[發明專利]一種層壓復合織物用水性聚氨酯膠粘劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310071629.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103173179A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 杜郢;羅莉娟;朱博雅;宋健
• 申請（專利權）人: 常州大學;常州市凌光防腐涂料有限公司
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J175/06;C09J175/08;C08G18/83;C08G18/66;C08G18/12;D06M17/10;B32B7/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明與一種綠色有機（水性聚氨酯）膠粘劑的制備方法有關。具體涉及到一種水性聚氨酯膠黏劑的制備方法。屬于膠黏劑技術領域。

背景技術

隨著生活水平的提高，人們對紡織品的性能需求趨于多樣化，純紡織材料已不足以滿足人們的需求。所以現在很多人研究將布與布或其他材料（如PVC、PET、ABS等）復合得到一種層壓復合織物。這種復合織物既保持了基礎材料的性能優點，又通過復合其他材料取長補短，以滿足人們的不同需求。

層壓復合織物的工藝一般有焰熔法、壓延法、熱熔法、粘合劑法，其中粘合劑法（即通過膠粘劑使兩種材料復合）是最基本的工藝。粘合劑有固態粘合劑和液態粘合劑。目前使用的液態粘合劑以溶劑型為主，多為聚氨酯、丙烯酸酯和橡膠類。這些產品中含有大量溶劑（如甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺等），使用時只有部分溶劑得到回收，其余將排放到周邊空氣中，不僅嚴重污染當地的環境，而且對人們的健康構成重大威脅。

聚氨酯具有良好的柔韌性、耐磨性、耐候性和潤濕性等優點，在紡織行業被大量使用，但由于水性聚氨酯乳液粘度較低，施工時存在滲膠問題以及在預聚時考慮到后續乳化分子量不宜太大因此該產品的粘結強度較低，所以水性聚氨酯至今在織物層壓復合方面的應用還很少見。如能解決上述問題將水性聚氨酯用于織物層壓復合，勢必從根本上解決環境污染，符合當今節能減排、低碳生活環保要求。

郁小強在《布面革的生產工藝》一文中提到了兩種膠黏劑，?一種是軟質膠粘劑即熱固性溶劑型聚氨酯膠粘劑，另一種是硬質膠粘劑即溶劑型丙烯酸酯膠黏劑。該產品用于PVC與機織布復合，工藝簡單，粘接效果較好，但由于是溶劑型粘合劑，不僅污染環境，而且對人體有害。

中國專利CN?102504178A以IPDI和PEG-1000為主要原料，以甲乙酮肟為封端劑，合成了一種陽離子型水性聚氨酯涂層劑。得到的產品具有較好的耐光、耐候性、耐黃變性。

本發明采用封端技術，使部分NCO基團在高溫壓延時釋放，與布基材料上的羥基繼續反應，提高粘結強度，解決了聚合時預聚體分子量過大難以乳化和分子量太小粘結強度達不到要求的矛盾。為了減少乳液粘度低滲膠問題，在乳化后加入一定的增稠劑和交聯劑調節，使其粘度符合施工要求。本發明產品為一種陰離子型水性聚氨酯膠粘劑，主要用于層壓復合領域，耐水性，粘接強度優異。

發明內容

本發明的目的在于提出一種封端型水性聚氨酯膠黏劑的制備方法。合成中利用封閉劑將過量-NCO基團封閉起來，在高溫壓延時-NCO基團被解封與織物中的羥基反應，同時PVC等材料表面的極性基團與聚氨酯的氨酯鍵、酯鍵、醚鍵等形成氫鍵，提高粘接強度。并在乳化后加入增稠劑和/或交聯劑，提高乳液粘度，解決施工時的滲膠問題。產品在室溫及空氣中貯存穩定。

本發明層壓復合織物用水性聚氨酯膠黏劑的具體制備步驟如下：

（1）預聚反應：將羥基單體和親水擴鏈劑在90~110℃、0.08~0.10MPa真空度下脫水1.0~2.0h，調節預聚溫度至60~85℃，加入異氰酸酯單體、擴鏈劑、功能性單體，反應1.0~3.0h；

（2）封端反應：將步驟（1）合成的聚氨酯預聚物在65~90℃下，加入計量的封端劑，反應1.0h~4.0h，將過量NCO基團封閉起來；

（3）中和成鹽：在步驟（2）反應基礎上，降溫至40~50℃，加入成鹽劑中和成鹽0.5~1.0h；

（4）乳化：成鹽后的產物在高速攪拌下根據具體固體含量計算加入適量水乳化0.5~1.0h，得到固含量范圍在是質量比25~40%的水性聚氨酯分散液；

（5）增稠交聯：在制得的乳液中加入適量的增稠劑或/和交聯劑，調整乳液粘度。

其中步驟（1）中所述的異氰酸酯單體包括芳香族二異氰酸酯、脂肪族或脂環族二異氰酸酯，優選甲苯二異氰酸酯（TDI）、4，4＇一二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、二環己基甲烷二異氰酸酯（HMDI）等，最優選甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）和4，4＇一二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）。