CN115820195A - 一种高亮反光材料用聚氨酯胶水及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高亮反光材料用聚氨酯胶水，制备原料以重量份计包括：聚酯多元醇20‑50份，羧酸化合物1‑10份，异氰酸酯5‑15份、催化剂0.01‑0.2份，溶剂50‑70份、终止剂0‑0.05份。本发明通过采用丁二酸与3‑甲基‑1,5‑戊烷二醇聚合形成的低结晶度的聚酯多元醇作为聚氨酯胶水基料，可以提高聚氨酯胶水的耐水洗，耐干洗，耐油脂，耐汗渍性能。并且采用二羟丙基丁酸与低结晶度的聚酯多元醇反应，可以提高聚氨酯胶层的抗蠕变性能，在反光产品中不会使反光颗粒下陷，并且反光产品具有较好的耐磨性，在低温环境中可以多次弯折无开裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种高亮反光材料用聚氨酯胶水及其应用，涉及C09J，具体涉及黏合剂领域。
背景技术
随着社会的发展，科技的进步，反光产品不仅仅应用于建筑材料，功能性物品中，人们的穿着中也越来越多地采用反光材料，反光面料由于其炫彩的颜色受到人们的喜爱，增加了服装的美观度。但是反光材料的制备一般是胶水与反光物质的组合，反光物质与胶水的结合性能极大地影响反光材料的反光美观度，除此之外，胶水与基布之间的结合性能也会影响反光材料的耐水性，整体使用感受。现有的反光材料中胶水一般采用双组分溶剂型丙烯酸树脂胶水，反光产品不耐溶剂，油脂等，并且在冬天容易分层开裂，反光层脱落，耐汗，耐腐蚀性较差，耐水洗性能，耐干洗性能不好，洗后性能显著下降。
中国发明专利CN201911117230.5公开了一种反光材料用耐黄变二液型聚氨酯胶粘剂及其制备方法，通过将多元醇与异氰酸酯预聚，在进行扩链，能够大大提高聚氨酯胶粘剂的耐热性和粘接性能，但是聚氨酯胶粘剂与基布的粘接性能在遇水后会大打折扣，耐水洗性能较差。中国发明专利CN201610529832.1公开了一种反光服用聚氨酯树脂复合胶水的制备工艺，采用癸二酸作为二元酸合成多元醇，提高了聚氨酯胶粘剂的高温水解性能，使反光产品具备良好的耐水洗效果，但是反光填料在聚氨酯型胶粘剂中容易下陷，形成深压，降低反光材料的反光效果。
发明内容
为了提高高亮反光产品中聚氨酯胶粘剂的耐水洗性能，耐温性能，本申请的第一个方面提供了一种高亮反光材料用聚氨酯胶水，制备原料以重量份计包括：聚酯多元醇20-50份，羧酸化合物1-10份，异氰酸酯5-15份、催化剂0.01-0.2份，溶剂50-70份、终止剂0-0.05份。
作为一种优选的实施方式，所述聚酯多元醇为低结晶度的聚酯多元醇，分子量为1000-3000。
作为一种优选的实施方式，所述聚酯多元醇为二元酸与甲基二元醇聚合形成的聚酯多元醇，优选的，所述甲基二元醇选自甲基丙二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、三甲基戊二醇中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述二元酸选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、丁二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述聚酯多元醇为丁二酸与3-甲基-1,5-戊烷二醇聚合形成的低结晶度的聚酯多元醇。
作为一种优选的实施方式，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、碳二亚胺改性的二苯基甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
作为一种优选的实施方式，所述羧酸化合物为含羟基的羧酸化合物，优选的，所述含羟基的羧酸化合物选自二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基壬酸、二羟甲基己酸、二羟甲基癸酸、二羟甲基戊酸中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述羧酸化合物为二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸中的一种或组合。
申请人在实验过程中发现采用丁二酸与异戊二醇聚合形成的低结晶度的聚酯多元醇，然后与二羟丙基丁酸反应制备得到的聚氨酯胶水应用于高亮工艺，可以提高聚氨酯胶水的耐水洗性能，猜测可能的原因是：形成的聚氨酯胶水侧链具有甲基结构，在疏水布上具有良好的粘接作用，从而可以提高反光布料的耐水洗性能。并且申请人进一步发现，采用二羟丙基丁酸与低结晶度的聚酯多元醇反应，可以提高聚氨酯胶层的抗蠕变性能，在反光产品中不会使反光颗粒下陷，猜测可能的原因是：二羟丙基丁酸的引入可以使聚氨酯胶水上具备羧酸基团，羧酸基团与异氰酸酯反应，形成抗蠕变性能良好的复合胶层，应用于高亮类反光材料的转移产品，不会使反光材料在胶层中出现下陷，引起压深。
作为一种优选的实施方式，所述溶剂为有机溶剂，选自酯类溶剂、酮类溶剂、苯类溶剂中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、丁酮、甲苯中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述催化剂为铋类催化剂，选自烷基酸铋或复合有机铋催化剂中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述铋类催化剂选自新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋、环烷酸铋、复合有机铋锌中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述终止剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、苹果酸中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述高亮反光材料用聚氨酯胶水的制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇与羧酸化合物混合加入部分异氰酸酯和溶剂，预聚合反应0.5h，加入剩余异氰酸酯继续反应，反应1.5h，加入催化剂，控制胶水稠度在6000-10000mpa.s，固含量在40％左右，然后加入终止剂，降温即得。
