一種水性聚氨酯樹脂、水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】一種超高固含量水性聚氨酯、包括該水性聚氨酯的膠粘劑及其制備方法，該超高固含量水性聚氨酯樹脂以含有長乙氧基側(cè)鏈的非離子二元醇作為主要的親水鏈段，使用聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二醇作為軟段，制備而成，固含量達(dá)95%以上；將本發(fā)明水性聚氨酯樹脂與其它適當(dāng)添加劑混配，得到的水性聚氨酯膠粘劑，具有優(yōu)異的耐濕熱性能以及機(jī)械性能，使用水性聚氨酯膠粘劑制成的膠膜，強(qiáng)度達(dá)120N/50mm～180N/50mm,經(jīng)過4 個(gè)循環(huán)的濕熱耐候性測(cè)試后，膠膜沒有任何翹邊和開膠，剝離強(qiáng)度達(dá)90N/50mm～130N/50mm。
【專利說明】
一種水性聚氨酯樹脂、水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及水性聚氨酯及水性聚氨酯膠粘劑領(lǐng)域，尤其是涉及一種超高固含量水 性聚氨酯、包括該水性聚氨酯的膠粘劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 被譽(yù)為"第五大塑料"的聚氨酯，由于其卓越的性能已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于發(fā)泡材 料、涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。
[0003] 隨著我國環(huán)境污染治理的不斷推進(jìn)，以及我國的生態(tài)文明建設(shè)，綠色、環(huán)保的水性 聚氨酯逐漸取代傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯已經(jīng)成為該領(lǐng)域的發(fā)展方向。
[0004] 水性聚氨酯樹脂作為水性膠粘劑一種重要的核心原材料，也受到了人們的普遍關(guān) 注，近年來，水性聚氨酯樹脂及其水性聚氨酯膠粘劑的研究已經(jīng)有了大量的報(bào)道。
[0005] 王正輝等人以聚酯多元醇為聚合物二元醇，與六次甲基二異氰酸酯及二羥甲基丙 酸進(jìn)行預(yù)縮聚，然后將預(yù)聚體直接分散于水中，再經(jīng)乙二胺擴(kuò)鏈，得到37.8%固含量的水性 聚氨酯(參見《高分子材料科學(xué)與工程》，2005,21(4)，292-294)。
[0006] CN201310378667.0公開了一種聚（碳酸酯-醚）型水性聚氨酯、水性聚氨酯膠粘劑 及其制備方法，以二羥甲基丙酸和二氨基磺酸鹽共同作為親水?dāng)U鏈劑，聚(碳酸酯-醚)二元 醇為軟段，制備了固含量52-58%的聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯，得到的水性聚氨酯膠粘 劑的剝離力為150~220N/cm，拉伸強(qiáng)度高達(dá)13.5~17.8MPa 〇
[0007] CN 201410258761.7公開了一種水性聚氨酯、其制備方法和水性聚氨酯膠粘劑，其 技術(shù)核心是以聚(碳酸酯-醚)二元醇為軟段，合成了 49-53%的水性聚氨酯樹脂，進(jìn)而制備 了聚(碳酸酯-醚)型水性聚氨酯膠粘劑，該水性聚氨酯膠粘劑制備的膠膜的剝離力為160N/ cm~240N/cm，經(jīng)過4個(gè)循環(huán)的高低溫沖擊、濕熱測(cè)試后，膠膜沒有任何翹邊和開膠，剝離力 為140N/cm~210N/cm。
[0008] CN 201410193197.5公開了一種汽車內(nèi)飾水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法，以聚 己二酸己二醇酯、聚新戊二醇癸二酸酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯為聚合物二元醇，二羥甲 基丙酸和二氨基磺酸鹽為親水?dāng)U鏈劑，異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯為異氰 酸酯，制備了固含量為51.9-52.7%的水性聚氨酯樹脂，以此為基體樹脂得到的水性膠粘劑 初粘性的粘接力高達(dá)28N/cm以上，拉伸強(qiáng)度高，且具有較好的耐熱性，在120 °C不回粘。
