本發(fā)明涉及水性膠粘劑領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型水性膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：膠粘劑作為一種國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)現(xiàn)已成為膠粘劑的生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)。膠粘劑品種繁多、組分各異，其中，聚氨酯膠粘劑作為合成膠粘劑中的重要品種，以其優(yōu)良的粘結(jié)性能、對(duì)多種基材的粘結(jié)適應(yīng)性、簡(jiǎn)便的粘結(jié)工藝、極佳的耐低溫性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來(lái)在國(guó)內(nèi)發(fā)展最快的膠粘劑。聚氨酯膠黏劑多以溶劑型為主，溶劑一般是丙酮、丁酮、甲苯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等揮發(fā)性有機(jī)溶劑。這些溶劑有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)，產(chǎn)品中的大量溶劑會(huì)對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成傷害。近年來(lái)，歐美各國(guó)關(guān)于化工產(chǎn)品中有機(jī)物揮發(fā)標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，因此促進(jìn)了新一代徹底環(huán)保型聚氨酯類膠粘劑的出現(xiàn)。水性聚氨酯膠粘劑是指以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，體系中不含或含有微量的有機(jī)溶劑的聚氨酯膠粘劑。其與溶劑型聚氨酯膠黏劑相比，具有無(wú)毒、不燃、氣味小、節(jié)能環(huán)保、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受到人們的重視，是聚氨酯膠粘劑的重點(diǎn)發(fā)展方向。但是此種膠黏劑的耐水性、耐老化性及機(jī)械強(qiáng)度仍需做進(jìn)一步提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種環(huán)保型水性膠粘劑及其制備方法，所述環(huán)保型水性膠粘劑安全環(huán)保，體系穩(wěn)定，具有優(yōu)異的耐水性、耐老化性及機(jī)械性能。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇25-35份、蓖麻油15-20份、二異氰酸酯18-25份、木質(zhì)素5-8份、擴(kuò)鏈劑8-12份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.5-2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25-0.5份、三亞乙基二胺0.25-0.5份、增塑劑3-5份、增稠劑0.5-0.8份、流平劑0.5-1份、防老劑0.4-0.8份、去離子水65-85份。優(yōu)選地，所述環(huán)保型水性膠粘劑由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、二異氰酸酯22份、木質(zhì)素6份、擴(kuò)鏈劑10份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、二月桂酸二丁基錫0.4份、三亞乙基二胺0.4份、增塑劑4份、增稠劑0.6份、流平劑0.8份、防老劑0.6份、去離子水70份。優(yōu)選地，所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。優(yōu)選地，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑為1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、山梨醇中的一種。優(yōu)選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。優(yōu)選地，所述流平劑為丙烯酸酯型流平劑或有機(jī)硅型流平劑。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質(zhì)素、擴(kuò)鏈劑置于密閉容器中，90-110℃下真空干燥1h，冷卻至70-80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進(jìn)行溶解，之后加入二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，體系通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在80-90℃下預(yù)聚2-3h后，降溫至50-60℃，加入增塑劑、流平劑、防老劑，混合攪拌20-30min，加去離子水分散后脫溶劑，加入增稠劑，最后進(jìn)行真空脫泡，得所述環(huán)保型水性膠粘劑。本發(fā)明的有益效果為：1.本發(fā)明環(huán)保型水性膠粘劑中無(wú)有機(jī)溶劑，避免了有機(jī)溶劑對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成危害，使用時(shí)安全環(huán)保。2.本發(fā)明采用木質(zhì)素對(duì)膠粘劑進(jìn)行改性，并采用二月桂酸二丁基錫和三亞乙基二胺作為催化劑，可有效提高膠粘劑的室溫剪切強(qiáng)度及耐老化性，加入的蓖麻油具有疏水性結(jié)構(gòu)，可有效提高膠粘劑的耐水性。同時(shí)，木質(zhì)素、蓖麻油作為可再生資源，均具有可降解、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，完全符合環(huán)保要求。3.本發(fā)明環(huán)保型水性膠粘劑制備方法簡(jiǎn)單易行，使最終制備得到的膠粘劑體系穩(wěn)定，具有優(yōu)異的綜合性能。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，實(shí)施例不能理解為是對(duì)技術(shù)解決方案的限制。實(shí)施例1：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、甲苯二異氰酸酯22份、木質(zhì)素6份、1，4-丁二醇10份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、二月桂酸二丁基錫0.4份、三亞乙基二胺0.4份、鄰苯二甲酸二丁酯4份、增稠劑0.6份、丙烯酸酯型流平劑0.8份、防老劑0.6份、去離子水70份；所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質(zhì)素、1，4-丁二醇置于密閉容器中，110℃下真空干燥1h，冷卻至70℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進(jìn)行溶解，之后加入甲苯二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，體系通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在90℃下預(yù)聚2h后，降溫至60℃，加入鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸酯型流平劑、防老劑，混合攪拌20min，加去離子水分散后脫溶劑，加入增稠劑，最后進(jìn)行真空脫泡，得所述環(huán)保型水性膠粘劑。