[發明專利]改性聚氨酯及水性聚氨酯膠粘劑組合物

有效

• 申請號: 201010504598.X
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN101948564A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 張紅明;李季;王獻紅;王佛松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/58;C08G18/42;C08G18/38;C09J175/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及膠粘劑技術領域，尤其涉及一種改性聚氨酯及水性聚氨酯膠粘劑組合物。

背景技術

溶劑型聚氨酯膠粘劑是指聚氨酯溶于有機溶劑或分散于有機溶劑中形成的膠粘劑，具有彈性好、耐低溫、抗磨性優良等優點。溶劑型聚氨酯膠粘劑由于對丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(PBS)樹脂、聚丙烯纖維板、織物、乙烯基塑料等具有良好的粘結性能而廣泛應用于汽車內飾件聚氯乙烯(PVC)人造革、儀表板、擋泥板、門板、地氈和頂棚內襯粘結的膠粘劑。但是，溶劑型聚氨酯膠粘劑中含有苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質，不僅污染環境，而且會危害人體健康。因此，汽車內飾件用水性聚氨酯膠粘劑成為研究熱點之一。

現有技術已經公開了多種水性聚氨酯膠粘劑，如申請號為200810039082.5的中國專利文獻公開了一種可作為汽車內飾用膠粘劑的水性聚氨酯乳液的制備方法，主要包括以下步驟：植物油多元醇與異氰酸酯在催化劑存在下反應得到預聚體；向預聚體中加入含親水基團的化合物和助溶劑，繼續反應得到反應混合物；向所述反應混合物中加入三乙胺進行中和反應，并將中和反應后的產物進行乳化；向乳化后的產物中加入胺擴鏈劑，攪拌30min后即可得到水性聚氨酯乳液。該水性聚氨酯乳液雖然較環保，但是其初粘性、粘結強度、剝離強度都比較差。

申請號為200710026211.2的中國專利文獻公開了一種改性水性聚氨酯膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：用磷酸或醋酸對環氧樹脂進行改性，得到改性的環氧樹脂；以多異氰酸酯和低聚物多元醇為原料，加入擴鏈劑后得到聚氨酯預聚體；用所述改性的環氧樹脂對所述聚氨酯預聚體進行改性，得到改性的聚氨酯預聚體；向所述改性的聚氨酯預聚體中加入水、中和劑和交聯劑，分散后即可得到改性水性聚氨酯膠粘劑。由于引入了交聯劑和環氧樹脂，該改性水性聚氨酯膠粘劑的內聚強度和粘結強度得到了提高，但是其初粘強度仍然較差、剝離強度依然較低。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種改性聚氨酯及水性聚氨酯膠粘劑組合物，本發明提供的改性聚氨酯膠粘劑組合物具有良好的粘結強度、初粘強度和較高的剝離強度。

本發明提供了一種具有式(I)結構的化合物：

其中，R₁為異佛爾酮基、己基、甲基環己基、二環己基甲基或甲苯基；

R₂為聚酯基；

R₃為叔胺基；

m為聚合度，0≤m≤12。

本發明還提供了一種水性聚氨酯膠粘劑組合物，包括：

43～78重量份的改性聚氨酯，所述改性聚氨酯具有式(I)結構；

0.8～2重量份的水性潤濕劑；

1～3重量份的水性流平劑；

1.3～3.5重量份的水性消泡劑；

13～21重量份的水性助溶劑；

20～47重量份的交聯劑。

優選的，所述改性聚氨酯按照以下方法制備：

將丁酮、二羥甲基丙酸、聚酯二元醇、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、環氧樹脂、二月桂酸二丁基錫和二異氰酸酯混合，75℃～80℃時發生反應，得到第一中間產物；

向所述第一中間產物中加入1，4-丁二醇，繼續反應，得到第二中間產物；

40℃～45℃時向所述第二中間產物中加入中和劑，攪拌中和，然后除去丁酮，得到改性聚氨酯。

優選的，所述聚酯二元醇為聚丁二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇或聚己內酯二醇。

優選的，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯。

優選的，所述中和劑為三乙胺、二甲基乙醇胺或三乙醇胺。

優選的，所述水性流平劑為丙烯酸酯類流平劑或有機硅類流平劑。

優選的，所述交聯劑為氮丙啶、三乙烯四胺或乙二胺。

優選的，水性助溶劑為異丙醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一種或多種。

優選的，還包括8～15重量份的水性羥基丙烯酸酯，所述水性羥基丙烯酸酯具有式(II)結構：

其中，n為聚合度，10≤n≤30。