1.本发明属于胶粘剂材料技术领域，具体涉及一种具水性环保胶粘剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着消费者环保意识的进一步提高，水性环保胶粘剂逐步走进人们的视野，水性聚氨酯胶粘剂作为水性胶粘剂中一种的胶粘剂备受关注，现如今，市场上已经有很多品种的水性聚氨酯胶粘剂。
3.申请号为cn 201410193197.5的发明专利中公开了一种水性聚氨酯胶粘剂，该水性聚氨酯胶粘剂的制备原料包括聚己二酸己二醇酯、聚新戊二醇癸二酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯为聚合物二元醇、二羟甲基丙酸和二氨基磺酸盐、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯，该水性聚氨酯胶粘剂随有较好的粘结性能，但是，耐水性较差，尤其是将水性聚氨酯胶粘剂用于具有弧度的被粘结物时，水性聚氨酯胶粘剂与具有弧度的被粘结物之间具有较差的耐水性。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，至少包括以下组分：35-70份水性聚氨酯乳液、8-30份水性环氧乳液、1-5份增稠剂、1-10份填料、1-5份润湿剂、2-10份固化剂、0.05-2份消泡剂和0.1-1份稳定剂。
5.作为一种优选的技术方案，所述水性聚氨酯乳液的固含量在35-55wt％。
6.作为一种优选的技术方案，所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％。
7.作为一种优选的技术方案，所述水性环氧乳液的固含量在50-70wt％。
8.作为一种优选的技术方案，所述水性环氧乳液的固含量在55wt％。
9.在水性聚氨酯乳液中添加一定量的水性环氧乳液，能够提高水性聚氨酯胶粘剂的初粘性和耐热性。并且发明人发现当水性聚氨酯乳液的固含量在35-55wt％时，尤其是水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％时，水性环氧乳液的固含量在55wt％时，形成的水性聚氨酯胶粘剂形成的胶膜具有较好的拉伸强度。发明人认为可能是一定固含量的水性聚氨酯乳液与一定固含量的水性环氧乳液之间具有较恰当的分子排列间距，当胶膜遇到外力时，分子链之间能够发生较容易的运动，从而使胶膜的拉伸强度提高。
10.作为一种优选的技术方案，所述增稠剂选自纤维素类增稠剂、丙烯酸类增稠剂、无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂中的至少一种。
11.作为一种优选的技术方案，所述增稠剂为无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的混合物，所述无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的质量比在1：(3-5)。
12.作为一种优选的技术方案，所述水性聚氨酯缔合型增稠剂的粘度在2800-3200mpa
·
s，所述粘度的测试条件为25℃。
13.由于水性聚氨酯乳液和水性环氧乳液具有较低的粘度，发明人为了提高水性聚氨
酯胶粘剂和储存稳定性，在水性聚氨酯胶粘剂中加入一定的增稠剂。发明人开始添加了一定量的水性聚氨酯缔合型增稠剂，水性聚氨酯缔合型增稠剂的分子量较大，其中含有亲水基和亲油基团，亲油基团能够和乳粒很好的结合，而亲水基团能够很好的和水相结合，不仅提高了水性聚氨酯胶粘剂的初粘性，而且提高了水性聚氨酯胶粘剂的储存稳定性。但是发明人发现由于水性聚氨酯缔合型增稠剂的加入，使水性聚氨酯胶粘剂的韧性变差，发明人认为可能的原因是水性聚氨酯缔合型增稠剂中的硬链段较多，从而在使用过程中，会降低胶粘剂的韧性，使水性聚氨酯胶粘剂用于具有弧度的待粘结体上时，容易出现开裂现象。发明人意外发现通过添加一定的膨润土能够不仅能够提高水性聚氨酯胶粘剂的粘性和稳定性，还能提高水性聚氨酯胶粘剂与具有弧度的待粘结体的结合力。发明人认为可能的原因是膨润土能够提高水性聚氨酯胶粘剂的韧性和与被粘结体之间的作用力。
14.作为一种优选的技术方案，所述填料选自滑石粉、钛白粉、二氧化硅和白炭黑中的至少一种。
15.作为一种优选的技术方案，还包括1-5份不饱和单体。
16.作为一种优选的技术方案，所述不饱和单体选自甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷和甲基乙烯基氯硅烷和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
17.作为一种优选的技术方案，所述不饱和单体为甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷。
18.发明人发现通过添加一定的不饱和单体，尤其是甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷能够较好的提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水性和韧性，而且通过控制不饱和单体加入的量，不会引起水性聚氨酯胶粘剂不稳定的现象。
19.作为一种优选的技术方案，所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂。
20.作为一种优选的技术方案，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
21.作为一种优选的技术方案，所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：(1-2)。
22.本发明的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，至少包括步骤：将水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液、增稠剂、填料、润湿剂、固化剂、不饱和单体、消泡剂和稳定剂进行混合。
23.有益效果：
