[發明專利]一種含納米有機蒙脫土的聚氨酯乳液膠黏劑

有效

• 申請號: 201711265922.5
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108084945B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 丁逸峰;杭祖圣;王經逸;陳志峰;張國盛;周勝一
• 申請（專利權）人: 江蘇光輝粘合科技有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C09J11/04;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/34;C08G18/32;C08G18/28;C08G18/10
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 丁騫

一種含納米有機蒙脫土的聚氨酯乳液膠黏劑，采用納米有機蒙脫土做封端劑，起到補強和誘導聚氨酯分子鏈結晶的效果，提高膠黏劑的初粘力，并且利用苯乙酮肟封閉異氰酸酯為潛在可反應基團，可與粘接界面的活性基團進一步反應，提高膠黏劑的粘接強度。制得的聚氨酯膠黏劑具有初粘力高、結晶速度快、結晶度高和粘結強度高等優異性能。

技術領域

本發明涉及聚氨酯膠黏劑領域，特別是涉及具有高初粘力、結晶速度快和結晶度高的高性能水性聚氨酯乳液膠黏劑。

背景技術

水性聚氨酯膠黏劑因其具有無污染、易運輸和工作環境友好等優點，逐漸成為了膠黏劑市場的主流。但是，水性聚氨酯膠黏劑存在干燥速度慢、初粘力小和耐水性差等缺點，特別是低的初粘力，嚴重影響了聚氨酯膠黏劑的施工便利性，限制了水性聚氨酯膠黏劑的進一步發展。

聚氨酯分子鏈結晶速度是決定聚氨酯初粘力大小的重要因素之一。分子鏈的結晶速度快，聚氨酯分子鏈在短時間內內聚力急劇增大，初粘力得到有效提高。不僅如此，高的結晶速度也能提高膠黏劑的最終粘接強度。因此提高聚氨酯分子鏈結晶速度是同時解決水性聚氨酯初粘力和最終粘結強度的有效方案之一，也是目前水性聚氨酯的研究重點之一。

納米填料是高分子材料中的重要組成部分之一，能促進高分子材料的結晶性能，提高高分子材料的強度，降低成本，提高產品的競爭力。但是，當納米填料在水性聚氨酯膠黏劑中應用時，存在嚴重的團聚問題，以及隨之而來的沉降，反而會降低產品的粘結強度及其施工性能。因此，如何解決納米填料在水性聚氨酯中的團聚，并提高納米填料對聚氨酯分子鏈的結晶速度，是目前納米填料/聚氨酯膠黏劑領域的研究方向。但是目前，國內外對水性聚氨酯的研究主要集中在新材料利用，如交聯劑設計與選擇、改性助劑選擇等方面，對納米填料促進聚氨酯結晶速度的研究鮮見報道。

納米蒙脫土是一類具有特殊層狀結構的無機材料，有著高的比表面積，具備很強的吸附能力，能夠和聚氨酯分子達到很好的納米級復合，在改善水性聚氨酷強度的同時，也不會損害水性聚氨酷的原有的施工性能。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種含納米有機蒙脫土的高結晶速度、初粘力大和、粘結強度高的水性聚氨酯乳液膠黏劑。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明所述的一種含納米有機蒙脫土的水性聚氨酯乳液膠黏劑，它包括以下步驟，

步驟一：在氮氣保護下，加入1 mol的聚己二酸已二醇酯二元醇與2 mol的甲苯二異氰酸酯，在溫度60~70℃下攪拌2~3 h，加入200g納米有機蒙脫土，加入2wt%的二月桂酸二丁基錫，溫度80~90℃下繼續攪拌1~2 h，接著降低溫度，加入1 mol封閉劑，繼續攪拌2 h，得到預聚體A，其中，2wt%是以聚己二酸已二醇酯二元醇和甲苯二異氰酸酯之和為基準；

步驟二：在干燥氮氣保護下，在反應釜中加入10 mol分子量為4000的聚己二酸已二醇酯二元醇和20 mol甲苯二異氰酸酯，加熱60℃，攪拌2h，加入2 wt%的二月桂酸二丁基錫，繼續攪拌2 h，得到預聚體B，其中，2wt%是以聚己二酸已二醇酯二元醇和甲苯二異氰酸酯之和為基準；

步驟三：在步驟二中得到的預聚體B中，加入5 mol二羥甲基丙酸，加熱攪拌，最后加入2 mol三羥甲基丙烷和1 mol一縮二乙二醇，用丙酮調節體系粘度至2000~4000mPa·s，以40 r/min的速率攪拌3 h，降溫至50℃，按照體系與預聚體A質量比1:1的加入步驟一中得到的預聚體A，40 r/min繼續攪拌1 h，得到聚氨酯溶液；

步驟四：在50 r/min攪拌下，將步驟三得到的聚氨酯溶液以1:0.5質量比加入去離子水中，攪拌1 h后，減壓蒸餾脫去溶劑丙酮，得到含納米有機蒙脫土的水性聚氨酯乳液膠黏劑。