本發(fā)明涉及一種汽車(chē)內(nèi)飾水性粘合劑，具體是一種單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車(chē)作為常用交通工具在現(xiàn)代人們生活中的普及，汽車(chē)已成為我國(guó)驟增的有車(chē)族主要生活空間。因此車(chē)內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)對(duì)人們的健康顯得尤為重要。造成車(chē)內(nèi)環(huán)境污染的源頭主要來(lái)自于汽車(chē)內(nèi)飾材料以及提供粘結(jié)作用的粘合劑。傳統(tǒng)的溶劑型粘合劑不僅對(duì)施工人員的健康造成很大威脅，而且會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。此外，使用溶劑型粘合劑生產(chǎn)的內(nèi)飾件裝配汽車(chē)后，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，殘留的有機(jī)溶劑將不斷地緩慢釋放出來(lái)，對(duì)人們的健康造成損害。由于水基粘合劑具有無(wú)毒、不燃、低VOC、無(wú)刺激性氣味等優(yōu)點(diǎn)，并且粘結(jié)強(qiáng)度與溶劑型粘合劑基本相當(dāng)，因此越來(lái)越受到汽車(chē)內(nèi)飾件生產(chǎn)廠(chǎng)家的歡迎。
目前，主流的汽車(chē)頂棚、門(mén)板等內(nèi)飾件生產(chǎn)商，主要使用熱活化型水性聚氨酯乳液與水分散型異氰酸酯固化劑按一定比例復(fù)配得到的雙組份水基粘合劑，現(xiàn)存的雙組份水膠由于操作時(shí)間較短，混合后膠水經(jīng)過(guò)噴膠、干燥后，在極短時(shí)間內(nèi)必須進(jìn)行基材、面料貼合操作，否則膠水的粘結(jié)性能會(huì)嚴(yán)重下降甚至?xí)フ辰Y(jié)能力。另外，由于操作時(shí)間較短，往往水性聚氨酯乳液與固化劑需要單獨(dú)儲(chǔ)存，現(xiàn)場(chǎng)配制使用，施工不方便。此外，需要設(shè)置單獨(dú)的烘道對(duì)粘合劑進(jìn)行干燥去除水分，能耗較高，限制了在汽車(chē)內(nèi)飾中的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種無(wú)需烘道，可以在室溫下自然晾干，并且具有較長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間的單組份水基汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需烘道、噴膠后室溫自然晾干，兩周內(nèi)均可進(jìn)行頂棚、面料貼合操作的單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分構(gòu)成：具有中等活化溫度的聚氨酯乳液10~50份、具有低活化溫度的聚氨酯乳液20~40份、醋酸乙烯酯-乙烯乳液30~70份、水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑5~20份、PH調(diào)節(jié)劑0.1~0.3份、增稠劑0.1~1.0份、水性消泡劑0.05~0.50份、增粘乳液0.5~8份、附著力促進(jìn)劑1~10份、色粉0.05~0.30份。
一種單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑的制備方法，將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述具有中等活化溫度的聚氨酯乳液采用丙酮法，由聚酯多元醇、二異氰酸酯、小分子醇擴(kuò)鏈劑、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、小分子二元胺擴(kuò)鏈劑合成得到。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述具有中等活化溫度的聚氨酯乳液，其活化溫度為65~75℃。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述多元醇為聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇為聚己二酸己二醇酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一種或多種，優(yōu)選聚己二酸己二醇酯多元醇、芳香族聚酯多元醇的組合；
所述二異氰酸酯為氫化甲苯二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，優(yōu)選異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合物；
所述小分子醇擴(kuò)鏈劑為乙二醇、丁二醇、一縮二乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇或1,4-環(huán)己烷二甲醇，優(yōu)選為1,6-己二醇；
