一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂的制作方法

本发明涉及聚氨酯粘合剂，尤其是涉及一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂。

背景技术：

1、百洁布是一类由化学纤维经压合、黏结制成的不织布材料，广泛用于装饰装潢、金属打磨抛光、日常洗涤，是市场用途较广的新产品。其中用于厨房清洁用品的百洁布，通常以复合百洁布制品的形式出现。复合百洁布可通过将海绵、木浆棉、纳米棉等不同性能的多孔材料粘结后制备，赋予百洁布柔软性、吸水性、更强的去污能力等性能。

2、常用的百洁布复合的粘合剂可分为油性和水性两类。油性粘合剂以氯丁橡胶体系和sbs体系的溶剂型粘合剂为主。这类粘合剂粘结强度较高，但溶剂型氯丁胶和溶剂型sbs在制备过程中，通常需要加入一定量的有机溶剂，如苯、甲苯或二甲苯等溶剂，具有较高毒性且挥发后污染环境。

3、水性粘合剂以水性丙烯酸、白乳胶(聚醋酸乙烯胶乳)为主。水性粘合剂优点是不含有毒有害的溶剂，使用过程较为环保，也不会在制品内残留。但这类粘合剂为水基化学品，耐水性较差，在潮湿环境下使用寿命较短，耐热性也较差。厨房清洁用品通常在有水、有一定温度的环境下使用，水性粘合剂的这些缺点严重影响到复合百洁布在这一用途上的使用效果。

4、考虑到化石资源的不可再生性，迫切需要用可再生的聚合物替代基于化石的反应性预聚物，生物基材料，特别是植物油，具有无毒、低挥发性、价格低廉等的特点。而在众多的植物油中，腰果壳油二元醇中同时含有刚性苯环和长脂肪链，不仅可以为树脂体系提供一定的强度和提高树脂体系的热稳定性，还能能起到“内部增塑”作用，对聚合物起到增韧的效果，并赋予聚合物一定的疏水性能蓖麻油多元醇中含有相当数量的羟基，其羟基值约为163mgkoh/g，羟基含量4.94％，羟基当量345，按羟值计算，蓖麻油中的三官能度占70％的和二官能度占30％，可直接参与合成。蓖麻油分子链中的羟基分布均匀使合成的聚氨酯具有均匀的交联结构，提高粘合剂的内聚强度。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了提供一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂。本发明采用了腰果壳油二元醇醇和蓖麻油多元醇作为生物基多元醇，有效降低了对石油基资源的依赖，同时在粘合剂中引入了刚性苯环和长脂肪链，能有效提高粘合剂的强度和韧性。本发明用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂具有优异的耐水性、耐热性能。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，由以下重量百分比的原料组成：腰果壳油二元醇20％-50％、蓖麻油多元醇ac-00510％-20％、禾大pripol2033二聚醇5-10％、多异氰酸酯20％-40％，增塑剂3.5％-16％、防老化助剂0.5％-1％。

4、所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-50、二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100、tolonatetmxflo100二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯(pdi)中的一种或多种。

5、所述腰果壳油二元醇为卡德莱公司nx-9201和nx-9203一种或两种。

6、所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸二乙酸酯、氯代脂肪酸酯、对苯二甲酸二辛酯、苯甲酸二乙二醇酯或长链氯化石蜡中的一种或几种。

7、所述防老化助剂为2，6-二叔丁基4-甲基苯酚(bht)、四(4-羟基5叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)、3,5-二叔丁基4-羟基苯丙酸十八酯(抗氧剂1076)、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(抗氧剂245)、双(2,2,6,6-四甲基4-哌啶)癸二酸酯(tinu-vin770)、亚磷酸三苯街(tpp)、亚磷酸三(壬基苯酯)(npp)、吩噻嗪、双(β-3,5-二叔丁基4-羟基苯基丙酸)己二醇酯中的一种或几种。

8、一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂的制备方法，包括如下步骤：

9、(1)首先将腰果壳油二元醇、蓖麻油多元醇ac-005和禾大pripol2033二聚醇加入到烧瓶中，加热至50℃-70℃，然后再加入多异氰酸酯，继续加热至70℃-90℃，反应3-6小时；

