CN116396710B - 一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶及其制备方法、应用 - Google Patents
一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶及其制备方法、应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶及其制备方法、应用。该水性静电植绒胶包括以下重量份原料：水性聚氨酯乳液100份；消泡剂0.1‑0.5份；流平剂0.01‑0.5份；增稠剂0.1‑1份；4‑羟基丁基丙烯酸酯3‑5份水性丙烯酸核壳自交联乳液10‑100份。本发明采用的是自交联水性胶粘剂作为植绒胶粘剂，工艺步骤简单，无需使用苛刻的设备和复杂的操作规程并且成本低，绿色环保。克服了单一水性丙烯酸乳液在耐水、耐干磨、耐热性方面的缺点。
Description
技术领域
本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶及其制备方法、应用。
背景技术
近年来，随着汽车工业的高速发展，人们也对汽车内饰提出了更高的要求，其中汽车植绒内饰件以其美观感、豪华度、静音等功能得到了普遍的应用。目前应用于汽车内饰件的植绒胶，大致可分为溶剂型胶及水性胶，由于环保要求及汽车乘用舱的VOC要求，水性植绒胶将得到更加普遍的使用。
静电植绒胶是影响静电植绒产品质量的关键材料之一，它不仅要对基材、绒毛具有良好的粘结力，而且胶粘剂本身强度也要高，同时还要赋予植绒产品耐水、耐寒、耐干磨等特性。目前应用于静电植绒的水性胶粘剂绝大部分都是单一的聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂，其价廉、制备和使用方便、耐老化和对多种纤维都有很好的粘接力系其长处，但是在耐磨和柔软性方面还存在不足，而且水性丙烯酸树脂乳液固化后对温度敏感，低温时手感变脆变硬，高温时手感发粘。而水性聚氨酯具有优越的耐低温性和耐溶剂性，良好的弹性和柔韧性，且其硬度几乎不随温度发生变化，但是其缺点主要是耐水性较差，而且机械强度较低。
发明内容
针对现有技术中存在的水性丙烯酸乳液在耐磨、耐水、耐温和柔软性等方面的缺点，本发明提供了一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶，拓宽了植绒胶的应用领域。
本发明还提供了一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶的制备方法。及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶，包括如下重量份的原料：
水性聚氨酯乳液 100份；
消泡剂 0.1-0.5份；
流平剂 0.01-0.5份；
增稠剂 0 .1-1份；
4-羟基丁基丙烯酸酯 3-5份；
水性丙烯酸核壳自交联乳液 10-100份。
进一步的，所述所述水性聚氨酯乳液的固含量为35 ~ 50%。
进一步的，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的任一种或以上；所述流平剂为有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为2-6：1的混合；所述增稠剂是由纤维素醚及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂按照重量比1：1-4：1-3混合而成。
本发明所使用的水性丙烯酸核壳自交联乳液通过以下方法制备而成：
（1）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入8g甲基丙烯酸甲酯和18g丙烯酸丁酯乳化20 min，得到核预乳液；
（2）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入22g甲基丙烯酸甲酯、70g丙烯酸丁酯、6g甲基丙烯酸羟乙酯、3.5g甲基丙烯酸、0.3g双丙酮丙烯酰胺，乳化20min，得到壳层预乳液；
（3）将壬基苯基聚氧乙基醚1.5g加入40mL去离子水，搅拌均匀，得乳化液；
（4）首先将2/3的乳化液加入装有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中，搅拌过程中升温，然后加入10%的核预乳液，升温至74℃，然后加入0.1g过硫酸铵，继续升温至82～84℃，反应15 min，然后滴加剩余核预乳液和0.2g过硫酸铵，1.5 h内滴完；保温30 min后，继续滴加壳层预乳液和0.5g过硫酸铵，1.5 h内滴完，82～84 ℃下保温反应1.0 h，然后降至室温，调节pH值至中性，过滤出料即可。
本发明还提供了一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶的制备方法，包括以下步骤：
（a）在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌均匀；
（b）加入称量好的增稠剂，搅拌均匀；
（c）加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置出料，得到静电植绒水性胶粘剂。
进一步的，步骤（a）中，所述搅拌的时间为5-10min。
进一步的，步骤（b）中，所述搅拌的转速为1000r/min，搅拌时间为10 ~ 30min。
进一步的，步骤（c）中，所述静置的时间为30min。
本发明还提供了上述水性静电植绒胶在汽车内饰储物盒中的应用。
本发明所制备的静电植绒水性胶粘剂的使用方法为：
a . 表面处理：储物盒表面清洗，去除油污、灰尘；
b.静电喷涂：储物盒进入静电植绒箱，先进行静电喷涂，将静电植绒水性胶粘剂均匀喷涂在表面；
c.静电植绒：在植绒箱内，绒毛通过静电吸附种植在植绒胶的表面；
