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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510916178.5 (22)申请日 2015.12.11 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105462536 A (43)申请公布日 2016.04.06 (73)专利权人 南京信息工程大学 地址 210019 江苏省南京市建邺区奥体大 街69号 (72)发明人 姚义俊万韬隃刘斌温晓霞 刘雯雯杨佳伟张彬张俊阳 (74)专利代理机构 南京汇盛专利商标事务所 (普通合伙) 32238 代理人 张立荣 (51)Int.Cl. C09J 175/08(2006.。
2、01) C08G 18/76(2006.01) C08G 18/67(2006.01) C08G 18/66(2006.01) C08G 18/58(2006.01) C08G 18/48(2006.01) C08G 18/32(2006.01) C08G 18/12(2006.01) 审查员 庄晓莎 (54)发明名称 一种水性硅烷改性聚氨酯粘合剂及其制备 方法 (57)摘要 本发明公开了一种水性硅烷改性聚氨酯粘 合剂及其制备方法， 由以下重量份的原料制备而 成： 1520份聚醚二元醇、 810份二异氰酸酯、 1 2份酸、 25份硅烷偶联剂、 810份环氧树脂、 510份丙酮、 0.51份催化。
3、剂、 25份封端剂、 1 2份三乙胺、 1015份氮甲基呲咯烷酮和45 50份去离子水。 发明提供的水性硅烷改性聚氨酯 粘合剂通过将硅烷偶联剂和聚氨酯树脂进行复 合， 利用硅烷偶联剂固化快、 固化时不起泡、 耐湿 热、 耐老化性能优异等特性来提高聚氨酯粘合剂 的性能， 并加入四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯 提高水性聚氨酯粘合剂的强度、 粘附力、 外观、 柔 韧性和耐久性， 研制出的水性硅烷改性聚氨酯粘 合剂， 可耐100水煮60min， 对各种亲水和疏水 性的基材都具有高粘接强度。 权利要求书1页 说明书3页 CN 105462536 B 2019.02.12 CN 105462536 B 1.。
4、一种水性硅烷改性聚氨酯粘合剂， 其特征在于： 由以下重量份的原料制备而成： 15 20份聚醚二元醇、 810份二异氰酸酯、 12份酸、 25份硅烷偶联剂、 8 10份环氧树脂、 510 份丙酮、 0.51份催化剂、 25份封端剂、 12份三乙胺、 1015份氮甲基呲咯烷酮和4550份去 离子水； 所述聚醚二元醇为聚四氢呋喃二醇； 所述二异氰酸酯为四甲基间苯二亚甲基二异 氰酸酯； 所述封端剂为丙烯酸羟乙酯和正丁醇按照体积比1:0.51的混合物； 所述酸为二羟 甲基丙酸； 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。 2.权利要求1所述水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备方法， 其特征在于包括如下步骤： （1） 将聚。
5、四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、 二月桂酸二丁基锡以及丙烯 酸羟乙酯和正丁醇的混合物分别在在80100真空下减压脱水0.51h； 将环氧树脂溶解在 丙酮中， 制成环氧树脂与丙酮混合溶液； （2） 将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯放入装有温度计、 搅拌器及回 流冷凝管的三口容器中， 加热到6080， 缓慢滴加环氧树脂与丙酮混合溶液， 同时缓慢均 匀滴加二月桂酸二丁基锡， 反应23h后滴加二羟甲基丙酸， 继续反应23h， 降温到3050 之间， 得到聚氨酯预聚体 ， 该步骤始终在氮气保护下进行； （3） 在聚氨酯预聚体 中滴加封端剂， 滴加后加热到6080反应23h，。
6、 得到聚氨酯预聚 体； （4） 在聚氨酯预聚体中滴加硅烷偶联剂， 滴加后反应12h， 检测异氰酸酯基至异氰酸 酯基消失后降温至4050， 得到硅烷改性的聚氨酯齐聚物； （5） 在4050搅拌条件下， 往硅烷改性的聚氨酯齐聚物中滴加三乙胺进行成盐反应， 同时往硅烷改性的聚氨酯齐聚物中滴加氮甲基呲咯烷酮以及去离子水进行乳化； 剧烈搅拌 下搅拌2030 min使齐聚物乳化， 得到水性硅烷改性聚氨酯粘合剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105462536 B 2 一种水性硅烷改性聚氨酯粘合剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于粘合剂制备技术领域， 涉及一种水性硅烷改性聚氨酯粘合剂及其制备。
