一種高性能改性聚氨酯膠黏劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及膠黏劑技術領域，尤其涉及一種高性能改性聚氨酯膠黏劑。
【背景技術】
[0002]膠黏劑是通過界面的黏附和內聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質，又叫黏合劑，習慣上簡稱為膠。簡而言之，膠黏劑就是通過黏合作用，能使被黏物結合在一起的物質。
[0003]聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱，它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成的，具有許多優良特性，如高彈性、耐磨性、耐低溫性、耐溶劑性以及良好的電絕緣性等，因而用途非常廣。聚氨酯膠黏劑是目前正在迅猛發展的聚氨酯樹脂中的一個重要組成部分，目前已應用在了鐵路、書籍裝訂、建筑、油墨、包裝、木材、汽車等領域。但是目前聚氨酯膠黏劑存在粘結強度低、抗菌性和耐污染性能，以及耐候性和耐水性差的缺點，限制了其使用范圍。
【發明內容】
[0004]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種高性能改性聚氨酯膠黏劑，其粘結強度高，抗菌性和耐污性能好，耐候性和耐水性能優異。
[0005]本發明提出的一種高性能改性聚氨酯膠黏劑，其原料按重量份包括以下組分:全氟烷基乙基醇30-50份、聚碳酸酯二醇20-35份、異佛爾酮二異氰酸酯80-150份、羥基硅烷5-12份、二羥基半酯3-8份、亞油酸2-12份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉3-8份、1，4_ 丁二醇2-5份、三乙胺5-12份、二辛酸二丁基錫0.1-0.5份、油酸亞錫0.1-1份、納米二氧化鈦2-5份、納米氧化鋅2-8份、納米氧化鈰1-5份、納米氧化鐵3-8份、納米蒙脫土 2-10份、改性抗污劑3-12份、N-甲基吡咯烷酮10-25份、水20-50份；
[0006]其中，所述改性抗污劑按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份去離子水和
0.2-0.5份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均勻，然后加入10-15份質量分數為45-55wt%的環氧甲萘醌丙酮溶液，攪拌均勻后通入氮氣，升溫至65-75°C后加入10-20份混合單體，然后加入3-10份質量分數為1-3%的偶氮二異丁腈水溶液，攪拌反應1.5-3h后冷卻至室溫，加入三乙胺調節體系為中性后得到所述改性抗污劑；其中，所述混合單體由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2-氟丙烯按重量比為1-5:2-6:3-6:2-7:2-10混合而成。
[0007]優選地，其原料中，全氟烷基乙基醇、聚碳酸酯二醇、異佛爾酮二異氰酸酯的重量比為 38-46:26-34:95-135。
[0008]優選地，其原料中，二羥基半酯、亞油酸、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、1，4-丁二醇、三乙胺的重量比為4-7: 5-10: 5-8: 3-5: 6_10。
[0009]優選地，其原料按重量份包括以下組分:全氟烷基乙基醇41-45份、聚碳酸酯二醇29-33份、異佛爾酮二異氰酸酯110-120份、羥基硅烷7-11份、二羥基半酯5-7份、亞油酸8-10份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉5-6.5份、1，4-丁二醇3.2-4份、三乙胺8-10份、二辛酸二丁基錫0.32-0.4份、油酸亞錫0.55-0.65份、納米二氧化鈦3.2_4份、納米氧化鋅5_6份、納米氧化鈰2-2.8份、納米氧化鐵6-6.5份、納米蒙脫土 8-9份、改性抗污劑8-11份、Ν-甲基吡咯烷酮15-19份、水35-45份。
[0010]優選地，其原料按重量份包括以下組分:全氟烷基乙基醇42份、聚碳酸酯二醇30份、異佛爾酮二異氰酸酯115份、羥基硅烷10份、二羥基半酯6.2份、亞油酸9份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉6.2份、1，4_ 丁二醇3.5份、三乙胺9.2份、二辛酸二丁基錫0.38份、油酸亞錫0.6份、納米二氧化鈦3.8份、納米氧化鋅5.3份、納米氧化鋪2.6份、納米氧化鐵6.2份、納米蒙脫土 8.6份、改性抗污劑10份、Ν-甲基吡咯烷酮17份、水40份。
[0011]優選地，所述羥基硅烷為三苯基羥基硅烷、3-氨丙基三羥基硅烷、三甲基羥基硅烷中的一種或者多種的混合物。
[0012]優選地，所述納米二氧化鈦的平均粒徑為20-40nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為35_50nm;所述納米氧化鋪的平均粒徑為35_55nm;所述納米氧化鐵的平均粒徑為50_85nm。
[0013]優選地，所述改性抗污劑按照以下工藝進行制備:按重量份將27-32份去離子水和0.32-0.4份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均勻，然后加入12-13.5份質量分數為48-52wt%的環氧甲萘醌丙酮溶液，攪拌均勻后通入氮氣，升溫至68-72°C后加入15-18份混合單體，然后加入6.5-8份質量分數為1.6-2.2%的偶氮二異丁腈水溶液，攪拌反應2.1-2.7h后冷卻至室溫，加入三乙胺調節體系為中性后得到所述改性抗污劑;其中，所述混合單體由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2-氟丙烯按重量比為3-4:4-5:4-5:4-6:5-8混合