24.本技术方案中发明人使用水作为分散介质，未使用有机溶剂，提高了胶粘剂的环保性能。发明人通过添加一定的水性环氧乳液，进一步提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘结性能、耐热性和胶粘剂的成膜稳定性。并且发明人通过控制水性聚氨酯乳液的固含量和水性环氧乳液的固含量，进一步提高了水性聚氨酯胶粘剂成膜后的力学强度，提高了胶粘剂的耐用性，而且使水性聚氨酯胶粘剂在具有弧度的被粘结物上具有较好的耐开裂性。发明人通过添加一定的无机类增稠剂与水性聚氨酯缔合型增稠剂进行混合，不但提高了水性聚氨酯胶粘剂的胶粘性，而且还进一步提高了水性聚氨酯胶粘剂的力学强度、耐水性和韧性。发明人通过添加一定的紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂，提高了水性聚氨酯胶粘剂的耐紫外光稳定性，提高了水性聚氨酯胶粘剂的耐黄变性，提高了水性聚氨酯胶粘剂的耐老化性。
具体实施方式
25.实施例1
26.一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，包括以下组分：35份水性聚氨酯乳液、8份水性环氧乳液、1份增稠剂、1份填料、1份润湿剂、2份固化剂、1份不饱和单体、0.05份消泡剂和0.1份稳定剂。所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％，所述水性聚氨酯乳液购于安徽安大华泰新材料有限公司，货号：ah-1604a。所述水性环氧乳液的固含量在55wt％，所述水性环氧乳液购于广书化工科技有限公司，货号为：gs-730a。所述增稠剂为无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的混合物，所述无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的质量比在1：3。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂在25℃的条件下，粘度在3000mpa
·
s。所述无机类增稠剂为膨润土，所述膨润土购自信阳市平桥区鑫润建材厂，所述膨润土的目数为325目。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂购自南通永乐化工有限公司，货号为：rm8w。所述填料为滑石粉，所述滑石粉的目数为1250目，购于长兴忠嘉非金属材料有限公司。所述不饱和单体为甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷，所述甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷的cas号为:16753-62-1。所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂，所述改性聚硅氧烷润湿剂购于广州市璟添贸易有限公司，货号：uniqflow 487u。所述固化剂为异氰酸酯固化剂，牌号为万华6875。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂购于惠州市华盛源新材料有限公司，货号：dl-1165。所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：1，所述紫外线吸收剂为uv1130，所述uv1130购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin1130，所述受阻胺光稳定剂为uv144，所述uv144购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin144。
27.本实施例的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，包括步骤：
28.(1)将填料、润湿剂、消泡剂和稳定剂进行混合，并在2500r/min的条件下搅拌15min；
29.(2)水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液和增稠剂加入步骤(1)所得的混合物中，并进行磨砂2h，最后加入固化剂和不饱和单体，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌5min即得到胶粘剂。
30.实施例2
31.一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，包括以下组分：52份水性聚氨酯乳液、20份水性环氧乳液、3份增稠剂、5份填料、3份润湿剂、6份固化剂、3份不饱和单体、3份消泡剂和0.5份稳定剂。所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％，所述水性聚氨酯乳液购于安徽安大华泰新材料有限公司，货号：ah-1604a。所述水性环氧乳液的固含量在55wt％，所述水性环氧乳液购于广书化工科技有限公司，货号为：gs-730a。所述增稠剂为无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的混合物，所述无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的质量比在1：3。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂在25℃的条件下，粘度在3000mpa
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s。所述无机类增稠剂为膨润土，所述膨润土购自信阳市平桥区鑫润建材厂，所述膨润土的目数为325目。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂购自南通永乐化工有限公司，货号为：rm8w。所述填料为滑石粉，所述滑石粉的目数为1250目，购于长兴忠嘉非金属材料有限公司。所述不饱和单体为甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷，所述甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷的cas号为:16753-62-1。所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂，所述改性聚硅氧烷润湿剂购于广州市璟添贸易有限公