[0009] 從以上所述可以看出，盡管已經(jīng)有大量的水性聚氨酯樹脂以及水性聚氨酯膠粘劑 的報(bào)道，然而，水性聚氨酯樹脂的固含量最高也沒有超過55%，因而，得到的水性聚氨酯膠 粘劑中仍舊有45%以上的水。水的蒸發(fā)熱比較大，因而，水性聚氨酯膠粘劑在使用過程中需 要耗費(fèi)大量的能量把水分烘干，與傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，則耗能要大一些，更為 重要的是，水分烘干需要消耗一定的時(shí)間，會(huì)使得水性聚氨酯膠粘劑進(jìn)行粘接時(shí)，與溶劑型 膠粘劑相比，效率要低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種超高固含量的水性聚氨酯樹脂及由其制備 的水性聚氨酯膠粘劑，所述水性聚氨酯樹脂的固含量達(dá)95%以上。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是，提供一種含有所述超高固含量的水性聚氨酯 樹脂的水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。
[0012] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種超高固含量水性聚氨酯樹脂，由 以下方法制備而成：
[0013] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的非離子二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二元醇 中加入二異氰酸酯，進(jìn)行反應(yīng)，得到第一中間體；
[0014] b)往所述第一中間體中加入二羥甲基丙酸及催化劑，進(jìn)行反應(yīng)，得到第二中間體；
[0015] c)往所述第二中間體中加入丁二醇，進(jìn)行反應(yīng)，得到第三中間體；
[0016] d)往所述第三中間體中加入三乙胺，進(jìn)行反應(yīng)，然后，加入去離子水，進(jìn)行攪拌，即 得到水性聚氨酯樹脂。
[0017] 優(yōu)選的，步驟a)中，所述預(yù)先除水后的非離子二元醇為20-210g，聚己內(nèi)酯二元醇 為80-320g，聚丙二元醇為30-180g，二異氰酸酯為58-116g;
[0018] 步驟b)中，所述二羥甲基丙酸為2.8-4.5g，催化劑為0.12-0.48g;
[0019] 步驟c)中，所述丁二醇為8.5-12.7g;
[0020] 步驟d)中，所述三乙胺為1 ? 7-2 ? 8g，去離子水為9 ? 1-29 ? 5g。
[0021 ]所述非離子二元醇的結(jié)構(gòu)式如下列式I所示：
[0023] 式I中，m為整數(shù)，10彡m彡50;
[0024]所述聚己內(nèi)酯二元醇的結(jié)構(gòu)式如下列式II所示：
[0026] 式II中，n為整數(shù)，5彡n彡50;
[0027] 所述聚丙二元醇的結(jié)構(gòu)式如下列式III所示：
[0029] 式III中，p為整數(shù)，5彡p彡40。
[0030]步驟a)中，所述預(yù)先除水是將非離子二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二元醇在多 l〇〇°C(優(yōu)選多105°C;更優(yōu)選110°C)條件下除水，最好是在減壓條件下進(jìn)行，優(yōu)選減壓壓力 至0.096-0.099MPa (更優(yōu)選0.098MPa);除水時(shí)間彡1.5h (優(yōu)選彡2h)。
[0031]優(yōu)選的，步驟a)中，所述反應(yīng)的溫度為70-85°C，反應(yīng)的時(shí)間為1.5-5h。
[0032]優(yōu)選的，步驟b)中，所述反應(yīng)的溫度為75-85°C，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。
[0033]優(yōu)選的，步驟b)中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、有機(jī)鉍Dabco MB20。
[0034]優(yōu)選的，步驟c)中，所述反應(yīng)的溫度為90_105°C，反應(yīng)的時(shí)間為l_4h。
[0035]優(yōu)選的，步驟d)中，所述反應(yīng)的溫度為30_45°C，反應(yīng)的時(shí)間為0.5-lh，攪拌的速度 為600-1000rpm，攪拌的時(shí)間為0.5-2h。
[0036]本發(fā)明之水性聚氨酯膠粘劑，包括如下組分：
[0037] 90~220g的權(quán)利要求1所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂；
[0038] 0.1~0.58的水性增稠劑；
[0039] 0.05~0.3(^的水性流平劑；
[0040] 0.02~0.15g的水性消泡劑；
[00411 15~40g的滑石粉；
[0042] 2~10g的鈦白粉；
[0043] 0.3~1.28的氣相白炭黑；
