一种双组分水性聚氨酯粘合剂及制备方法和应用与流程

本发明涉及聚氨酯粘合剂，具体为一种双组分水性聚氨酯粘合剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、聚氨酯粘合剂因其主体树脂中含有大量极性基团和活性基团，对多种基材，如纸张、金属、木材、橡胶、塑料、织物、玻璃等有良好的粘接性。由于其合成原料和助剂种类繁多，所制得的树脂分子结构和粘合剂配方可调整范围宽，制得的粘合剂的性能范围也广，胶膜从热塑性到热固性，从柔软的弹性体到坚硬的塑料，固化速度从几秒钟到几小时，能满足不同基材粘接和使用要求。还可以通过调整聚氨酯粘合剂的分子结构，制得具有特殊性能的产品，如极好的耐寒性、耐油性、耐溶剂性、耐化学品性等，因此国内外发展很快，已大量应用于包装材料的复合、织物复合、木材加工、家用电器、建筑、汽车、电子、航空航天等行业。

2、目前国内外聚氨酯粘合剂主要以溶剂型为主。有机溶剂易挥发、易燃易爆、具有一定的毒性,使用时具有一定的危险性，并且会造成空气污染。近年来世界各国都在加强环境保护，并通过立法的方式限制有机溶剂的用量。发达国家使用溶剂型胶粘剂复合包装的比例已从10年前的80％降到目前的30％。所以，聚氨酯胶粘剂从溶剂型向无溶剂型和水性化转变是世界各国共同努力的方向。水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。按其外观和粒径，可将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径<0.001，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001～0.1μm，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1，外观白浊)。水性聚氨酯以水为基本介质，不含有机溶剂，是环境友好型产品。由于其无毒、不易燃烧、不污染环境、安全可靠等优点，在织物复合、皮革涂层、木材加工、建筑、制鞋等行业得到广泛应用，在逐步代替溶剂型聚氨酯粘合剂。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种双组分水性聚氨酯粘合剂及制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双组分水性聚氨酯粘合剂，所述粘合剂由a、b组分按1：0.9-1.1比例混合得到，其中a组分和b组分分别为：

3、a、含有水溶性高分子材料的组分，所述水溶性高分子材料为变性淀粉、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚乙烯醇或聚乙二醇的一种或几种；

4、b、含有nco的多异氰酸酯和聚醚多元醇预聚物组分。

5、进一步的，所述a组分还包括乳化剂、增强剂、无机填料、消泡剂和催化剂；

6、所述b组分还包括增塑剂。

7、进一步的，

8、所述乳化剂为非离子表面活性剂，为吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯的一种或几种；

9、所述增强剂为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甘油、丙二醇、小分子聚乙二醇、硅烷偶联剂或低分子量聚醚多元醇的一种或几种；

10、所述无机填料为碳酸钙、氧化锌、分子筛、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝或高岭土的一种或几种；

11、所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂；

12、所述催化剂为胺类催化剂、锡类催化剂、铋盐类催化剂、二甲氨基乙氧基乙醇或二吗啉二乙基醚的一种或几种。

13、进一步的，

14、所述a组分各成分的重量比为：

15、水溶性高分子材料1-4份、乳化剂0.1-1.5份、增强剂0.2-2份、无机填料1-5份、消泡剂0.05-0.5份、催化剂0-0.3份、水90-97份；

16、所述b组分各成分的重量比为：

17、多异氰酸酯8-20份、聚醚多元醇22-45份，增塑剂30-60份。

18、进一步的，所述a组分各成分的重量比为：

19、水溶性高分子材料1-3份、乳化剂0.5-1.5份、增强剂0.3-1.4份、无机填料1.2-3.2份、消泡剂0.1-0.3份、催化剂0.05-0.2份、水93-95.5份；

20、所述b组分各成分的重量比为：

21、多异氰酸酯10-16份、聚醚多元醇35-47份，增塑剂35-50份。

22、进一步的，25℃下，a组分的粘度为10000-40000cps；b组分的粘度为500-2000cps。

23、进一步的，所述多异氰酸酯为tdi、纯mdi、mdi-50、液化mdi或聚合mdi中的一种或几种。

24、所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃醚二醇或聚氧化丙烯多元醇中的一种或几种。

25、所述增塑剂为dop、dbp、doa、txib、芳烃油、白油、dmep、atbc、988或988sg的一种或几种。

26、一种双组分水性聚氨酯粘合剂的制备方法，步骤包括：

27、a组分的制备方法：

28、按重量比将水、水溶性高分子材料加入到烧瓶中，搅拌1小时以上，确保变性淀粉完全溶解，然后再加入剩余组分，搅拌混合均匀，得到组分a；

29、b组分的制备方法：

30、将多异氰酸酯和聚醚多元醇按比例加入烧瓶，搅拌混合10分钟后开始升温，逐步升温到75-85℃，恒温反应2-3小时后，加入增塑剂搅拌混合均匀，得到nco含量为2-5％的组分b。

31、进一步的，所述聚醚多元醇选用50％以上的三官能度。

32、双组分水性聚氨酯粘合剂的应用，

33、所述粘合剂用于橡胶、聚氨酯和水泥板高分子材料的粘合，并用于制造实心轮胎、铺装塑胶跑道。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、本发明双组分水性聚氨酯粘合剂既可以做成聚氨酯弹性体，也可以用来粘结橡胶颗粒、聚氨酯弹性体颗粒、碎石块等材料。由于a组分中90％以上是水，所以这种双组分聚氨酯粘合剂的成本比较低，既符合环保要求，又能够降低产品的成本。

技术特征：

1.一种双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述粘合剂由a、b组分按1：0.9-1.1比例混合得到，其中a组分和b组分分别为：

2.根据权利要求1所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：所述a组分还包括乳化剂、增强剂、无机填料、消泡剂和催化剂；

3.根据权利要求2所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：所述a组分各成分的重量比为：

6.根据权利要求1所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：25℃下，a组分的粘度为10000-40000cps；b组分的粘度为500-2000cps。

7.根据权利要求2所述的双组分水性聚氨酯粘合剂，其特征在于：所述多异氰酸酯为tdi、纯mdi、mdi-50、液化mdi或聚合mdi中的一种或几种。

8.一种权利要求1-7任一项所述的双组分水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：

9.根据权利要求8所述的双组分水性聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于：所述聚醚多元醇选用50％以上的三官能度。

10.根据权利要求1-7任一项所述的双组分水性聚氨酯粘合剂的应用，或，通过权利要求8-9任一项所述的制备方法制备，其特征在于：

技术总结本发明涉及聚氨酯粘合剂技术领域，具体为一种双组分水性聚氨酯粘合剂及制备方法和应用。所述粘合剂由A、B组分按1：0.9‑1.1比例混合得到，其中A组分和B组分分别为：A、含有水溶性高分子材料的组分，所述水溶性高分子材料为变性淀粉、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚乙烯醇或聚乙二醇的一种或几种；B、含有NCO的多异氰酸酯和聚醚多元醇预聚物组分。本发明双组分水性聚氨酯粘合剂既可以做成聚氨酯弹性体，也可以用来粘结橡胶颗粒、聚氨酯弹性体颗粒、碎石块等材料。由于A组分中90％以上是水，所以这种双组分聚氨酯粘合剂的成本比较低，既符合环保要求，又能够降低产品的成本。技术研发人员：崔宏强,王琼受保护的技术使用者：青岛利德贝特科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30