所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或羧酸鉍，優(yōu)選為羧酸鉍；
所述親水?dāng)U鏈劑為固含量50%的乙二胺基乙磺酸鈉水溶液；
所述小分子二元胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺、己二胺、水合肼、二乙烯三胺或異佛爾酮二胺中的一種，優(yōu)選為異佛爾酮二胺。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：具有中等活化溫度的聚氨酯乳液，具體制備方法如下：將聚己二酸己二醇酯和芳香族聚酯多元醇的復(fù)合物加入到反應(yīng)裝置中，加熱到120℃抽真空脫水2小時(shí)，水分含量小于0.3%，停止抽真空，在干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至60℃，滴加異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合溶液，滴加完畢后，加入羧酸鉍，溫度設(shè)定為70℃，反應(yīng)2小時(shí)后，向預(yù)聚物中加入丙酮降低反應(yīng)物粘度，加入小分子二元醇的丙酮溶液，于65℃反應(yīng)3小時(shí)后，降溫至30~40℃，緩慢滴加乙二胺基乙磺酸鈉水溶液反應(yīng)20~25分鐘，向上述聚合物中緩慢加入去離子水，先在高速乳化泵中乳化，再轉(zhuǎn)入乳化釜中進(jìn)一步乳化，于30~40℃下加入異佛爾酮二胺進(jìn)行后擴(kuò)鏈，反應(yīng)15~20分鐘后，抽真空除去丙酮溶劑，即得到活化溫度為65~75℃的聚氨酯乳液。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，解封閉溫度為100~120；
所述PH調(diào)節(jié)劑采用三乙醇胺、三乙胺、二乙醇胺或AMP-95，優(yōu)選為三乙醇胺；
所述增稠劑采用非離子締合型增稠劑、親水型納米二氧化硅或有機(jī)膨潤(rùn)土；
所述附著力促進(jìn)劑為氯化聚丙烯水溶液或含脂肪環(huán)的改性有機(jī)酸酯乳液，優(yōu)選為氯化聚丙烯水溶液；
所述色粉為水分散型酞青藍(lán)顏料或酸性大紅染料，優(yōu)選為酸性大紅染。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明無(wú)需烘道、噴膠后可以在室溫下自然晾干，兩周內(nèi)均可進(jìn)行頂棚、面料貼合操作，具有較長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間，具有廣闊的市場(chǎng)前景，值得大力推廣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
一種單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分構(gòu)成：具有中等活化溫度的聚氨酯乳液10~50份、具有低活化溫度的聚氨酯乳液20~40 份、醋酸乙烯酯-乙烯乳液30~70 份、水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑5~20 份、PH調(diào)節(jié)劑0.1~0.3 份、增稠劑0.1~1.0 份、水性消泡劑0.05~0.50 份、增粘乳液0.5~8 份、附著力促進(jìn)劑1~10 份、色粉0.05~0.30 份。
所述的具有中等活化溫度的聚氨酯乳液采用丙酮法，由聚酯多元醇、二異氰酸酯、小分子醇擴(kuò)鏈劑、催化劑、親水?dāng)U鏈劑、小分子二元胺擴(kuò)鏈劑合成得到。
所述的具有中等活化溫度的聚氨酯乳液，其活化溫度為65~75℃，由上海漢司實(shí)業(yè)有限公司自制。
所述的多元醇為聚酯多元醇或聚醚多元醇，所述聚酯多元醇為聚己二酸己二醇酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一種或多種，優(yōu)選聚己二酸己二醇酯多元醇、芳香族聚酯多元醇的組合。
所述的二異氰酸酯為氫化甲苯二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，優(yōu)選異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合物。
所述的小分子醇擴(kuò)鏈劑為乙二醇、丁二醇、一縮二乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇或1,4-環(huán)己烷二甲醇，優(yōu)選為1,6-己二醇。
所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫或羧酸鉍，優(yōu)選為羧酸鉍。
所述的親水?dāng)U鏈劑為固含量50%的乙二胺基乙磺酸鈉水溶液。
所述的小分子二元胺擴(kuò)鏈劑為乙二胺、己二胺、水合肼、二乙烯三胺或異佛爾酮二胺中的一種，優(yōu)選為異佛爾酮二胺。