[0044] 3.5~13.2g的水性固化劑。
[0045] 本發(fā)明之水性聚氨酯膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：
[0046] 在砂磨機(jī)中加入權(quán)利要求1所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂、滑石粉、鈦白粉、 氣相白炭黑，攪拌，再加水性消泡劑，進(jìn)行砂磨4~6h，得到第一組分；
[0047] 將所述第一組分用150-300目的濾網(wǎng)過濾，將濾液放入高速攪拌機(jī)中，加入水性增 稠劑和水性流平劑，以800~lOOOrpm的速度攪拌2~5h，然后加入水性固化劑，繼續(xù)以1000 ~1400rpm的速度攪拌3~5分鐘，即得到水性聚氨酯膠粘劑。
[0048] 所述水性增稠劑優(yōu)選聚氨酯類增稠劑，更優(yōu)選羅門哈斯RM-12W、RM-2020或RM-8W 中的一種。
[0049 ]所述水性流平劑優(yōu)選 BYK-380N、BYK-381、BYK-307、BYK-341、BYK-345、BYK-346 或 BYK-348。
[0050]所述水性消泡劑優(yōu)選 BYK-019、BYK-020、BYK-024、BYK-028SBYK-1730;
[0051 ]所述水性固化劑優(yōu)選Desmodur DN、Bayhydur3100、Bayhydur XP2487/l、Bayhydur XP2547或Bayhydur XP2451。
[0052]對(duì)使用本發(fā)明水性聚氨酯膠粘劑制成的膠膜進(jìn)行剝離力的性能測(cè)試，具體方法如 下：
[0053]①樣板制備:將水性聚氨酯膠粘劑分別噴涂在ABS塑料基材上和PVC皮革上，噴涂 量為120~180g/m2,然后在85°C烘箱中烘烤10~20s，將ABS塑料件和PVC皮粘接在一起，室 溫放置72小時(shí)后，待測(cè)；
[0054]②濕熱性能測(cè)試:將制備的樣板在80 %相對(duì)濕度下，從30 °C上升到80°C，保持4h; 從80°C下降到-40°C，在30 %相對(duì)濕度下，保持4h;從-40°C上升到25°C，在相對(duì)濕度30 %下， 保持lh，此過程為一個(gè)循環(huán)，對(duì)膠膜進(jìn)行剝離力的測(cè)試;如此進(jìn)行4個(gè)循環(huán)后，對(duì)膠膜進(jìn)行90 度剝離力的測(cè)試。
[0055] 測(cè)試結(jié)果表明：所述膠膜的強(qiáng)度為120N/50mm~180N/50mm,經(jīng)過4個(gè)循環(huán)的濕熱耐 候性測(cè)試后，所述膠膜沒有任何翹邊和開膠，剝離強(qiáng)度為90N/50mm~130N/50mm。
[0056]研究表明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果：1)本發(fā)明以含有長乙氧基 側(cè)鏈的非離子二元醇作為主要的親水鏈段，由于其長的側(cè)鏈，大大降低了水性聚氨酯的粘 度，可以提高水性聚氨酯樹脂的固含量，水性聚氨酯樹脂的固含量可高達(dá)95%以上;2)由于 引入了乙氧基的非離子二元醇體系，因而，大大降低了羧酸鹽含量，有助于提高水性聚氨酯 的耐濕熱性能;3)通過使用聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二醇作為軟段，分別提高了水性樹脂的 機(jī)械性能以及耐水解性能，使得到的水性聚氨酯膠粘劑具有優(yōu)異的耐濕熱性能以及機(jī)械性 能，濕熱測(cè)試前，膠膜強(qiáng)度達(dá)120N/50mm~180N/50mm，經(jīng)過4個(gè)循環(huán)的濕熱耐候性測(cè)試后，膠 膜沒有任何翹邊和開膠，剝離強(qiáng)度達(dá)90N/50mm~130N/50mm;4)水性聚氨酯膠粘劑的固含量 達(dá)95%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前的58%固含量的水性聚氨酯膠粘劑;5)進(jìn)行水性粘接時(shí)，烘干時(shí) 間為l〇 _20s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前的15_20min。
【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制得之水性聚氨酯樹脂的核磁氫譜圖；
[0058]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 為便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之水性聚氨酯、水性聚氨酯膠粘劑 及其制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但這些實(shí)施例不得用于解釋對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限 制。