7、 方法。 背景技术 0002 水性胶粘剂以水为基本介质， 具有不易燃、 气味小、 不污染环境、 节能、 操作加工方 便等特点， 用水性胶粘剂来取代溶剂型胶粘剂， 对改善工作环境减少污染， 降低工作强度， 避免火灾的危险非常有效。 水性胶粘剂替代溶剂型产品已大势所趋。 水性聚氨酯粘合剂具 有无溶剂、 无污染、 成膜性好、 粘接力强等特性， 但聚氨酯树脂固化较慢， 且固化时易和空气 中的水气反应使树脂固化物产生气泡甚至裂缝， 不能长期耐湿热和耐老化。 0003 因此有必要发明一种能长期耐湿热和耐老化的水性聚氨酯粘合剂。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷， 提供一种耐湿热和耐老。
8、化性能优异的水 性硅烷改性聚氨酯粘合剂。 0005 本发明的另一目的在于提供该水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备方法。 0006 上述目的是通过如下技术方案实现的： 0007 一种水性硅烷改性聚氨酯粘合剂， 由以下重量份的原料制备而成： 1520份聚醚 二元醇、 810份二异氰酸酯、 12份酸、 25份硅烷偶联剂、 810份环氧树脂、 510份丙 酮、 0.51份催化剂、 25份封端剂、 12份三乙胺、 1015份氮甲基呲咯烷酮和4550份 去离子水。 0008 优选地， 所述酸选用二羟甲基丙酸。 0009 优选地， 所述催化剂选用二月桂酸二丁基锡。 0010 优选地， 所述封端剂选用丙烯酸羟乙酯。
9、和正丁醇按照体积比1:0.51的混合物。 0011 优选地， 所述聚醚二元醇选用聚四氢呋喃二醇。 0012 优选地， 所述二异氰酸酯选用四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯。 0013 上述水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备方法， 包括如下步骤： 0014 (1)将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、 二月桂酸二丁基锡以及 丙烯酸羟乙酯和正丁醇的混合物分别在在80100真空下减压脱水0.51h； 将环氧树脂 溶解在丙酮中， 制成环氧树脂与丙酮混合溶液； 0015 (2)将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯放入装有温度计、 搅拌器 及回流冷凝管的三口容器中， 加热到6080， 缓慢滴。
10、加环氧树脂与丙酮混合溶液， 同时缓 慢均匀滴加二月桂酸二丁基锡， 反应23h后滴加二羟甲基丙酸， 继续反应23h， 降温到30 50之间， 得到聚氨酯预聚体 ， 该步骤始终在氮气保护下进行； 0016 (3)在聚氨酯预聚体 中滴加封端剂， 滴加后加热到6080反应23h， 得到聚氨 酯预聚体； 说明书 1/3 页 3 CN 105462536 B 3 0017 (4)在聚氨酯预聚体中滴加硅烷偶联剂， 滴加后反应12h， 检测异氰酸酯基至 异氰酸酯基消失后降温至4050， 得到硅烷改性的聚氨酯齐聚物； 0018 (5)在4050搅拌条件下， 往硅烷改性的聚氨酯齐聚物中滴加三乙胺进行成盐 反应， 。
11、同时往硅烷改性的聚氨酯齐聚物中滴加氮甲基呲咯烷酮以及去离子水进行乳化； 剧 烈搅拌下搅拌2030min使齐聚物乳化， 得到水性硅烷改性聚氨酯粘合剂 0019 本发明的有益效果： 0020 1、 本发明将硅烷偶联剂和聚氨酯树脂进行复合， 利用硅烷偶联剂固化快、 固化时 不起泡、 耐湿热、 耐老化性能优异等特性来提高聚氨酯粘合剂的性能， 并加入四甲基间苯二 亚甲基二异氰酸酯提高水性聚氨酯粘合剂的强度、 粘附力、 外观、 柔韧性和耐久性， 研制出 的水性硅烷改性聚氨酯粘合剂， 可耐100水煮60min， 对各种亲水和疏水性的基材都具有 高粘接强度。 0021 2、 本发明提供的制备方法简单、 可控，。
12、 易于推广。 具体实施方式 0022 下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。 0023 实施例1： 水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备 0024 包括如下步骤： 0025 (1)将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、 二月桂酸二丁基锡以及 丙烯酸羟乙酯和正丁醇的1:1混合物分别在80真空下减压脱水0.5h， 待用； 0026 (2)将15g聚四氢呋喃二醇、 8g四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯放入装有温度计、 搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中， 加热到60， 缓慢滴加5g丙酮溶解的8g环氧树脂， 同时 缓慢均匀滴加0.5g二月桂酸二丁基锡， 反应2h后滴加1g二羟甲基丙酸， 继续反应2。
13、h， 过程始 终在氮气保护下进行， 降温到30， 得到聚氨酯预聚体 ； 0027 (3)在聚氨酯预聚体 中滴加2g丙烯酸羟乙酯和正丁醇体积比1:1的混合物， 加热 到60反应2h， 得到聚氨酯预聚体； 0028 (4)在聚氨酯预聚体滴加2g硅烷偶联剂， 反应1h， 用丁二胺法测定异氰酸酯基含 量， 当不再含有异氰酸酯基时降温至40， 得到硅烷改性的聚氨酯齐聚物； 0029 (5)在40条件下搅拌， 往齐聚物中滴加1g三乙胺进行成盐反应， 同时往齐聚物中 滴加10g氮甲基呲咯烷酮以及45g去离子水进行乳化； 在剧烈搅拌下搅拌20min使齐聚物乳 化， 得到水性硅烷改性聚氨酯粘合剂。 0030 实。