針對(duì)上述具有中等活化溫度的聚氨酯乳液，具體制備方法如下：將聚己二酸己二醇酯和芳香族聚酯多元醇的復(fù)合物加入到反應(yīng)裝置中，加熱到120℃抽真空脫水2小時(shí)，水分含量小于0.3%，停止抽真空，在干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至60℃，滴加異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合溶液，滴加完畢后，加入羧酸鉍，溫度設(shè)定為70℃，反應(yīng)2小時(shí)后，向預(yù)聚物中加入丙酮降低反應(yīng)物粘度，加入小分子二元醇的丙酮溶液，于65℃反應(yīng)3小時(shí)后，降溫至30~40℃，緩慢滴加乙二胺基乙磺酸鈉水溶液反應(yīng)20~25分鐘，向上述聚合物中緩慢加入去離子水，先在高速乳化泵中乳化，再轉(zhuǎn)入乳化釜中進(jìn)一步乳化，于30~40℃下加入異佛爾酮二胺進(jìn)行后擴(kuò)鏈，反應(yīng)15~20分鐘后，抽真空除去丙酮溶劑，即得到活化溫度為65~75℃的聚氨酯乳液。
所述的具有低活化溫度的聚氨酯乳液為科思創(chuàng)水性聚氨酯分散體Dispercoll? U53、Dispercoll? U54（活化溫度為45~55℃），優(yōu)選為Dispercoll? U54。
所述的醋酸乙烯酯-乙烯乳液為瓦克化學(xué)的VINNAPAS? EP706K、VINNAPAS? EP707K和大連化學(xué)工業(yè)股份有限公司的DA-102、DA-104，優(yōu)選為VINNAPAS? P707K。
所述的水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，解封閉溫度為100~120℃，采用美國(guó)科聚亞的BL-100或上海思盛聚合物材料有限公司的FB-12、FB-15，優(yōu)選為科聚亞BL-100。
所述的PH調(diào)節(jié)劑采用三乙醇胺、三乙胺、二乙醇胺或AMP-95，優(yōu)選為三乙醇胺。
所述的增稠劑采用非離子締合型增稠劑、親水型納米二氧化硅或有機(jī)膨潤(rùn)土，優(yōu)選為巴斯夫Rheovis? PU1251。
所述的附著力促進(jìn)劑為氯化聚丙烯水溶液或含脂肪環(huán)的改性有機(jī)酸酯乳液。優(yōu)選為氯化聚丙烯水溶液。
所述的色粉為水分散型酞青藍(lán)顏料或酸性大紅染料，優(yōu)選為酸性大紅染料。
所述的單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，采用以下方法制備：將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明：
第一種具體實(shí)施實(shí)例：（1）中等活化溫度的聚氨酯乳液的制備：將208克聚己二酸-1,6-己二醇酯（羥值：26~30）、112克聚對(duì)苯二甲酸-癸二酸-1,6-己二醇-3-甲基-1,5-戊二醇酯（羥值：26~30）加入到反應(yīng)裝置中，在120℃下抽真空除水2小時(shí)；干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫到70℃，加入160ml丙酮和3.5克三羥甲基丙烷，滴加21克異佛爾酮二異氰酸酯和13克二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合溶液后，反應(yīng)2小時(shí)；再加入120ml丙酮、0.2克二月桂酸二丁基錫催化劑和7克1,4-丁二醇，反應(yīng)3h；降溫到50℃，加入300ml丙酮，攪拌15min；降溫到30℃，緩慢加入10克乙二胺基乙磺酸鈉水溶液進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)30分鐘；于3000轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌下緩慢加入358克去離子水進(jìn)行乳化，待預(yù)聚體充分分散后，緩慢加入5克異佛爾酮二胺進(jìn)行后擴(kuò)鏈反應(yīng)20分鐘，得到水性聚氨酯乳液。
（2）單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分組成：
上述自制的中等活化溫度的聚氨酯乳液 55份；
低活化溫度的聚氨酯乳液（科思創(chuàng)Dispercoll? U54） 20份；
醋酸乙烯酯-乙烯乳液 （瓦克VINNAPAS? EP707K）30份；
水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑（科聚亞BL-100）10份；
三乙醇胺 0.1份；
增稠劑（Basf Rheovis? PU 1251）0.15份；
水性消泡劑（Basf Foamaster? MO NXZ AC）0.1份；
增粘乳液（無(wú)錫德米圣化工RE 802）2份；
附著力促進(jìn)劑（伊士曼氯化聚丙烯水溶液CP310）2.5份；
水分散型酞青藍(lán)顏料 0.15份；
具體的制備方法如下：將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
第二種具體實(shí)施實(shí)例：