[0060] 實(shí)施例1
[0061] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的20g非離子二元醇(m= 10，式I)、80g聚己內(nèi)酯二 元醇(n = 5,式II)和30g聚丙二元醇(p = 5,式III)中加入116g的二苯基甲燒二異氰酸酯，反 應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)1.5h，得到第一中間體；
[0062] b)往第一中間體中加入2.8g二羥甲基丙酸以及0.12g二月桂酸二丁基錫，溫度為 75 °C，反應(yīng)4h，得到第二中間體；
[0063] c)往第二中間體中加入8.5g丁二醇，溫度為90°C，反應(yīng)4h，得到第三中間體；
[0064] d)往第三中間體中加入1.7g三乙胺，溫度為30°C，反應(yīng)lh，然后，加入9.1g去離子 水，攪拌速度為600rpm，攪拌2h，得到固含量為96.6 %水性聚氨酯樹脂。
[0065]圖1為本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖：586.3cm-1，748.3cm-1， 777 ? 2cm-1，960 ? 4cm-1，1074 ? 3cm-1，1178 ? 4cm-1，1267 ? lcm-1，1363 ? 5cm-1，1390 ? 5cm-1， 1421 ? 5cm-1，1465 ? 8cm-1，1525 ? 6cm-1，1722 ? 3cm-1，2875 ? 6cm-1，2950 ? 8cm-1，3388 ? 6cm-1。
[0066]圖2為本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的核磁氫譜(CDC13為氘代試劑）：0.97ppm, 1.07ppm,1.25ppm,1.35ppm,1.50ppm,1.66ppm,1.71ppm,2.32ppm,3.15ppm,3.65ppm, 3.88ppm,4.09ppm,4.77ppm,7.27ppm〇
[0067]通過閱讀圖1紅外譜圖和圖2核磁氫譜圖，可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹 脂的結(jié)構(gòu)。
[0068] 實(shí)施例2
[0069] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的210g非離子二元醇(m=50,式I)、320g聚己內(nèi)酯 二元醇(n = 50,式II)和180g聚丙二元醇(p = 40，式III)中加入95g的1,6-六亞甲基二異氰 酸酯，溫度為85°C，反應(yīng)1.5h，得到第一中間體；
[0070] b)往第一中間體中加入4.5g二羥甲基丙酸以及0.48g辛酸亞錫，溫度為85°C，反應(yīng) 2h，得到第二中間體；
[0071] c)往第二中間體中加入12.7g 丁二醇，溫度為105°C，反應(yīng)lh，得到第三中間體；
[0072] d)往第三中間體中加入2.8g三乙胺，溫度為45°C，反應(yīng)0.5h，然后，加入29.5g去離 子水，攪拌速度為l〇〇〇rpm，攪拌0.5h，得到固含量為96.4 %水性聚氨酯樹脂。
[0073] 本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖：585.8cm-1，746.5cm-1，775.4CHT 1， 961?6cm-1，1072?4cm-1，1179?3cm-1，1265?4cm- 1，1360?7cm-1，1392?5cm-1，1420?7cm-1， 1464 ? 2cm-1，1527 ? lcm-1，1720 ? 5cm-1，2874 ? 8cm-1，2952 ? 4cm-1，33908 ? lcm-1。
[0074]本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的核磁氫譜（CDC13為氘代試劑）：0.95ppm， 1.12ppm,1.28ppm,1.37ppm,1.52ppm,1.69ppm,1.75ppm,2.38ppm,3.23ppm,3.70ppm, 3.92ppm,4.17ppm,4.83ppm,7.25ppm 〇
[0075] 通過閱讀所述本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖和核磁氫譜圖的相關(guān) 數(shù)據(jù)，可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)。
