一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法与流程

[0001]
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法。


背景技术：

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水性聚氨酯胶粘剂以水为溶剂，采用自乳化技术制备分散体，相比传统聚氨酯胶粘剂，在合成树脂时减少或者不使用有机溶剂，这一方面降低了原料成本，另一方面也降低了可挥发性有机污染物的排放，改善了人居环境，降低了化工事故的风险。因此，水性聚氨酯胶粘剂的应用领域十分广泛，在汽车、医药行业、精密机械设备等中作为粘接层，在满足优异粘接力的同时，赋予了材料良好的力学性能和手感等功能。但由于其胶膜具有耐溶剂性、耐化学性和耐水差等缺点，最简单的聚氨酯乳液在某些性能上尚未满足人们的需求，通过对其改性等方式，提高其耐水性的同时又保持其该有的力学性能，使之更符合人们的需求。


技术实现要素：

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要解决的技术问题：本发明的目的是提供高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂，具有成模性好，胶膜的物理机械性能佳，且耐水性好的优势。
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技术方案：一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂，包括以下成分：聚乙二醇2000、桐油、环氧化剂、一元醇、四氟硼酸、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和三乙胺。一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将桐油放入80℃恒温油浴锅中，在磁力搅拌下，匀速滴入过量环氧化剂反应2-5h；(2)产物用5％的碳酸钠溶液洗涤后用饱和食盐水洗涤，再用去离子水洗至中性，蒸发除水，得环氧桐油；(3)取环氧桐油，加入一元醇，磁力搅拌混合均匀，再加入四氟硼酸，在室温下搅拌反应15-25s，得桐油多元醇低聚物；(4)加入无水硫酸镁除去反应产生的水，得桐油多元醇；(5)取总质量为30g的聚乙二醇2000、桐油多元醇混合，加热至100℃搅拌，真空脱水；(6)脱水结束后，降温至50℃，加入6-12g异佛尔酮二异氰酸酯和0.8-1g二羟甲基丙酸，加热至80℃反应3-4h；(7)降温至50℃，加入0.2-0.5g一缩二乙二醇，加热升温至70℃反应1-2h；(8)降温至50℃，加入0.5g辛酸亚锡和0.2g二月桂酸二丁基锡，升温至60℃反应4-5h；(9)反应结束后降温，将预聚物倒入乳化桶中，加入0.9-1.1g三乙胺，中和搅拌；(10)在搅拌机高速剪切下缓慢加入水进行乳化，即得高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂。进一步的，所述步骤(3)中环氧桐油、一元醇和四氟硼酸的体积比为10:20-25:3-5。
进一步的，所述步骤(5)中聚乙二醇2000、桐油多元醇的质量为0-4:4。进一步的，所述步骤(6)中加热方式为采用红外灯进行加热。进一步的，所述步骤(8)中反应过程中采用丙酮调节粘度。有益效果：1、本发明中桐油多元醇的制备方法相对于传统植物油多元醇合成，方法具有合成操作简单易行，反应时间短的效果，能够有效防止油脂在长时间反应过程中出现醇解现象。。2、本发明的高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂，胶膜的最低吸水率可低至10.57％，耐水性好。3、本发明的高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂成模性好，胶膜的物理机械性能佳。
具体实施方式
