專利名稱：耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法
技術領域：
本發明涉及聚氨酯膠黏劑，特別是涉及一種耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法。
背景技術：
在建筑建材領域，大多數廠家仍在沿用雙組分溶劑型膠黏劑。雙組分溶劑型膠黏齊U，下機需要熟化，能耗非常高；在使用中大量溶劑直接排放，環境污染大；且作為建筑建材用，國家要求具有阻燃性能，由于溶劑的大量使用，其阻燃性能也較差。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，其環 保性好，耐高溫，能解決目前在建筑領域中使用的雙組分溶劑型膠黏劑環保性不好且阻燃性差的問題。解決上述技術問題的技術方案如下本發明提供一種耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，包括制備主劑將數均分子量2000的聚四氫呋喃二醇真空脫水后，加入異佛爾酮二異氰酸酯和丁酮混合均勻，在80_85°C溫度下反應3h，得到預聚體；檢測所述預聚體的NCO質量百分含量達到理論值，則降溫至30°C，滴加用丁酮稀釋的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完畢后，保溫40min，升溫至80-90°C，加入環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，加入冰醋酸調節pH值為5 7，保溫20min，加去離子水高速分散，加入納米二氧化硅，加入消泡劑，真空脫出丁酮，即制得耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的主劑；將上述主劑與水性環氧樹脂按質量比混合，即得到耐高溫水性聚氨酯膠黏劑。本發明的制備方法中，通過先制備一種納米改性的陽離子水性聚氨酯作為主劑，再由水性環氧樹脂交聯固化制成的環氧交聯的陽離子水性聚氨酯膠黏劑。該膠黏劑以水為溶劑克服掉了大量溶劑揮發對環境的污染，且體系中沒有溶劑，還有環氧氯丙烷的加入較溶劑膠相比具有優異的阻燃性能；納米二氧化硅的加入，提高了聚氨酯水膠的耐高溫、耐水、耐候和透氣性能等特點；環氧交聯后，耐水性及溶劑性能得到了進一步的提高。是一款性能優異的綠色環保的耐高溫、耐水、耐候的水性聚氨酯膠黏劑。
具體實施例方式下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。實施例1
本實施例提供一種環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，該復合膠黏劑綠色環保，粘結強度高、阻燃、耐高溫、耐溶劑性能優異，是一款性能優異的環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑，該方法包括下述步驟制備主劑將聚四氫呋喃二醇(數均分子量2000)真空脫水后，加入異佛爾酮二異氰酸酯，混合均勻，升溫，加入丁酮做溶劑，在80-85°C反應3h，得到預聚體；取樣檢測預聚體的NCO質量百分含量達到理論值(即預聚體的NCO質量百分含量為3. 0 4. 0%)，則開始降溫，降溫至30°C，再滴加入用丁酮稀釋的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完畢后，保溫40min，再升溫至80-90°C，加入環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，再加入冰醋酸(成鹽劑)調節pH值為5 7，保溫20min，加去離子水(水溫控制在15°C以下)高速分散，再加入納米二氧化硅，加入消泡劑，真空脫出丁酮，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑的主劑；是一種納米改性的陽離子水性聚氨酯的主劑； 將上述主劑與水性環氧樹脂(作為固化劑)以質量比相混合，即制得該環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑，可作為玻纖布與PET之間的粘合劑，該膠黏劑不僅阻燃且耐高溫，是一款性能優異的陽離子水性聚氨酯膠黏劑。上述方法中，制備主劑所用原材料按質量百分比為聚四氫呋喃二醇75 80%;異佛爾酮二異氰酸酯15 20%;二乙烯三胺2 3%;環氧氯丙烷0.2 0.6%;納米二氧化硅I 2% ；冰醋酸0. 2 0. 5% ；丁酮的加入量為上述各原料干基總重量的20% ；上述方法中，作為固化劑的水性環氧樹脂采用E-44、E-51、E-60、E_20中的一種或幾種。上述方法中，主劑水性環氧樹脂的質量比=100 6 100 :10。上述方法中，消泡劑的加入量為最終膠黏劑總重量的千分之一。本發明的制備方法中，通過一種制得納米改性的陽離子水性聚氨酯的主劑后，再用水性環氧樹脂做固化劑交聯固化制得環氧交聯的陽離子水性聚氨酯膠黏劑。