司，货号：uniqflow 487u。所述固化剂为异氰酸酯固化剂，牌号为万华6875。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂购于惠州市华盛源新材料有限公司，货号：dl-1165。所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：1，所述紫外线吸收剂为uv1130，所述uv1130购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin1130，所述受阻胺光稳定剂为uv144，所述uv144购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin144。
32.本实施例的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，包括步骤：
33.(1)将填料、润湿剂、消泡剂和稳定剂进行混合，并在2500r/min的条件下搅拌15min；
34.(2)水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液和增稠剂加入步骤(1)所得的混合物中，并进行磨砂2h，最后加入固化剂和不饱和单体，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌5min即得到胶粘剂。
35.实施例3
36.一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，包括以下组分：70份水性聚氨酯乳液、30份水性环氧乳液、5份增稠剂、10份填料、5份润湿剂、10份固化剂、5份不饱和单体、2份消泡剂和1份稳定剂。所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％，所述水性聚氨酯乳液购于安徽安大华泰新材料有限公司，货号：ah-1604a。所述水性环氧乳液的固含量在55wt％，所述水性环氧乳液购于广书化工科技有限公司，货号为：gs-730a。所述增稠剂为无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的混合物，所述无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的质量比在1：3。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂在25℃的条件下，粘度在3000mpa
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s。所述无机类增稠剂为膨润土，所述膨润土购自信阳市平桥区鑫润建材厂，所述膨润土的目数为325目。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂购自南通永乐化工有限公司，货号为：rm8w。所述填料为滑石粉，所述滑石粉的目数为1250目，购于长兴忠嘉非金属材料有限公司。所述不饱和单体为甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷，所述甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷的cas号为:16753-62-1。所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂，所述改性聚硅氧烷润湿剂购于广州市璟添贸易有限公司，货号：uniqflow 487u。所述固化剂为异氰酸酯固化剂，牌号为万华6875。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂购于惠州市华盛源新材料有限公司，货号：dl-1165。所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：1，所述紫外线吸收剂为uv1130，所述uv1130购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin1130，所述受阻胺光稳定剂为uv144，所述uv144购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin144。
37.本实施例的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，包括步骤：
38.(1)将填料、润湿剂、消泡剂和稳定剂进行混合，并在2500r/min的条件下搅拌15min；
39.(2)水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液和增稠剂加入步骤(1)所得的混合物中，并进行磨砂2h，最后加入固化剂和不饱和单体，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌5min即得到胶粘剂。
40.实施例4
41.一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，包括以下组分：52份水性聚氨酯乳
液、20份水性环氧乳液、3份增稠剂、5份填料、3份润湿剂、6份固化剂、3份不饱和单体、1份消泡剂和0.5份稳定剂。所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％，所述水性聚氨酯乳液购于安徽安大华泰新材料有限公司，货号：ah-1604a。所述水性环氧乳液的固含量在55wt％，所述水性环氧乳液购于广书化工科技有限公司，货号为：gs-730a。所述增稠剂为水性聚氨酯缔合型增稠剂，所述水性聚氨酯缔合型增稠剂在25℃的条件下，粘度在3000mpa