ΟΤΙ D
[0014]優選地，所述改性抗污劑按照以下工藝進行制備:按重量份將30份去離子水和0.38份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均勻，然后加入13份質量分數為50wt%的環氧甲萘醌丙酮溶液，攪拌均勻后通入氮氣，升溫至70°C后加入15份混合單體，然后加入7份質量分數為2%的偶氮二異丁腈水溶液，攪拌反應2.5h后冷卻至室溫，加入三乙胺調節體系為中性后得到所述改性抗污劑;其中，所述混合單體由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2-氟丙烯按重量比為3.6:4:5:5: 7混合而成。
[0015]本發明膠黏劑以全氟烷基乙基醇、聚碳酸酯二醇、異佛爾酮二異氰酸酯為主要物質，并添加了羥基硅烷、二羥基半酯、亞油酸、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、1，4_丁二醇為原料，一方面將氟和硅原子引入了體系中，提高了膠黏劑的耐污性、耐水性、耐候性和耐熱性，同時大大提高了膠膜的拉伸強度和柔韌性;亞油酸含有1個活性亞甲基，在干燥過程中能氧化交聯，將其加入體系中作為擴鏈劑，從而在聚氨酯中引入了具有自干性能的結構，提高了聚氨酯膠黏劑的干燥速度、初黏力和耐水性能;環氧甲萘醌具有極強的抗污能力，能抑制污染物的附著與生長，本發明改性抗污劑中，以環氧甲萘醌為主料，并以甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2-氟丙烯為混合單體對環氧甲萘醌進行微膠囊化，通過控制制備過程中的工藝參數，使環氧甲萘醌完全被微膠囊化，加入體系中，在體系中分散均勻，隨著囊壁的降解，囊芯環氧甲萘醌被釋放出來，從而控制了環氧甲萘醌的釋放速度，達到使環氧甲萘醌緩釋的目的，有效防止了膠黏劑中抗污劑滲出不可控的現象，在體系中，一方面與納米二氧化鈦和納米氧化鋅具有協同作用，改善了膠黏劑的抗污性，起到了更好和更長久的防污效果，另一方面，因其表面引入了乙烯基三乙氧基硅烷和2-氟丙烯，從而在體系中引入了硅和氟原子，與納米氧化鐵、納米蒙脫土和納米氧化鈰配合，改善了膠黏劑的耐熱性、耐水性和耐候性。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種高性能改性聚氨酯膠黏劑，其原料按重量份包括以下組分:全氟烷基乙基醇45份、聚碳酸酯二醇29份、異佛爾酮二異氰酸酯120份、羥基硅烷7份、二羥基半酯7份、亞油酸8份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉6.5份、1，4_丁二醇3.2份、三乙胺10份、二辛酸二丁基錫0.32份、油酸亞錫0.65份、納米二氧化鈦3.2份、納米氧化鋅6份、納米氧化鈰2份、納米氧化鐵6.5份、納米蒙脫土 8份、改性抗污劑11份、N-甲基吡咯烷酮15份、水45份；
[0019]其中，所述納米二氧化鈦的平均粒徑為20nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為35nm;所述納米氧化鋪的平均粒徑為55nm;所述納米氧化鐵的平均粒徑為50nm;
[0020]所述改性抗污劑按照以下工藝進行制備:按重量份將27份去離子水和0.4份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均勻，然后加入12份質量分數為52wt%的環氧甲萘醌丙酮溶液，攪拌均勻后通入氮氣，升溫至68°C后加入15份混合單體，然后加入8份質量分數為1.6%的偶氮二異丁腈水溶液，攪拌反應2.7h后冷卻至室溫，加入三乙胺調節體系為中性后得到所述改性抗污劑;其中，所述混合單體由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2_氟丙烯按重量比為3:5:4:4:8混合而成。
[0021]實施例2
[0022]本發明提出的一種高性能改性聚氨酯膠黏劑，其原料按重量份包括以下組分:全氟烷基乙基醇41份、聚碳酸酯二醇33份、異佛爾酮二異氰酸酯110份、羥基硅烷11份、二羥基半酯5份、亞油酸10份、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉5份、1，4_ 丁二醇4份、三乙胺8份、二辛酸二丁基錫0.4份、油酸亞錫0.55份、納米二氧化鈦4份、納米氧化鋅5份、納米氧化鈰2.8份、納米氧化鐵6份、納米蒙脫土 9份、改性抗污劑8份、N-甲基吡咯烷酮19份、水35份；
[0023]其中，所述納米二氧化鈦的平均粒徑為40nm;所述納米氧化鋅的平均粒徑為50nm;所述納米氧化鋪的平均粒徑為3 5nm;所述納米氧化鐵的平均粒徑為8 5nm;
[0024]所述改性抗污劑按照以下工藝進行制備:按重量份將32份去離子水和0.32份烯丙基辛基酚聚氧乙烯醚混合均勻，然后加入13.5份質量分數為48wt%的環氧甲萘醌丙酮溶液，攪拌均勻后通入氮氣，升溫至72°C后加入18份混合單體，然后加入6.5份質量分數為
2.2%的偶氮二異丁腈水溶液，攪拌反應2.lh后冷卻至室溫，加入三乙胺調節體系為中性后得到所述改性抗污劑;其中，所述混合單體由甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、2-氟丙烯按重量比為4:4:4:6:5混合而成。
[0025]實施例3
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