[0076] 實(shí)施例3
[0077] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的130g非離子二元醇(m=25,式I)、180g聚己內(nèi)酯 二元醇(n=15,式II)和100g聚丙二元醇(p = 30,式III)中加入58g異佛爾酮二異氰酸酯，溫 度為80°C，反應(yīng)2.5h，得到第一中間體；
[0078] b)往第一中間體中加入3.1g二羥甲基丙酸以及0.22g有機(jī)鉍Dabco MB20,溫度為 80°C，反應(yīng)3h，得到第二中間體；
[0079] c)往第二中間體中加入10.2g 丁二醇，溫度為95°C，反應(yīng)2h，得到第三中間體；
[0080] d)往第三中間體中加入2.0g三乙胺，溫度為35°C，反應(yīng)0.5h，然后，加入13.5g去離 子水，攪拌速度為SOOrpm，攪拌lh，得到固含量為97.3%水性聚氨酯樹脂。紅外譜圖： 584 ? lcm-1，750 ? 2cm-1，773 ? 5cm-1，958 ? 7cm-1，1071 ? 5cm-1，1176 ? 3cm-1，1264 ? 8cm-1，1367 ? 2cm -1，1387 ? 5cm-1，1424 ? 2cm-1，1463 ? 6cm-1，1524 ? lcm-1，1725 ? 3cm-1，2871 ? 4cm-1，2952 ? 3cm-1， 3385.9cm-1。
[00811本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的核磁氫譜（CDC13為氘代試劑）：0.90ppm， 1.02ppm,1.22ppm,1.31ppm,1.48ppm,1.60ppm,1.76ppm,2.39ppm,3.21ppm,3.70ppm, 3.81ppm,4.16ppm,4.68ppm,7.29ppm 0
[0082] 通過閱讀本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖和核磁氫譜圖的相關(guān)數(shù)據(jù)， 可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)。
[0083] 實(shí)施例4
[0084] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的120g非離子二元醇(m=15,式I)、260g聚己內(nèi)酯 二元醇(11 = 40，式11)和15(^聚丙二元醇(口 = 35，式111)中加入888的2,4-甲苯二異氰酸酯， 溫度為75°C，反應(yīng)時(shí)間為3.5h，得到第一中間體；
[0085] b)往第一中間體中加入3.7g二羥甲基丙酸以及0.35g辛酸亞錫，溫度為82°C，反應(yīng) 3.5h，得到第二中間體；
[0086] c)往第二中間體中加入11.2g丁二醇，溫度為100°C，反應(yīng)時(shí)間為2.5h，得到第三中 間體；
[0087] d)往第三中間體中加入2.3g三乙胺，溫度為40°C，反應(yīng)lh，然后，加入26.5g去離子 水，攪拌速度900rpm，攪拌1.5h，得到固含量為96.0 %水性聚氨酯樹脂。本實(shí)施例制得之水 性聚氨酯樹脂紅外譜圖：581 ? 7cm-1，750 ? 2cm-1，773 ? 4cm-1，962 ? 8cm-1，1076 ? 2cm-1，1180 ? lcm -1，1271 ? 2cm-1，1360 ? 4cm-1，1392 ? 3cm-1，1423 ? 7cm-1，1464 ? 2cm-1，1522 ? 8cm-1，1725 ? 6cm-1， 2874 ? 2cm-1，2953 ? 2cm-1，3391 ? 4cm-1。
[0088]本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂核磁氫譜（CDC13為氘代試劑）：0.88ppm， 1.lOppm,1.28ppm,1.39ppm,1.56ppm,1.68ppm,1.74ppm,2.41ppm,3.22ppm,3.68ppm, 3.92ppm,4.15ppm,4.80ppm,7.27ppm 〇
[0089] 通過閱讀所述本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖和核磁氫譜圖的相關(guān) 數(shù)據(jù)，可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)。
[0090] 實(shí)施例5