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s。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂购自南通永乐化工有限公司，货号为：rm8w。所述填料为滑石粉，所述滑石粉的目数为1250目，购于长兴忠嘉非金属材料有限公司。所述不饱和单体为甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷，所述甲基乙烯基二甲氧基硅氧烷的cas号为:16753-62-1。所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂，所述改性聚硅氧烷润湿剂购于广州市璟添贸易有限公司，货号：uniqflow 487u。所述固化剂为异氰酸酯固化剂，牌号为万华6875。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂购于惠州市华盛源新材料有限公司，货号：dl-1165。所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：1，所述紫外线吸收剂为uv1130，所述uv1130购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin1130，所述受阻胺光稳定剂为uv144，所述uv144购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin144。
42.本实施例的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，包括步骤：
43.(1)将填料、润湿剂、消泡剂和稳定剂进行混合，并在2500r/min的条件下搅拌15min；
44.(2)水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液和增稠剂加入步骤(1)所得的混合物中，并进行磨砂2h，最后加入固化剂和不饱和单体，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌5min即得到胶粘剂。
45.实施例5
46.一种水性环保胶粘剂，制备原料按重量份计，包括以下组分：52份水性聚氨酯乳液、20份水性环氧乳液、3份增稠剂、5份填料、3份润湿剂、6份固化剂、1份消泡剂和0.5份稳定剂。所述水性聚氨酯乳液的固含量在40wt％，所述水性聚氨酯乳液购于安徽安大华泰新材料有限公司，货号：ah-1604a。所述水性环氧乳液的固含量在55wt％，所述水性环氧乳液购于广书化工科技有限公司，货号为：gs-730a。所述增稠剂为无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的混合物，所述无机类增稠剂和水性聚氨酯缔合型增稠剂的质量比在1：3。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂在25℃的条件下，粘度在3000mpa
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s。所述无机类增稠剂为膨润土，所述膨润土购自信阳市平桥区鑫润建材厂，所述膨润土的目数为325目。所述水性聚氨酯缔合型增稠剂购自南通永乐化工有限公司，货号为：rm8w。所述填料为滑石粉，所述滑石粉的目数为1250目，购于长兴忠嘉非金属材料有限公司。所述润湿剂为改性聚硅氧烷润湿剂，所述改性聚硅氧烷润湿剂购于广州市璟添贸易有限公司，货号：uniqflow 487u。所述固化剂为异氰酸酯固化剂，牌号为万华6875。所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述有机硅类消泡剂购于惠州市华盛源新材料有限公司，货号：dl-1165。所述稳定剂为紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂的混合物，所述紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂之间的质量比在1：1，所述紫外线吸收剂为uv1130，所述uv1130购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin1130，所述受阻胺光稳定剂为uv144，所述uv144购于广州昊毅化工，牌号为巴斯夫tinvuin144。
47.本实施例的第二个方面提供了所述的水性环保胶粘剂的制备方法，包括步骤：
48.(1)将填料、润湿剂、消泡剂和稳定剂进行混合，并在2500r/min的条件下搅拌15min；
49.(2)水性聚氨酯乳液、水性环氧乳液和增稠剂加入步骤(1)所得的混合物中，并进行磨砂2h，最后加入固化剂，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌5min即得到胶粘剂。
50.性能测试
51.性能测试一
52.将实施例1-实施例5所制备的胶粘剂分别涂敷于相同的管材上，使管材上形成胶粘剂层，并在35℃的烘箱中放置30天，30天后观察管材上的胶粘剂层是否出现开裂现象，以评价胶粘剂的粘结性，如果出现开裂现象，则粘结性记录为不合格，如果不出现开裂现象，则粘结性记录为合格。
53.性能测试二
54.将实施例1-实施例5所制备的胶粘剂分别涂敷于相同的塑料平板板材上，使平板板材上形成胶粘剂层，并将带有胶粘剂层的平板板材放置于水中24h，24h之后将水中的板材取出，观察胶粘剂层与板材层之间有无开裂，以评价耐水性，如果出现开裂现象，则耐水性记录为不合格，如果不出现开裂现象，则耐水性记录为合格。
[0055][0056][0057]
以上所述实施例，仅为本发明中的部分实施例，对实施例中的组分、含量以及生产条件进行的任何简单修改、等同替换，仍然属于本发明技术方案的保护范围。