（1）中等活化溫度的聚氨酯乳液的制備：將160克聚己二酸-1,6-己二醇酯（羥值：26~30）、160克聚對(duì)苯二甲酸-癸二酸-1,6-己二醇-3-甲基-1,5-戊二醇酯（羥值：26~30）加入到反應(yīng)裝置中，在120℃下抽真空除水2小時(shí)；干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫到70℃，加入160ml丙酮和3.5克三羥甲基丙烷，滴加16克異佛爾酮二異氰酸酯和19克二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的混合溶液后，反應(yīng)2小時(shí)；再加入120ml丙酮、0.25克羧酸鉍催化劑和9克1,4-丁二醇，反應(yīng)3h；降溫到50℃，加入350ml丙酮，攪拌15min；降溫到30℃，緩慢加入8克乙二胺基乙磺酸鈉水溶液進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)30分鐘；于3000轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌下緩慢加入358克去離子水進(jìn)行乳化，待預(yù)聚體充分分散后，緩慢加入4克異佛爾酮二胺進(jìn)行后擴(kuò)鏈反應(yīng)20分鐘，得到水性聚氨酯乳液。
（2）單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分組成：
上述自制的中等活化溫度的聚氨酯乳液 50份；
低活化溫度的聚氨酯乳液（科思創(chuàng)Dispercoll? U54） 20份；
醋酸乙烯酯-乙烯乳液 （瓦克VINNAPAS? EP707K）30份；
水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑（科聚亞BL-100）15份；
三乙醇胺 0.1份；
增稠劑（Basf Rheovis? PU 1251）0.15份；
水性消泡劑（Basf Foamaster? MO NXZ AC）0.1份；
增粘乳液（無(wú)錫德米圣化工 RE 802）2份；
附著力促進(jìn)劑（佰源化工 FZ3667-C）2.5份；
酸性大紅染料 0.15份；
具體的制備方法如下：將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
第三種具體實(shí)施實(shí)例：
單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分組成：
中等活化溫度的聚氨酯乳液 10份；
低活化溫度的聚氨酯乳液（科思創(chuàng)Dispercoll? U54） 20份；
醋酸乙烯酯-乙烯乳液 （瓦克VINNAPAS? EP707K）30份；
水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑（科聚亞BL-100）5份；
PH調(diào)節(jié)劑 0.1份；
增稠劑（Basf Rheovis? PU 1251）0.1份；
水性消泡劑（Basf Foamaster? MO NXZ AC）0.05份；
增粘乳液（無(wú)錫德米圣化工 RE 802）0.5份；
附著力促進(jìn)劑（佰源化工 FZ3667-C）1份；
色粉 0.05份；
具體的制備方法如下：將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
第四種具體實(shí)施實(shí)例：
單組份水性聚氨酯汽車(chē)內(nèi)飾粘合劑，按重量份計(jì)由以下組分組成：
中等活化溫度的聚氨酯乳液 50份；
低活化溫度的聚氨酯乳液（科思創(chuàng)Dispercoll? U54） 40份；
醋酸乙烯酯-乙烯乳液 （瓦克VINNAPAS? EP707K）70份；
水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑（科聚亞BL-100）20份；
PH調(diào)節(jié)劑 0.3份；
增稠劑（Basf Rheovis? PU 1251）1.0份；
水性消泡劑（Basf Foamaster? MO NXZ AC）0.50份；
增粘乳液（無(wú)錫德米圣化工 RE 802）8份；
附著力促進(jìn)劑（佰源化工 FZ3667-C）10份；
色粉 0.30份；
具體的制備方法如下：將醋酸乙烯酯-乙烯乳液一次性全部加入到攪拌釜中，加入PH調(diào)節(jié)劑，于轉(zhuǎn)速為500~700轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌10~20分鐘，加入中等活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入低活化溫度的聚氨酯乳液，攪拌10~20分鐘后，加入水性封閉型聚異氰酸酯交聯(lián)劑，攪拌10~15分鐘后，緩慢加入增粘乳液、附著力促進(jìn)劑，攪拌10~15分鐘后，加入增稠劑、水性消泡劑和色粉，攪拌30~分鐘后，采用80目的濾網(wǎng)過(guò)濾得到單組份水性聚氨酯粘合劑。
上面對(duì)本專(zhuān)利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專(zhuān)利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專(zhuān)利宗旨的前提下作出各種變化。