實(shí)施例2：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇35份、蓖麻油15份、異佛爾酮二異氰酸酯25份、木質(zhì)素5份、1，6-己二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.5份、二月桂酸二丁基錫0.5份、三亞乙基二胺0.25份、鄰苯二甲酸二辛酯5份、增稠劑0.5份、有機(jī)硅型流平劑1份、防老劑0.4份、去離子水85份。所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質(zhì)素、1，6-己二醇置于密閉容器中，90℃下真空干燥1h，冷卻至80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進(jìn)行溶解，之后加入異佛爾酮二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，體系通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在80℃下預(yù)聚3h后，降溫至50℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、有機(jī)硅型流平劑、防老劑，混合攪拌30min，加去離子水分散后脫溶劑，加入增稠劑，最后進(jìn)行真空脫泡，得所述環(huán)保型水性膠粘劑。實(shí)施例3：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇25份、蓖麻油20份、甲苯二異氰酸酯18份、木質(zhì)素8份、新戊二醇8份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二丁酯3份、增稠劑0.8份、丙烯酸酯型流平劑0.5份、防老劑0.8份、去離子水65份。所述聚酯多元醇的分子量為2000-3000。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質(zhì)素、新戊二醇置于密閉容器中，100℃下真空干燥1h，冷卻至75℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進(jìn)行溶解，之后加入甲苯二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，體系通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在85℃下預(yù)聚2.5h后，降溫至55℃，加入鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸酯型流平劑、防老劑，混合攪拌25min，加去離子水分散后脫溶劑，加入增稠劑，最后進(jìn)行真空脫泡，得所述環(huán)保型水性膠粘劑。實(shí)施例4：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇30份、蓖麻油18份、異佛爾酮二異氰酸酯25份、木質(zhì)素5份、山梨醇10份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份、二月桂酸二丁基錫0.3份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、增稠劑0.6份、有機(jī)硅型流平劑0.8份、防老劑0.8份、去離子水85份。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：按比例稱取各原料，將聚酯多元醇、蓖麻油、木質(zhì)素、山梨醇置于密閉容器中，110℃下真空干燥1h，冷卻至80℃，加入二月桂酸二丁基錫及三亞乙基二胺，混合攪拌30min，得混合料；將混合料加入等重量丙酮進(jìn)行溶解，之后加入異佛爾酮二異氰酸酯及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，體系通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在80℃下預(yù)聚2h后，降溫至60℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、有機(jī)硅型流平劑、防老劑，混合攪拌30min，加去離子水分散后脫溶劑，加入增稠劑，最后進(jìn)行真空脫泡，得所述環(huán)保型水性膠粘劑。實(shí)施例5：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇35份、蓖麻油20份、甲苯二異氰酸酯18份、木質(zhì)素5份、1，4-丁二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.5份、二月桂酸二丁基錫0.25份、三亞乙基二胺0.25份、鄰苯二甲酸二丁酯5份、增稠劑0.8份、丙烯酸酯型流平劑0.5份、防老劑0.4份、去離子水75份。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6：一種環(huán)保型水性膠粘劑，由以下重量份的原料制成：聚酯多元醇30份、蓖麻油20份、異佛爾酮二異氰酸酯20份、木質(zhì)素8份、1，6-己二醇12份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.5份、二月桂酸二丁基錫0.5份、三亞乙基二胺0.5份、鄰苯二甲酸二辛酯5份、增稠劑0.8份、有機(jī)硅型流平劑0.8份、防老劑0.8份、去離子水65份。環(huán)保型水性膠粘劑的制備方法同實(shí)施例2。性能檢測(cè)：(1)耐水性能測(cè)試分別將由實(shí)施例1-6環(huán)保型水性膠粘劑所制備的膠膜裁剪成2cm*2cm的小方塊，分別稱其初始質(zhì)量均記為W0，放在水中浸泡24h，取出后擦凈表面液體，稱量，質(zhì)量記為W1，計(jì)算膠膜在水中的吸水率。吸水率的大小反映了膠膜的耐水性能。吸水率＝(W1-W0)/W0*100％經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1-6中膠膜的吸水率如下表所示：表1耐水性能測(cè)試結(jié)果吸水率(％)實(shí)施例110.02實(shí)施例210.11實(shí)施例310.08實(shí)施例410.05實(shí)施例510.13實(shí)施例610.07(2)膠膜力學(xué)性能測(cè)試按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1040-1992測(cè)量膠膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，拉伸速率為100mm/min。經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1-6中環(huán)保型水性膠膜的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率如下表所示：表2拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試結(jié)果當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3