d.低温烘烤：60℃~65℃烘烤，参与植绒的胶水交联固化反应；让绒毛植附在表层的胶膜上；
e.浮绒清除：通过风机把未植绒的绒毛清除。
本发明提供的植绒胶粘剂是一种水性聚氨酯丙烯酸乳液杂化自交联植绒胶粘剂。在水性聚氨酯乳液中 添加了水性自交联核壳丙烯酸乳液，加热固化时与水性聚氨酯乳液发生交联反应，提高了胶膜的交联程度，同时也就提高了胶膜的机械强度，提高了胶膜的耐水等性能。而且，与外加普通交联剂相比，不会出现粘度高峰，不会影响水性植绒胶粘剂的正常使用。
本发明的有益效果为：
（1）本发明采用的是自交联水性胶粘剂作为植绒胶粘剂，克服了水性丙烯酸乳液在耐磨和耐热性方面的缺点；
（2）通过使用水性丙烯酸核壳自交联乳液克服了普通水性聚氨酯乳液耐水性差的缺点，同时还避免外加交联剂带来的粘度高峰，不影响产品的使用，不影响产品的储存稳定性；
（3）本发明通过加入水性丙烯酸核壳自交联乳液，提高产品的耐水性和植绒绒毛的牢固程度，改变了普通产品耐水性差的弊端，拓宽了产品的应用领域；通过各原料协同作用，低温条件下仍能保持韧性。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1、称取固含量为40%的水性聚氨酯乳液100g，0.5g的聚醚类消泡剂，0 .5g的流平剂（有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为3：1的混合），1.0g的增稠剂（纤维素醚 及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂的三种混合，重量分数比为1： 2：3），50g的水性丙烯酸核壳自交联乳液。
所述水性丙烯酸核壳自交联乳液通过以下方法制备而成：
（1）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入8g甲基丙烯酸甲酯和18g丙烯酸丁酯乳化20 min，得到核预乳液；
（2）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入22g甲基丙烯酸甲酯、70g丙烯酸丁酯、6g甲基丙烯酸羟乙酯、3.5g甲基丙烯酸、0.3g双丙酮丙烯酰胺，乳化20min，得到壳层预乳液；
（3）将壬基苯基聚氧乙基醚1.5g加入40mL去离子水，搅拌均匀，得乳化液；
（4）首先将2/3的乳化液加入装有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中，搅拌过程中升温，然后加入10%的核预乳液，升温至74℃，然后加入0.1g过硫酸铵，继续升温至82～84℃，反应15 min，然后滴加剩余核预乳液和0.2g过硫酸铵，1.5 h内滴完；保温30 min后，继续滴加壳层预乳液和0.5g过硫酸铵，1.5 h内滴完，82～84 ℃下保温反应1.0 h，然后降至室温，调节pH值至中性，过滤出料即可。
2、在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3、加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~30分钟；
4、加入称量好的消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例1的静电植绒水性胶粘剂。
实施例2
1、称取固含量为35%的水性聚氨酯乳液100g，0.35g的聚醚类消泡剂，0.2g的流平剂（有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为4：1的混合），0.5g的增稠剂（纤维素醚 及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂的三种混合，重量分数比为1： 1：2）；100g的水性丙烯酸核壳自交联乳液。。
2、在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3、加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~ 30分钟；
4、加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例2的静电植绒水性胶粘剂。
实施例3
1、称取固含量为45%的水性聚氨酯乳液100g，0.3g的聚醚类消泡剂，0.1g的流平剂（有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为2：1的混合），0 8.g的增稠剂（纤维素醚 及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂的三种混合，重量分数比为1： 2：2），80g的水性丙烯酸核壳自交联乳液。
2、在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3、加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~ 30分钟；
4、加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例3的静电植绒水性胶粘剂。
实施例4
1、称取固含量为45%的水性聚氨酯乳液100g，0.2g的聚醚类消泡剂，0.3g流平剂（有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为5：1的混合），0.6g增稠剂（纤维素醚及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂的三种混合，重量分数比为1：2：2）；50g的水性丙烯酸核壳自交联乳液。