实施例1一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将桐油放入80℃恒温油浴锅中，在磁力搅拌下，匀速滴入过量环氧化剂反应2h；(2)产物用5％的碳酸钠溶液洗涤后用饱和食盐水洗涤，再用去离子水洗至中性，蒸发除水，得环氧桐油；(3)取环氧桐油，加入一元醇，磁力搅拌混合均匀，再加入四氟硼酸，在室温下搅拌反应15s，得桐油多元醇低聚物，其中，环氧桐油、一元醇和四氟硼酸的体积比为10:20:3；(4)加入无水硫酸镁除去反应产生的水，得桐油多元醇；(5)取总质量为30g的聚乙二醇2000、桐油多元醇混合，加热至100℃搅拌，真空脱水，其中，聚乙二醇2000、桐油多元醇的质量为0:4；(6)脱水结束后，降温至50℃，加入6g异佛尔酮二异氰酸酯和0.8g二羟甲基丙酸，采用红外灯加热至80℃反应3h；(7)降温至50℃，加入0.2g一缩二乙二醇，加热升温至70℃反应1h；(8)降温至50℃，加入0.5g辛酸亚锡和0.2g二月桂酸二丁基锡，升温至60℃反应4h，反应过程中采用丙酮调节粘度；(9)反应结束后降温，将预聚物倒入乳化桶中，加入0.9g三乙胺，中和搅拌；(10)在搅拌机高速剪切下缓慢加入水进行乳化，即得高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂。取本实施例胶黏剂10g倒至聚四氟乙烯板上，室温干燥，完全成膜时取出，50℃真空干燥至质量不再发生改变，放在干燥器中冷却，即得胶膜。本实施例所制备的胶黏剂表干时间为10min，成模性很好，胶膜的物理机械性能及耐水性如下：拉伸强度(mpa)25.33断裂伸长率(％)1052吸水率(％)10.57实施例2一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将桐油放入80℃恒温油浴锅中，在磁力搅拌下，匀速滴入过量环氧化剂反应3.5h；(2)产物用5％的碳酸钠溶液洗涤后用饱和食盐水洗涤，再用去离子水洗至中性，蒸发
除水，得环氧桐油；(3)取环氧桐油，加入一元醇，磁力搅拌混合均匀，再加入四氟硼酸，在室温下搅拌反应20s，得桐油多元醇低聚物，其中，环氧桐油、一元醇和四氟硼酸的体积比为10:23:4；(4)加入无水硫酸镁除去反应产生的水，得桐油多元醇；(5)取总质量为30g的聚乙二醇2000、桐油多元醇混合，加热至100℃搅拌，真空脱水，其中，聚乙二醇2000、桐油多元醇的质量为2:4；(6)脱水结束后，降温至50℃，加入9g异佛尔酮二异氰酸酯和0.9g二羟甲基丙酸，采用红外灯加热至80℃反应3.5h；(7)降温至50℃，加入0.4g一缩二乙二醇，加热升温至70℃反应1.5h；(8)降温至50℃，加入0.5g辛酸亚锡和0.2g二月桂酸二丁基锡，升温至60℃反应4.5h，反应过程中采用丙酮调节粘度；(9)反应结束后降温，将预聚物倒入乳化桶中，加入1.0g三乙胺，中和搅拌；(10)在搅拌机高速剪切下缓慢加入水进行乳化，即得高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂。取本实施例胶黏剂10g倒至聚四氟乙烯板上，室温干燥，完全成膜时取出，50℃真空干燥至质量不再发生改变，放在干燥器中冷却，即得胶膜。本实施例所制备的胶黏剂表干时间为10min，成模性很好，胶膜的物理机械性能及耐水性如下：拉伸强度(mpa)26.13断裂伸长率(％)1061吸水率(％)11.34实施例3一种高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将桐油放入80℃恒温油浴锅中，在磁力搅拌下，匀速滴入过量环氧化剂反应5h；(2)产物用5％的碳酸钠溶液洗涤后用饱和食盐水洗涤，再用去离子水洗至中性，蒸发除水，得环氧桐油；(3)取环氧桐油，加入一元醇，磁力搅拌混合均匀，再加入四氟硼酸，在室温下搅拌反应25s，得桐油多元醇低聚物，其中，环氧桐油、一元醇和四氟硼酸的体积比为10:25:5；(4)加入无水硫酸镁除去反应产生的水，得桐油多元醇；(5)取总质量为30g的聚乙二醇2000、桐油多元醇混合，加热至100℃搅拌，真空脱水，其中，聚乙二醇2000、桐油多元醇的质量为4:4；(6)脱水结束后，降温至50℃，加入12g异佛尔酮二异氰酸酯和1g二羟甲基丙酸，采用红外灯加热至80℃反应4h；(7)降温至50℃，加入0.5g一缩二乙二醇，加热升温至70℃反应2h；(8)降温至50℃，加入0.5g辛酸亚锡和0.2g二月桂酸二丁基锡，升温至60℃反应5h，反应过程中采用丙酮调节粘度；(9)反应结束后降温，将预聚物倒入乳化桶中，加入1.1g三乙胺，中和搅拌；(10)在搅拌机高速剪切下缓慢加入水进行乳化，即得高耐水净化设备用水性聚氨酯胶黏剂。取本实施例胶黏剂10g倒至聚四氟乙烯板上，室温干燥，完全成膜时取出，50℃真空干燥至质量不再发生改变，放在干燥器中冷却，即得胶膜。
本实施例所制备的胶黏剂表干时间为10min，成模性很好，胶膜的物理机械性能及耐水性如下：拉伸强度(mpa)26.17断裂伸长率(％)1018吸水率(％)11.79

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