[0091] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的160g非離子二元醇(m=45,式I)、270g聚己內(nèi)酯 二元醇(11 = 48，式11)和9(^聚丙二元醇(口 = 30，式111)中加入958的4,4-二環(huán)己基甲燒二異 氰酸酯，溫度為85°C，反應(yīng)2h，得到第一中間體；
[0092] b)往第一中間體中加入3.5g二羥甲基丙酸以及0.26g有機(jī)鉍Dabco MB20,溫度為 80°C，反應(yīng)3.5h，得到第二中間體；
[0093] c)往第二中間體中加入9.3g 丁二醇，溫度為98°C，反應(yīng)1.5h，得到第三中間體；
[0094] d)往第三中間體中加入2. lg三乙胺，溫度為38°C，反應(yīng)lh，然后，加入28.5g去離子 水，攪拌速度為850rpm，攪拌lh，得到固含量為95.7 %水性聚氨酯樹脂。
[0095] 本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂紅外譜圖：585.9cm-1，746.7cm-1，770.8cm- 1， 963?lcm-1，1071?6cm-1，1175?3cm-1，1265?8cm- 1，1361?7cm-1，1392?4cm-1，1424?2cm-1， 1462 ? 0cm-1，1524 ? 7cm-1，1720 ? 9cm-1，2873 ? 5cm-1，2954 ? 2cm-1，3384 ? 2cm-1。
[0096]本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂核磁氫譜（CDC13為氘代試劑）：1.01ppm， 1.12ppm,1.28ppm,1.41ppm,1.57ppm,1.68ppm,1.70ppm,2.35ppm,3.19ppm,3.71ppm, 3.90ppm,4.13ppm,4.82ppm,7.24ppm 〇
[0097] 通過閱讀所述本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖和核磁氫譜圖的相關(guān) 數(shù)據(jù)，可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)。
[0098] 實(shí)施例6
[0099] a)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的200g非離子二元醇(m=38,式I)、280g聚己內(nèi)酯 二元醇(n = 40,式II)和50g聚丙二元醇(p=12,式III)中加入105g異佛爾酮二異氰酸酯，溫 度為80 °C，反應(yīng)4.5h，得到第一中間體；
[0100] b)往第一中間體中加入3.8g二羥甲基丙酸以及0.35g辛酸亞錫，溫度為80°C，反應(yīng) 2.5h，得到第二中間體；
[0101] C)往第二中間體中加入10.8g 丁二醇，溫度為95°C，反應(yīng)3h，得到第三中間體；
[0102] d)往第三中間體中加入2.2g三乙胺，溫度為35°C，反應(yīng)0.5h，然后，加入18.7g去離 子水，攪拌速度為900rpm，攪拌時(shí)間為1.5h，得到固含量為96.7 %水性聚氨酯樹脂。
[0103] 本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂紅外譜圖：584.2cm-1，745.2cm- 1，775 . lcnf1， 957?2cm-1，1070?2cm-1，1174?3cm-1，1264?2cm- 1，1360?2cm-1，1393?6cm-1，1425?3cm-1， 1467 ? 0cm-1，1521 ? 4cm-1，1720 ? 2cm-1，2873 ? 0cm-1，2953 ? lcm-1，3384 ? 2cm-1。
[0104]本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂核磁氫譜（CDC13為氘代試劑）：0.92ppm， 1.03ppm,1.21ppm,1.38ppm,1.42ppm,1.60ppm,1.75ppm,2.39ppm,3.22ppm,3.59ppm, 3.95ppm,4.15ppm,4.83ppm,7.29ppm 〇
[0105] 通過閱讀所述本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的紅外譜圖和核磁氫譜圖的相關(guān) 數(shù)據(jù)，可以確定本實(shí)施例制得之水性聚氨酯樹脂的結(jié)構(gòu)。
[0106] 實(shí)施例7
[0107]在砂磨機(jī)中加入實(shí)施例1-6得到的90~220g的水性聚氨酯、15~40g的滑石粉、2~ l〇g的鈦白粉、〇. 3~1.2g氣相白炭黑，攪拌，再加0.02~0.15g的水性消泡劑，進(jìn)行砂磨4~ 6h，得到第一組分；