. 在烧瓶杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3 . 加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~30分钟；
4 . 加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例4的静电植绒水性胶粘剂。
对比例1
1、称取固含量为47%的水性聚氨酯乳液100g，0 .5g的聚醚类消泡剂，0 .3g的丙烯酸酯 类流平剂；0 .5g的缔合型碱溶胀增稠剂；150g的水性丙烯酸核壳自交联乳液（制备方法同实施例1）。
2、在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、150g的水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3、加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~ 30分钟；
4、加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例5的静电植绒水性胶粘剂。
对比例2
1、称取固含量为40%的水性聚氨酯乳液100g，0.5g的聚醚类消泡剂，0 .5g的流平剂（有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为3：1的混合），1.0g的增稠剂（纤维素醚 及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂的三种混合，重量分数比为1： 2：3）；
2、在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、流平剂，常温下搅拌5分钟；
3、加入称量好的增稠剂，搅拌均匀，搅拌转速为1000转/份，搅拌时间约为10 ~30分钟；
4 . 加入称量好的消泡剂，搅拌均匀后静置30分钟出料，得到实施例1的静电植绒水性胶粘剂。
效果实施例
将实施例1-4及对比例1-2制备的静电植绒水性胶粘剂制备汽车内饰储物盒进行耐水性、耐磨性及耐热性检测，检测标准按照HG/T4912-2016进行检测，具体检测结果见表1。
表1
实施例1-4制备的静电植绒水性胶粘剂应用后制得的汽车内饰储物盒触摸起来舒适柔软，手感非常好，进行耐水性测试、耐磨性、耐热性效果均良好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶，其特征在于，是由如下重量份的原料组成：
固含量为40%的水性聚氨酯乳液100g，消泡剂 0.5g，流平剂 0.5g，增稠剂1.0g，水性丙烯酸核壳自交联乳液 50g；
或
固含量为35%的水性聚氨酯乳液100g，消泡剂0.35g，流平剂0.2g，增稠剂0.5g，水性丙烯酸核壳自交联乳液 100g；
或
固含量为45%的水性聚氨酯乳液100g，消泡剂0.3g，流平剂0.1g，增稠剂0.8g，水性丙烯酸核壳自交联乳液 80g；
或
固含量为45%的水性聚氨酯乳液100g，消泡剂0.2g，流平剂0.3g，增稠剂0.6g，水性丙烯酸核壳自交联乳液 50g；
所述水性丙烯酸核壳自交联乳液通过以下方法制备而成：
（1）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入8g甲基丙烯酸甲酯和18g丙烯酸丁酯乳化20 min，得到核预乳液；
（2）将十二烷基磺酸钠2g和去离子水20mL混合均匀，再加入22g甲基丙烯酸甲酯、70g丙烯酸丁酯、6g甲基丙烯酸羟乙酯、3.5g甲基丙烯酸、0.3g双丙酮丙烯酰胺，乳化20min，得到壳层预乳液；
（3）将壬基苯基聚氧乙基醚1.5g加入40mL去离子水，搅拌均匀，得乳化液；
（4）首先将乳化液加入装有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中，搅拌过程中升温，然后加入10%的核预乳液，升温至74℃，然后加入0.1g过硫酸铵，继续升温至82～84 ℃，反应15 min，然后滴加剩余核预乳液和0.2g过硫酸铵，1.5 h内滴完；保温30 min后，继续滴加壳层预乳液和0.5g过硫酸铵，1.5 h内滴完，82～84 ℃下保温反应1.0 h，然后降至室温，调节pH值至中性，过滤出料即可。
2.根据权利要求1所述的汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚改性有机硅消泡剂的任一种或以上；所述流平剂为有机硅类流平剂和丙烯酸酯类流平剂重量份数比为2-6：1的混合；所述增稠剂是由纤维素醚及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯 增稠剂按照重量比1：1-4：1-3混合而成。
3.一种如权利要求1或2所述的汽车内饰储物盒用水性静电植绒胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）在烧杯中加入按比例称量好水性聚氨酯乳液、水性丙烯酸核壳自交联乳液、流平剂，常温下搅拌均匀；
（b）加入称量好的增稠剂，搅拌均匀；
（c）加入称量好消泡剂，搅拌均匀后静置出料，得到静电植绒水性胶粘剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述搅拌的时间为5-10min。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述搅拌的转速为1000r/min，搅拌时间为10 ~ 30min。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，所述静置的时间为30min。
7.一种如权利要求1或2所述的水性静电植绒胶在汽车内饰储物盒中的应用。
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