14、施例2： 水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备 0031 (1)将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、 二月桂酸二丁基锡以及 丙烯酸羟乙酯和正丁醇的1:0.5混合物分别在100真空下减压脱水1h， 待用； 0032 (2)将20g聚四氢呋喃二醇、 10g四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯放入装有温度计、 搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中， 加热到80， 缓慢滴加10g丙酮溶解的10g环氧树脂， 同 时缓慢均匀滴加1g二月桂酸二丁基锡， 反应3h后滴加2g二羟甲基丙酸， 继续反应3h， 过程始 终在氮气保护下进行， 降温到50， 得到聚氨酯预聚体 ； 0033 (3)在聚氨酯预聚体 中滴加5g丙烯。
15、酸羟乙酯和正丁醇体积比1:0.5的混合物， 加 热到80反应3h， 得到聚氨酯预聚体； 说明书 2/3 页 4 CN 105462536 B 4 0034 (4)在聚氨酯预聚体滴加5g硅烷偶联剂， 反应2h， 用丁二胺法测定异氰酸酯基含 量， 当不再含有异氰酸酯基时降温至50， 得到硅烷改性的聚氨酯齐聚物； 0035 (5)在50条件下搅拌， 往齐聚物中滴加2g三乙胺进行成盐反应， 同时往齐聚物中 滴加15g氮甲基呲咯烷酮以及50g去离子水进行乳化； 在剧烈搅拌下搅拌30min使齐聚物乳 化， 得到水性硅烷改性聚氨酯粘合剂。 0036 实施例3： 水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的制备 0037 包括。
16、如下步骤： 0038 (1)将聚四氢呋喃二醇、 四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、 二月桂酸二丁基锡以及 丙烯酸羟乙酯和正丁醇的1:0.8混合物分别在90真空下减压脱水0.8h， 待用； 0039 (2)将18g聚四氢呋喃二醇、 9g四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯放入装有温度计、 搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中， 加热到70， 缓慢滴加8g丙酮溶解的9g环氧树脂， 同时 缓慢均匀滴加0.8g二月桂酸二丁基锡， 反应2.5h后滴加1.5g二羟甲基丙酸， 继续反应2.5h， 过程始终在氮气保护下进行， 降温到40， 得到聚氨酯预聚体 ； 0040 (3)在聚氨酯预聚体 中滴加3.5g丙烯酸羟乙酯和正丁醇。
17、体积比1:0.8的混合物， 加热到70反应2.5h， 得到聚氨酯预聚体； 0041 (4)在聚氨酯预聚体滴加3.5g硅烷偶联剂， 反应1.5h， 用丁二胺法测定异氰酸酯 基含量， 当不再含有异氰酸酯基时降温至45， 得到硅烷改性的聚氨酯齐聚物； 0042 (5)在45条件下搅拌， 往齐聚物中滴加1.5g三乙胺进行成盐反应， 同时往齐聚物 中滴加12.5g氮甲基呲咯烷酮以及47.5g去离子水进行乳化； 在剧烈搅拌下搅拌25min使齐 聚物乳化， 得到水性硅烷改性聚氨酯粘合剂。 0043 实施例4： 效果实施例 0044 测试实施例1所研制的水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的性能指标， 见表1。 0045。
18、 表1水性聚氨酯胶粘剂的一般性能指标 0046 固含量/45拉伸强度/MPa50 平均粒径/ m0.15断裂伸长率/500 粘度(为增稠)/mPa.s200邵氏A硬度55 表面张力/N.m-155PH值6.8 0047 实施例2和3制备的水性硅烷改性聚氨酯粘合剂的性能指标与实施例1相似。 0048 本发明提供的水性硅烷改性聚氨酯粘合剂通过将硅烷偶联剂和聚氨酯树脂进行 复合， 利用硅烷偶联剂固化快、 固化时不起泡、 耐湿热、 耐老化性能优异等特性来提高聚氨 酯粘合剂的性能， 并加入四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯提高水性聚氨酯粘合剂的强度、 粘附力、 外观、 柔韧性和耐久性， 研制出的水性硅烷改性聚氨酯粘合剂， 可耐100水煮 60min， 对各种亲水和疏水性的基材都具有高粘接强度。 0049 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容， 但并不以此限定本发明的保护 范围。 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 105462536 B 5 。