10、(2)反应完成后，然后降温至40℃-60℃，加入增塑剂和防老化助剂，继续反应1-2小时，即可得到制备的生物基聚氨酯粘合剂。

11、本发明有益的技术效果在于：

12、本发明生物基聚氨酯粘合剂采用腰果壳油二元醇，其结构中含有刚性苯环和长脂肪链，不仅可以为树脂体系提供一定的强度和提高树脂体系的热稳定性，还能起到“内部增塑”作用，对聚合物起到增韧的效果，并赋予聚合物一定的疏水性能。

13、本发明使用蓖麻油多元醇ac-005制备得到的生物基聚氨酯粘合剂，蓖麻油分子中的脂肪长链可改善粘合剂的耐水性、柔韧性和耐曲挠性，均匀分布的羟基使合成的聚氨酯粘合剂具有均匀的交联结构，提高粘合剂的内聚强度。

14、本发明使用tolonatetmxflo100二异氰酸酯得到的生物基聚氨酯粘合剂，tolonatetmxflo100是一种低粘度脂肪族聚氨酯，可溶于疏水型异氰酸酯，制备成聚氨酯粘合剂后可有效提高粘合力。

15、本发明使用禾大pripol2033二聚醇，含有六元环和长碳链结构，能为粘合剂提供一定的内聚强度和韧性，同时可提高粘合剂的耐热性和耐水性。

16、本发明含有活性异氰酸酯基团，与空气、百洁布或多孔材料中的水分发生化学反应，获得耐高温的交联网状结构，赋予粘合剂良好的耐高温性能。

17、本发明中使用的防老化助剂，有助于提高粘合剂的耐水性和耐热性。

技术特征：

1.一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：腰果壳油二元醇20%-50%、蓖麻油多元醇ac-005 10%-20%、禾大 pripol 2033二聚醇5-10%、多异氰酸酯20%-40%，增塑剂3.5%-16%、防老化助剂0.5%-1%。

2.根据权利要求1所述的用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-50、二苯基甲烷二异氰酸酯mdi-100、tolonatetm xflo 100 二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯(pdi)中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述腰果壳油二元醇为卡德莱公司nx-9201和nx-9203一种或两种。

4.根据权利要求1所述的用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸二乙酸酯、氯代脂肪酸酯、对苯二甲酸二辛酯、苯甲酸二乙二醇酯或长链氯化石蜡中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述防老化助剂为2，6-二叔丁基4-甲基苯酚(bht)、四（4-羟基5叔丁基苯基丙酸）季戊四醇酯（抗氧剂1010）、3,5-二叔丁基4-羟基苯丙酸十八酯(抗氧剂1076)、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯（抗氧剂245）、双（2,2,6,6-四甲基4-哌啶）癸二酸酯（tinu -vin770)、亚磷酸三苯街（tpp)、亚磷酸三（壬基苯酯）(npp)、吩噻嗪、双（β-3,5-二叔丁基4-羟基苯基丙酸）己二醇酯中的一种或几种。

6.一种根据权利要求1-4任意一项所述的用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开一种用于百洁布复合的生物基聚氨酯粘合剂，由以下重量百分比的原料组成：腰果壳油二元醇20%‑50%、蓖麻油多元醇AC‑005 10%‑20%、禾大Pripol 2033二聚醇5‑10%、多异氰酸酯20%‑40%，增塑剂3.5%‑16%、防老化助剂0.5%‑1%。本发明使用的腰果壳油二元醇、蓖麻油多元醇以及禾大Pripol 2033二聚醇作为主要原料，腰果壳油二元醇、蓖麻油多元醇以及禾大Pripol 2033二聚醇中含有长脂肪链结构，能起到“内部增塑”作用。本发明制备得到的生物基丙烯酸酯粘合剂具有优异的粘结强度、耐水性和耐老化性。技术研发人员：张晓峰受保护的技术使用者：无锡旺绿鸿纺织品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4