入到配方重量份的去离子水中，再加入交联剂，在温度为38-40℃，转速为2000-3000r/min的条件下，分散均匀后，即得耐高温水性环保胶粘剂。
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