[0108] 將第一組分用200目的濾網(wǎng)過濾，將濾液放入高速攪拌機(jī)中，加入0.1~0.5g的水 性增稠劑和〇. 05~0.30g的水性流平劑，以800~lOOOrpm的速度攪拌2~5h，然后加入3.5~ 13.2g的水性固化劑，繼續(xù)以1000~1400rpm的速度攪拌3~5min，得到水性聚氨酯膠粘劑， 分別標(biāo)記為WAD1-WAD6。
[0109] 表1水性聚氨酯膠粘劑物料比例
[0111]表2水性聚氨酯膠粘劑性能測(cè)試
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于，由以下方法制備而成： a) 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往預(yù)先除水后的非離子二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二元醇中加 入二異氰酸酯，進(jìn)行反應(yīng)，得到第一中間體； b) 往所述第一中間體中加入二羥甲基丙酸及催化劑，進(jìn)行反應(yīng)，得到第二中間體； c) 往所述第二中間體中加入丁二醇，進(jìn)行反應(yīng)，得到第三中間體； d) 往所述第三中間體中加入三乙胺，進(jìn)行反應(yīng)，然后，加入去離子水，進(jìn)行攪拌，得到水 性聚氨酯樹脂。2. 如權(quán)利要求1所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于，步驟a)中，所述預(yù)先 除水后的非離子二元醇為20-210g，聚己內(nèi)酯二元醇為80-320g，聚丙二元醇為30-180g，二 異氰酸酯為58-116g; 步驟b )中，所述二羥甲基丙酸為2.8-4.5g，催化劑為0.12-0.48g; 步驟c )中，所述丁二醇為8.5-12.7g; 步驟d)中，所述三乙胺為1.7-2.8g，去離子水為9.1-29.5g。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟a)中，預(yù)先 除水是指，將非離子二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇和聚丙二元醇在ll〇°C，減壓除水2h。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟a)中， 所述反應(yīng)的溫度為70_85°C，反應(yīng)的時(shí)間為1.5-5h。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟b)中， 所述反應(yīng)的溫度為75-85°C，反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟b)中， 所述催化劑為二月桂酸二丁基錫催化劑、辛酸亞錫催化劑、有機(jī)鉍Dabco MB20催化劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟c)中， 所述反應(yīng)的溫度為90_105°C，反應(yīng)的時(shí)間為l_4h。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂，其特征在于:步驟d)中， 所述反應(yīng)的溫度為30_45°C，反應(yīng)的時(shí)間為0.5-lh，攪拌的速度為600-1000rpm，攪拌的時(shí)間 為0.5-2h。9. 一種水性聚氨酯膠粘劑，包括如下組分： 90~220g的權(quán)利要求1所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂； 0.1~0.5 g的水性增稠劑； 0.05~0.30g的水性流平劑； 0.02~0.15 g的水性消泡劑； 15~40g的滑石粉； 2~10 g的鈦白粉； 0.3~1.2g的氣相白炭黑； 3.5~13.2g的水性固化劑。10. -種如權(quán)利要求9所述水性聚氨酯膠粘劑的制備方法，包括以下步驟： 在砂磨機(jī)中加入權(quán)利要求1所述的超高固含量水性聚氨酯樹脂、滑石粉、鈦白粉、氣相 白炭黑，攪拌，加入水性消泡劑，進(jìn)行砂磨4~6h，得到第一組分； 將所述第一組分用150-300目的濾網(wǎng)過濾，將濾液放入高速攪拌機(jī)中，加入水性增稠劑 和水性流平劑，以800~lOOOrpm的速度攪拌2~5h，然后加入水性固化劑，繼續(xù)以1000~ 1400rpm的速度攪拌3~5分鐘，得到水性聚氨酯膠粘劑。
【文檔編號(hào)】C08G18/48GK105968295SQ201610355548
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】李浩春
【申請(qǐng)人】湖南本安亞大新材料有限公司