該膠黏劑很好的解決了目前該領域所用溶劑型膠粘劑的技術缺陷，以水為溶劑克服掉了大量溶劑揮發對環境的污染，且體系中沒有溶劑，還有環氧氯丙烷的加入較溶劑膠相比具有優異的阻燃性能；納米二氧化硅的加入，提高了聚氨酯水膠的耐高溫、耐水、耐候和透氣性能等特點；環氧交聯后，耐水性及溶劑性能得到了進一步的提高。是一款性能優異的綠色環保的耐高溫、耐水、耐候的水性聚氨酯膠黏劑。是目前各類建筑建材，如玻纖布做外墻保溫板時與PET等基材的復合的發展方向。為便于理解，下面結合具體實施例對本發明的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法作進一步說明。實施例2本實施例提供一種環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，制得的膠黏劑綠色環保，粘結強度高、阻燃、耐高溫、耐溶劑性能優異，該方法包括下述步驟將75. 9kg聚四氫呋喃二醇(數均分子量2000)真空脫水后，加入20kg異佛爾酮二異氰酸酯，混合均勻，升溫，加入5kg 丁酮做溶劑，在80-85°C反應3h，得到預聚體，取樣檢測預聚體的NCO質量百分含量為3. 0% (達到理論值)，則開始降溫，降溫至30°C，再滴加入用15kg 丁酮稀釋的2kg的二乙烯三胺，半小時滴加完畢后，保溫40min，再升溫至80_90°C，力口A 0. 3kg的環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，再加入0. 3kg冰醋酸(成鹽劑)調節pH值為5 7，保溫20min,加入233kg去離子水以800轉/min高速分散，再加入1. 5kg納米二氧化硅，加入0. 35kg消泡劑，真空脫出丁酮，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑的主劑。將上述主劑與水性環氧樹脂E-44做固化劑以100:6質量配比相混合，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑。實施例3
本實施例提供一種環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，制得的膠黏劑綠色環保，粘結強度高、阻燃、耐高溫、耐溶劑性能優異，該方法包括下述步驟將78kg聚四氫呋喃二醇(數均分子量2000)真空脫水后，加入17. 7kg異佛爾酮二異氰酸酯，混合均勻，升溫，加入5kg 丁酮做溶劑，在80-85°C反應3h，得到預聚體，取樣檢測預聚體的NCO質量百分含量為3. 5% (達到理論值)，則開始降溫，降溫至30°C，再滴加入用15kg 丁酮稀釋的2. 5kg的二乙烯三胺，半小時滴加完畢后，保溫40min，再升溫至80-90°C，加入0. 4kg的環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，再加入0. 2kg冰醋酸(成鹽劑)調節PH值為5 7，保溫20min，加入233kg去離子水以800轉/min高速分散，再加入1. 8kg納米二氧化硅，加入0. 35kg消泡劑，真空脫出丁酮，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑的主劑。將上述主劑與水性環氧樹脂E-51做固化劑以100:7質量配比相混合，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑，實施例4本實施例提供一種環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，制得的膠黏劑綠色環保，粘結強度高、阻燃、耐高溫、耐溶劑性能優異，該方法包括下述步驟將80kg聚四氫呋喃二醇(分子量2000)真空脫水后，加入15kg異佛爾酮二異氰酸酯，混合均勻，升溫，加入5kg 丁酮做溶劑，在80-85°C反應3h，得到預聚體，取樣檢測預聚體的NCO質量百分含量為3. 8%(達到理論值)，則開始降溫，降溫至30°C，再滴加入用15kg 丁酮稀釋的2. Okg的二乙烯三胺，半小時滴加完畢，滴加完畢后，保溫40min，再升溫至80-90°C，加入0. 5kg的環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，再加入0. 5kg冰醋酸(成鹽劑)調節PH值為5 7，保溫20min，加入233kg去離子水以800轉/min高速分散，再加入1. Okg納米二氧化硅，加入0. 35kg消泡劑，真空脫出丁酮，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑的主劑。