一种PVC粘合剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种pvc粘合剂及其制备方法与应用。

背景技术：

合成革是一种模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品，具有一定的透气性，广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。按合成树脂分类，主要有pu(聚氨酯)合成革、pvc(聚氯乙烯)合成革等。

在pvc合成革的生产中，其pvc层与基布的粘接，现有技术一般采用溶剂型聚氨酯粘合剂进行粘合。然而，该类粘合剂在生产过程中需使用大量的有机溶剂，从而造成大量的有机挥发物产生，对环境不友好，且该类粘合剂容易水解，导致粘接能力下降，从而致使pvc合成革产品的使用寿命短。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种pvc粘合剂及其制备方法与应用。该pvc粘合剂在生产过程中无有机挥发物产生，对环境友好，粘接性强，耐水解，用于pvc合成革制备中，可增加产品的耐久性，延长产品的使用寿命。

为实现其目的，本发明采取的技术方案如下：

一种pvc粘合剂，其包括如下重量份的组分：pvc糊树脂100份、增塑剂60～110份、稳定剂1～5份和交联剂1～8份；所述交联剂包括如下重量份的组分：二异氰酸酯100份、增塑剂80～150份、c6-18醇20～40份、终止剂0.2～2份和催化剂0.02～2份。

优选地，所述pvc糊树脂含端羟基，k值为60～80。

优选地，所述稳定剂包括钙锌稳定剂、钡锌稳定剂和有机锡稳定剂中的至少一种。

优选地，所述c6-18醇包括己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、c11醇、c12醇、c13醇、c14醇、c15醇、c16醇、c17醇、c18醇、以及它们的异构体中的至少一种。

优选地，所述终止剂包括苯甲酰氯、磷酸、苯甲酸等酸类物质。

优选地，所述催化剂为有机铋、有机锡和有机碱金属中的至少一种。

此外，本发明方案中的二异氰酸酯可选用甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、异氟尔酮二异氰酸酯(ipdi)等。

本发明方案中的增塑剂可选用邻苯二甲酸二丙基庚酯(dphp)、邻苯二甲酸二辛酯(dop)、邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)、邻苯二甲酸二异癸酯(didp)、偏苯三酸三辛酯(totm)、911p或柠檬酸酯等。

优选地，所述交联剂还包括如下重量份的组分：封端剂40-60份。优选地，所述封端剂为甲乙酮肟。所述封端剂的加入可延长粘合剂的固化时间，某些情况下更利于加工使用。

更优选地，所述封端剂与所述交联剂中的nco基的摩尔比为1:1。

所述pvc粘合剂配方中，以含端羟基的pvc糊树脂作为主体树脂，并加入了含nco基的交联剂；所述交联剂在本发明配方中起到关键性作用，其nco基团会和pvc中的羟基发生交联反应，从而起到粘接基布和pvc层的作用。所述交联剂的用量越大，所述pvc粘合剂的粘着性越好，但其粘度也会越高，越不容易涂覆加工。而以本发明提供的配方量制得的所述pvc粘合剂具有较好的粘着性，且可涂覆加工。所述pvc粘合剂和所述交联剂中，增塑剂可兼具溶剂作用，无需额外加入有机溶剂，实现了生产过程中无有机挥发物产生，还可改善交联剂与pvc的相容性。

另外，所述交联剂配方中，c6-18醇能改善交联剂与pvc和增塑剂的相容性，否则，交联剂无法与pvc相容，从而无法进行交联。

优选地，所述pvc粘合剂包括如下重量份的组分：pvc糊树脂100份、增塑剂80～100份、稳定剂1～5份和交联剂2～5份；所述交联剂包括如下重量份的组分：二异氰酸酯100份、增塑剂85～95份、c6-18醇25～35份、终止剂0.5～1.5份和催化剂0.5～1.5份。该配方下，所述pvc粘合剂的粘着性与施工性达到较好的平衡，所述pvc粘合剂具有较好的粘着性，且粘度适中，容易涂覆加工。

本发明还提供了一种所述pvc粘合剂的制备方法，步骤如下：按配方量将pvc糊树脂、增塑剂和稳定剂混合，搅拌均匀，过滤，在搅拌下加入交联剂，即得所述pvc粘合剂。

本发明还提供了一种所述交联剂的制备方法，包括如下步骤(1)～(2)：(1)按配方量将二异氰酸酯、增塑剂和c6-18醇混合，60～70℃保温1～3h；(2)滴加催化剂进行反应，反应完成后，加入终止剂终止反应，降温。

所述交联剂含有封端剂时，所述交联剂的制备方法还包括在步骤(2)之后进行的步骤(3)：降温至30～40℃时，加入封端剂进行封端处理。

本发明还提供了一种所述pvc粘合剂的用途，包括在pvc革制备中的应用。以本发明的所述pvc粘合剂粘接pvc层和基布，可获得粘结效果好和耐久性优异的pvc革。

本发明还提供了一种pvc革，其包括本发明所述的pvc粘合剂。

有益效果：本发明提供的pvc粘合剂在生产过程中无有机挥发物产生，对环境友好，粘接性强，耐水解。将本发明的pvc粘合剂用于粘接pvc层和基布，制备合成革产品，可增加产品的耐久性，延长产品的使用寿命。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，本发明通过下列实施例进一步说明。显然，下列实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中所用的原料均可通过市售购买获得，其中，实施例中使用的pvc糊树脂含端羟基，k值在60～80范围内，其商品牌号为：上海氯碱p440。此外，还可使用商品牌号为上海氯碱p450的pvc糊树脂。

实施例1

一种交联剂，其由如下重量份的组分组成：tdi(二异氰酸酯)100份、dphp(增塑剂)90份、2-丙基庚醇(c6-18醇)30份、甲乙酮肟(封端剂)50份、苯甲酰氯(终止剂)1份和有机铋(催化剂)1份。