本申请的第二个方面提供了一种高亮反光材料用聚氨酯胶水的应用，应用于高亮反光材料的复合转移工艺中。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
(1)本申请所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，通过采用丁二酸与3-甲基-1,5-戊烷二醇聚合形成的低结晶度的聚酯多元醇作为聚氨酯胶水基料，可以提高聚氨酯胶水的耐水洗，耐干洗，耐油脂，耐汗渍性能。
(2)本申请所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，通过采用含甲基的低结晶度的聚酯多元醇与羧酸化合物反应，可以改善聚氨酯胶水与疏水布的粘接牢度，提高聚氨酯胶水的耐低温性。
(3)本申请所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，采用二羟丙基丁酸与低结晶度的聚酯多元醇反应，可以提高聚氨酯胶层的抗蠕变性能，在反光产品中不会使反光颗粒下陷，并且反光产品具有较好的耐磨性，在低温环境中可以多次弯折无开裂。
具体实施方式
实施例1
一种高亮反光材料用聚氨酯胶水，制备原料以重量份计包括：聚酯多元醇30份，羧酸化合物2份，异氰酸酯9份、催化剂0.05份，溶剂60份、终止剂0.01份。
所述聚酯多元醇为丁二酸与3-甲基-1,5-戊烷二醇聚合形成的低结晶度的聚酯多元醇，为聚(3-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)，CAS：39751-34-3。分子量为2000，购自盖德化工网。
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述羧酸化合物为二羟甲基丁酸。
所述催化剂为新癸酸铋。所述溶剂为乙酸乙酯和丁酮的组合，重量比为2：1。
所述终止剂为甲醇。
所述高亮反光材料用聚氨酯胶水的制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇与羧酸化合物混合加入部分异氰酸酯和溶剂，预聚合反应0.5h，加入剩余异氰酸酯继续反应，反应1.5h，加入催化剂，控制胶水稠度为8000mpa.s，固含量在40％，然后加入终止剂，降温即得。
实施例2
一种高亮反光材料用聚氨酯胶水，具体步骤同实施例1，不同点在于，所述聚酯多元醇为聚新戊二醇琥珀酸酯，为丁二酸与2,2-二甲基-1,3-丙二醇的聚合物，购自上海百舜生物科技有限公司。
对比例1
一种市售高亮反光材料用丙烯酸酯胶水。
性能测试：
将实施例1，2，对比例1的胶水与玻璃微珠混掺后涂布到疏水基布(基布为化纤面料)上，混掺量为胶水重量的40％，涂层厚度为80μm，烘干后，得到高亮反光材料。
1.耐干洗性能：干洗得到的高亮反光材料25次，使用逆反射系数仪测试反光度。
2.耐水洗性能：水洗得到的高亮反光材料25次，使用逆反射系数仪测试反光度。
3.耐汗渍性能：依据GB/T 3922-1995标准配制汗渍模拟溶液，在汗渍模拟溶液中浸泡12h后，观察反光材料表面，反光性能不变为优，反光性能下降为良，反光层出现开裂为差。
4.耐磨性能：使用质量为198g的重锤压在高亮反光材料上，摩擦5000次后，观察反光材料的反光表面，并测试反光度。
5.与基布结合牢度：使用100mm/min的分离速率，测试高亮反光材料的剥离强度，测试1min内剥离的长度，超出125mm，则结合牢度差，小于125mm，则结合牢度优。
6.耐低温性能：将得到的高亮反光材料在-30℃下曲折5000次，观察材料的反光表面表现。
测试结果见表1。
表1
Claims (10)
1.一种高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，制备原料以重量份计包括：聚酯多元醇20-50份，羧酸化合物1-10份，异氰酸酯5-15份、催化剂0.01-0.2份，溶剂50-70份、终止剂0-0.05份。
2.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述聚酯多元醇为低结晶度的聚酯多元醇，分子量为1000-3000。
3.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述聚酯多元醇为二元酸与甲基二元醇聚合形成的聚酯多元醇，优选的，所述甲基二元醇选自甲基丙二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、三甲基戊二醇中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求3所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述二元酸选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、丁二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、碳二亚胺改性的二苯基甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述羧酸化合物为含羟基的羧酸化合物，优选的，所述含羟基的羧酸化合物选自二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基壬酸、二羟甲基己酸、二羟甲基癸酸、二羟甲基戊酸中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂，选自酯类溶剂、酮类溶剂、苯类溶剂中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述催化剂为铋类催化剂，选自烷基酸铋或复合有机铋催化剂中的一种。
9.根据权利要求1所述高亮反光材料用聚氨酯胶水，其特征在于，所述终止剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、苹果酸中的一种或几种的组合。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述高亮反光材料用聚氨酯胶水的应用，其特征在于，应用于高亮反光材料的复合转移工艺中。
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