[發明專利]環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310358759.2
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103409100A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張振久;劉闖;蔣艦;馬海松;趙生友;周宇飛
• 申請（專利權）人: 長春市三化實業有限責任公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C09J175/08;C09J11/06;C08G18/66;C08G18/58;C08G18/12;C08G59/14
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明屬于環保型水性膠粘劑領域，具體涉及一種環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

技術背景

水性聚氨酯膠粘劑是指將聚氨酯溶于水或分散在水中而形成的膠粘劑，該類膠粘劑具有以下幾個優點：（1）以水為分散介質，無毒不燃，無公害，無危險，氣味小，不污染環境，節省能源；（2）粘度較低，用水溶性增稠劑和水可進行調節，操作方便，殘膠可以用水清理。作為該類膠粘劑的粘結組分的水性聚氨酯在生產過程中有機溶劑可以通過減壓蒸餾回收利用，減少有機溶劑的使用和揮發，施工安全，操作簡便。然而，與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，水性聚氨酯膠粘劑的性能仍有一定的差距，由于水性聚氨酯分子主鏈結構中的親水性基團的存在，導致了水性聚氨酯膠粘劑的耐水性、初粘性以及耐溶劑型較差，并且水性聚氨酯膠粘劑的固含量低、活化溫度高等缺陷。

為了提高水性聚氨酯的綜合性能，常常通過水性聚氨酯的改性來提高其性能，包括環氧樹脂改性、丙烯酸接枝改性等，其中，環氧樹脂改性是尤為重要的一種改性方法。傳統的環氧樹脂改性，通常是利用環氧樹脂中的羥基與二異氰酸酯反應，將環氧樹脂引入聚氨酯主鏈上，能形成部分網狀結構而使性能更為優異，另外，利用環氧樹脂中環氧基團的高活性，通過引入其他分子開環接入水性聚氨酯中，可以得到功能性三元共聚體系的水性聚氨酯材料，從而提高水性聚氨酯拖的力學性能、耐溫性和耐水性等。鄧艷文等人報道了環氧樹脂改性水性聚氨酯膠粘劑的合成研究（中國膠粘劑，2006，15（5）：18），其核心技術是使用環氧樹脂E44和內交聯劑三羥甲基丙烷共同交聯改性水性聚氨酯，采用丁二醇為擴鏈劑，親水擴鏈劑為二羥甲基丙酸，得到環氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液。傳統的環氧樹脂改性水性聚氨酯將環氧開環的較少，但由于環氧樹脂中的環氧基團的β-位碳原子在后期容易受到三乙胺、羥基、水等親核試劑的進攻，氧原子受質子和路易斯酸等親電子試劑進攻發生開環反應，進而，造成乳液的儲存穩定性和粘接性變差。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑儲存穩定性和粘接性差的問題，而提供一種環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

本發明首先提供一種環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑，按照重量份數計包括：

所述的環氧樹脂改性的水性聚氨酯是以二氨基改性的環氧樹脂為原料制備得到的；

所述的二氨基改性的環氧樹脂的結構式如式Ⅰ所示：

式I

其中，n=3～12，m=2～10。

優選的是，所述的環氧樹脂改性的水性聚氨酯的制備方法，包括：

步驟一：將聚合物二元醇、三羥甲基丙烷和二異氰酸酯反應，得到第一中間體；

步驟二：將步驟一得到的第一中間體與二羥甲基丁酸反應，得到第二中間體；

步驟三：將一縮二乙二醇、二甲基乙醇胺、二氨基改性的環氧樹脂與步驟二得到的第二中間體反應，得到環氧樹脂改性的水性聚氨酯。

優選的是，所述的聚合物二元醇的分子量為2000-8000道爾頓。

優選的是，所述的聚合物二元醇選自聚己二酸丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇或聚四氫呋喃二醇中的一種。

優選的是，所述的二異氰酸酯選自1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種。

優選的是，所述的水性增稠劑選自羅門哈斯RM-12Ｗ、RM-2020或RM-8W中的一種。

優選的是，所述的水性流平劑為丙烯酸酯型流平劑或有機硅型流平劑。

優選的是，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中的一種；

優選的是，所述的抗氧劑選自抗氧劑168或抗氧劑1010中的一種。

本發明還提供一種環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑的制備方法，包括：

將環氧樹脂改性的水性聚氨酯、水性增稠劑、水性流平劑、增塑劑和抗氧劑加入到攪拌機中混合，然后再加入水性固化劑攪拌，即得到環氧樹脂改性的水性聚氨酯膠粘劑。

本發明的有益效果