该交联剂的制备方法为：将二异氰酸酯、增塑剂和c6-18醇混合，70℃保温3h；然后缓慢滴入催化剂进行反应，反应完成后，加入终止剂终止反应，降温至30～40℃时，加入封端剂进行封端处理，即得所述交联剂。

实施例2

一种交联剂，其由如下重量份的组分组成：tdi(二异氰酸酯)100份、dphp(增塑剂)85份、2-丙基庚醇(c6-18醇)30份、甲乙酮肟(封端剂)50份、苯甲酰氯(终止剂)1份和有机铋(催化剂)1份。

该交联剂的制备方法同实施例1的制备方法。

实施例3

一种交联剂，其由如下重量份的组分组成：tdi(二异氰酸酯)100份、dphp(增塑剂)95份、2-丙基庚醇(c6-18醇)30份、甲乙酮肟(封端剂)50份、苯甲酰氯(终止剂)1份和有机铋(催化剂)1份。

该交联剂的制备方法同实施例1的制备方法。

实施例4

一种交联剂，其由如下重量份的组分组成：tdi(二异氰酸酯)100份、didp(增塑剂)80份、异癸醇(c6-18醇)30份、甲乙酮肟(封端剂)50份、苯甲酰氯(终止剂)1份和有机铋(催化剂)1份。

该交联剂的制备方法同实施例1的制备方法。

实施例5

一种交联剂，其由如下重量份的组分组成：tdi(二异氰酸酯)100份、didp(增塑剂)150份、异癸醇(c6-18醇)30份、甲乙酮肟(封端剂)50份、苯甲酰氯(终止剂)1份和有机铋(催化剂)1份。

该交联剂的制备方法同实施例1的制备方法。

实施例6

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)90份、液体钙锌稳定剂2.5份和实施例1的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法为：将pvc糊树脂、增塑剂和稳定剂混合，搅拌均匀(约搅拌30min)，过滤，缓慢加入交联剂，边加边搅拌，即得所述pvc粘合剂。

实施例7

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)90份、液体钙锌稳定剂2.5份和实施例2的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例8

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)90份、液体钙锌稳定剂2.5份和实施例3的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例9

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)90份、液体钙锌稳定剂2.5份和实施例4的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例10

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)90份、液体钙锌稳定剂2.5份和实施例5的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例11

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)60份、液体钙锌稳定剂1份和实施例1的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例12

一种pvc粘合剂，其由如下重量份的组分组成：pvc糊树脂100份、didp(增塑剂)110份、钙锌类稳定剂2.5份和实施例1的交联剂3份。

该pvc粘合剂的制备方法同实施例6。

实施例13

一种pvc粘合剂，其与实施例6的区别仅在于：实施例1的交联剂的加入量为1重量份。

实施例14

一种pvc粘合剂，其与实施例6的区别仅在于：实施例1的交联剂的加入量为5重量份。

实施例15

一种pvc粘合剂，其与实施例6的区别仅在于：实施例1的交联剂的加入量为8重量份。

对比例1

一种pvc粘合剂，其与实施例6的区别仅在于：实施例1的交联剂的加入量为9重量份。

对比例2

一种pvc粘合剂，其与实施例4的区别仅在于：未添加实施例1的交联剂。

试验例

将实施例6～15和对比例1～2的pvc粘合剂用于pvc合成革的贴合生产(按现有方法用于粘接pvc层和基布)，将分别用各pvc粘合剂制得的pvc合成革进行性能测试，测试耐水解试验前后合成革的剥离强度，每个测试重复三次，取均值。

测试方法如下：

1、测试依据

耐水解：依照qb/t4671-2014中6.1(a法)执行

剥离：依照gb8808-1988中b法执行

2、测试条件

耐水解：a4样，70℃/95％湿度环境中放置21天

剥离：样品150mm×30mm，速度200mm/min

3、试验仪器伺服控制拉力试验机(ai-7000-s)、耐水解试验机(gt-7005-r)

4、测试结果，见表1。

剥离损失比率(％)＝(试验前剥离强度-试验后剥离强度)/试验前剥离强度×100

注：耐水解前后剥离损失比率＜30％时，符合要求。

表1

注：对比例1因无法涂覆，所以无相关数据。对比例2因无法粘接pvc层和基布，所以也无相关数据。

结果分析：以本发明提供的pvc粘合剂粘接pvc层和基布时，耐水解前后的剥离损失比率均小于30％，说明本发明的pvc粘合剂具有较好的耐水解性。

实施例6～12中，以实施例6的粘着性最好，且实施例6的pvc粘合剂容易涂覆，施工性好，因此，本发明以实施例6作为最优配方。

比较实施例6、实施例13～15和对比例1～2可看出，本发明中，所述交联剂的加入是pvc粘合剂发挥粘着作用的关键因素，因此，未加入所述交联剂的对比例2的粘合剂无法粘接pvc层和基布。但所述交联剂的加入量并非越多越好；随着实施例13、实施例6、实施例14、实施例15和对比例1中所述交联剂添加量的增加，所述粘合剂对pvc层和基布的粘着强度逐渐增强；但当所述交联剂的添加量增加到一定程度时，粘合剂的涂覆开始出现困难，此时继续增大所述交联剂的添加量会导致pvc粘合剂越不容易涂覆均匀，从而影响pvc层和基布的粘着效果，最终导致剥离强度有所下降，这也是实施例14和实施例15的剥离强度低于实施例6的原因。当所述交联剂的添加量在相应配方中达到9重量份时(即对比例1)，pvc粘合剂由于粘度太高而无法涂覆。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，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范围。

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