將上述主劑與水性環氧樹脂E-20做固化劑以100:6質量配比相混合，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑，實施例5本實施例提供一種環氧交聯的耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，制得的膠黏劑綠色環保，粘結強度高、阻燃、耐高溫、耐溶劑性能優異，該方法包括下述步驟將78kg聚四氫呋喃二醇(分子量2000)真空脫水后，加入19kg異佛爾酮二異氰酸酯，混合均勻，升溫，加入5kg 丁酮做溶劑，在80-85°C反應3h，得到預聚體；取樣檢測預聚體的NCO質量百分含量為4. 0%(達到理論值)，則開始降溫，降溫至30°C，再滴加入用15kg 丁酮稀釋的2. 8kg的二乙烯三胺，半小時滴加完畢，滴加完畢后，保溫40min，再升溫至80-90°C，加入0. 6kg的環氧氯丙烷封端，攪拌20min，降溫至40°C，再加入0. 5kg冰醋酸(成鹽劑)調節PH值為5 7，保溫20min，加入233kg去離子水以800轉/min高速分散，再加入1. 9kg納米二氧化硅，加入0. 35kg消泡劑，真空脫出丁酮，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑的主劑。將上述主劑與水性環氧樹脂E-60做固化劑以100:10質量配比相混合，即制的環氧交聯的水性聚氨酯膠黏劑，
綜上所述，本發明實施例制備方法制得的膠黏劑以水為溶劑克服掉了大量溶劑揮發對環境的污染，且體系中沒有溶劑，還有環氧氯丙烷的加入較溶劑膠相比具有優異的阻燃性能；納米二氧化硅的加入，提高了聚氨酯水膠的耐高溫、耐水、耐候和透氣性能等特點；環氧交聯后，耐水性及溶劑性能得到了進一步的提高，是一款性能優異的綠色環保的耐高溫、耐水、耐候的水性聚氨酯膠黏劑。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括 制備王劑 將數均分子量2000的聚四氫呋喃二醇真空脫水后，加入異佛爾酮二異氰酸酯和丁酮混合均勻，在80-85°C溫度下反應3h，得到預聚體； 檢測所述預聚體的NCO質量百分含量達到理論值，則降溫至30°C，滴加用丁酮稀釋的的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完畢后，保溫40min，升溫至80-90°C，加入環氧氯丙烷封端，攪拌20min,降溫至40°C,加入冰醋酸調節pH值為5 7,保溫20min,加去離子水以800轉/min高速分散，加入納米二氧化硅，加入消泡劑，真空脫出丁酮，即制得耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的主劑； 將上述主劑與水性環氧樹脂按質量比混合，即得到耐高溫水性聚氨酯膠黏劑。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制備主劑所用原料按質量百分比為 聚四氫呋喃二醇75 80%; 異佛爾酮二異氰酸酯15 20% ； 二乙烯三胺2 3%; 環氧氯丙烷O. 2 O. 6% ； 納米二氧化硅I 2% ； 冰醋酸O. 2 O. 5% ； 丁酮用量為上述各原料干基總重量的20% ； 去離子用量為上述各原料干基總重量的70%
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預聚體NCO的質量百分含量為3.O 4. 0%，則符合理論值的要求。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散用的去離子水的水溫為15°C以下。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述為水性環氧樹脂E44、水性環氧樹脂E-51、水性環氧樹脂E-60、水性環氧樹脂E-20中的至少一種。
6.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述主劑水性環氧樹脂的質量比為100 6 100 10o
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述消泡劑的加入量為膠黏劑總量的千分之一。
全文摘要
本發明公開了一種耐高溫水性聚氨酯膠黏劑的制備方法，該方法包括制備主劑通過聚醚二元醇與二異氰酸酯反應，丁酮做溶劑，生成端NCO的預聚體，降溫，然后滴加擴鏈劑，加入環氧氯丙烷封端，封端后加入冰醋酸調節pH值為5～7，加入去離子水，高速攪拌分散，再加入經過處理的納米二氧化硅，加入消泡劑，真空脫去丁酮，制得耐高溫水性聚氨酯膠黏劑主劑。用水性環氧樹脂做固化劑與主劑交聯即得到膠黏劑。該方法制得的陽離子型水性聚氨酯膠黏劑，對玻纖布與PET的復合具有極高粘結強度，且在體系中環氧氯丙烷的加入，進一步提高了該款膠黏劑的阻燃性，加入環氧樹脂提高其耐高溫性能，是一款性能優異的玻纖布用水性聚氨酯膠黏劑。
文檔編號C09J11/08GK103013423SQ20121055868
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者張淑萍, 沈峰 申請人:南通高盟新材料有限公司