[發(fā)明專利]水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210534917.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103031093A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李堅(jiān);孫建平;張旸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J151/08
• 分類號(hào): C09J151/08;C08F290/06;C08G18/67
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑的制備方法。

背景技術(shù)

水性聚氨酯膠黏劑是水性膠黏劑中的重要一類，具有聚氨酯材料的優(yōu)良性能。水性聚氨酯膠黏劑含有極性很強(qiáng)、化學(xué)活潑性很高的異氰酸酯基和氨酯基，使之具有優(yōu)良的化學(xué)粘接力，其不污染環(huán)境，應(yīng)用領(lǐng)域、用途也愈來(lái)愈廣。但其耐高溫性能、耐水性能和耐戶外老化性能較差。而丙烯酸酯（PA）具有較好的耐水性、耐候性和耐戶外老化性、低溫性能差。利用水性聚氨酯和丙烯酸酯性能上的互補(bǔ)性，采用丙烯酸酯對(duì)聚氨酯樹(shù)脂進(jìn)行改性，可獲得性能優(yōu)異的水性聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）復(fù)合乳液

CN.102516486A公開(kāi)了液晶保護(hù)膜用丙烯酸酯類低聚物與聚氨酯共聚的乳液壓敏膠的制備方法，方法是先將羥基單體、親水?dāng)U鏈劑和異氰酸酯單體反應(yīng)，然后加入丙烯酸酯類低聚物進(jìn)行接枝共聚，然后加入多羥基的交聯(lián)劑與接枝共聚后的預(yù)聚物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，最后通過(guò)加入成鹽劑中和后乳化于水?dāng)U鏈形成透明或半透明泛藍(lán)光的丙烯酸酯類低聚物與水性聚氨酯共聚的乳液壓敏膠。該方法能較好的提高丙烯酸酯類單體的轉(zhuǎn)化率，但是其過(guò)程中R值的控制繁瑣，交聯(lián)度控制不易，并且需要外加交聯(lián)劑。

CN.1869139A介紹了一種紫外光固化水性聚氨酯-丙烯酸酯的制備方法，主要是將聚乙二醇，多羥基羧酸和芳香族二異氰酸酯反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚物，然后再向預(yù)聚物中滴加含有阻聚劑的甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯得到聚氨酯-丙烯酸酯齊聚物，最后通過(guò)成鹽中和乳化于水得到水性聚氨酯丙烯酸酯粘合劑。該方法的問(wèn)題是丙烯酸單體加入后很難完全聚合，乳液中丙烯酸單體殘留量大，不符合清潔化工藝生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑的制備方法。以丙烯酸酯化學(xué)改性水性聚氨酯，使兩者之間以化學(xué)鍵形式結(jié)合，使得合成的水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑具有水性聚氨酯和丙烯酸酯兩者的優(yōu)異性能。

水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑，以水性聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液和增粘樹(shù)脂為主要成分，主要以羥基單體、親水?dāng)U鏈劑和多異氰酸酯為主要原料，反應(yīng)生成聚氨酯預(yù)聚體后加入含羥基的丙烯酸酯單體，得到端羥基聚氨酯預(yù)聚體，然后，通過(guò)加入成鹽劑中和后在水中分散得到水性聚氨酯乳液，最后通過(guò)與丙烯酸酯進(jìn)行適當(dāng)?shù)木酆希玫剿跃郯滨ケ┧狨ス簿廴橐海偌尤氩煌|(zhì)量分?jǐn)?shù)的增粘樹(shù)脂從而制得水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑乳液。

水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑乳液的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：

（A）水性聚氨酯乳液的制備（B）水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑乳液的制備。

（A）水性聚氨酯乳液的制備：

①將羥基單體和親水?dāng)U鏈劑混合升溫至140~160℃，脫水，10~20min后，降溫至50~70℃，加入計(jì)量的異氰酸酯單體,升溫至80~90℃，恒溫2~2.5h；

其中所述的羥基單體為聚醚多元醇、聚酯多元醇或兩者的混合物。

其中所述的親水?dāng)U鏈劑為含有羧基、磺酸基團(tuán)或者是磺酸鹽基團(tuán)的小分子多元醇，其質(zhì)量占異氰酸酯單體、羥基單體、親水?dāng)U鏈劑三者總質(zhì)量的5.5%~15.5%；

其中所述的異氰酸酯單體為芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯或脂環(huán)族多異氰酸酯，其質(zhì)量以控制R₁值為1.2~1.8作為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算。（R₁值是指未加封端劑體系中-NCO與-OH的比值）；

②向①中加入含羥基的丙烯酸酯單體反應(yīng)2~3h，反應(yīng)結(jié)束后，加入有機(jī)溶劑調(diào)節(jié)黏度，加入成鹽劑，攪拌10~30min，將聚氨酯預(yù)聚體加入水中進(jìn)行分散擴(kuò)鏈2~3h，得到水性聚氨酯乳液；

其中所述的含羥基的丙烯酸酯單體為丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯；其質(zhì)量以控制R₂值為1~1.8作為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算（R₂值是加入封端劑時(shí)體系中-NCO與-OH的比值）；

其中所述的有機(jī)溶劑包括丙酮、丁酮、四氫呋喃、二乙醇二甲醚、乙腈、二氯乙烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙醚、石油醚或乙酸乙酯；其質(zhì)量為羥基單體質(zhì)量的60%~80%。

其中所述的成鹽劑包括三乙胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、甲胺、氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀；其中控制中和度，即成鹽劑單體為親水?dāng)U鏈劑單體摩爾量的36%~120%；

（B）水性聚氨酯丙烯酸酯壓敏粘合劑乳液的制備