CN106700764B - 一种双组份水溶性喷胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双组份水溶性喷胶及其制备方法，该喷胶包括以下重量份的组分：A组份：醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液70‑90份；环氧树脂8‑15份；水性松香乳液2‑10份；消泡剂0.1‑0.5份；润湿剂1‑2份；B组分：环氧固化剂2‑5份；异氰酸酯固化剂2‑5份；所述A组份和所述B组分的质量比1‑3：1。本发明提供的双组分喷胶以醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液为主体原料，由于其内添加环氧树脂以及水性松香乳液，提高醋酸乙烯‑乙烯共聚物乳液的强度与粘性，在常温下水性固化剂能够使乳液内的水进行反应，达到快速干燥的效果。

Description

一种双组份水溶性喷胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，具体公开了一种双组份水溶性喷胶及其制备方法。

背景技术

喷胶是一个性能非常优异的胶粘剂产品，具有操作工艺简单，生产效率高的特点，市场前景非常广阔。现市场上用于海棉，沙发，皮革，金属喷胶主要是以油性喷胶为主，由于油性产品使用了大量的溶剂，在工业生产过程中会产生大量的VOC排放，造成严重的雾霾天气的产生，对人类生活环境造成了很大的影响；并且在产成品后续会持续对人体会造成一定的伤害，使用时存在易燃易爆等不稳定因素。根据消费者环保意识的上升以及国家倡导，水性产品以及成为后续必然的发展趋势。开发水性无溶剂喷胶产品是研发主要发展方向。

目前，水性喷胶市场主要并没有被大众接受，而且核心技术只存在于几家大型的工厂，其主体部分是以水性氯丁乳液以及丙烯酸树脂为主，水性单组份氯丁粘接的主要原理是待产品水份挥发一定程度后分子间产生一定的交联从而起到粘接效果，水性喷胶存在性能不稳定以及易固化的弊端，成本也较高，并且水性喷胶在使用上达不到油性产品的性能。因此，大大限制了水性喷胶的推广和应用，亟需一种新的水性喷胶解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的缺陷，提供一种双组份水溶性喷胶及其制备方法，该水性喷胶具有稳定性好、粘合力强的优点，适合工业化生产。

为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的：一种双组份水溶性喷胶，包括以下重量份的组分：A组分：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液70-90份；环氧树脂8-15份；水性松香乳液2-10份；消泡剂0.1-0.5份；润湿剂1-2份；B组分：环氧固化剂2-5份；异氰酸酯固化剂2-5份。

优选地，所述的双组份水溶性喷胶，包括以下重量份的组分：A组分：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液80-85份；环氧树脂10-12份；水性松香乳液3-4份；消泡剂0.2-0.4份；润湿剂1.2-1.6份；B组分：环氧固化剂3-4份；异氰酸酯固化剂3-4份。

优选地，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为酸性阳离子型乳液，由于少量引进了乙烯链段，对乳液有内增塑的效果，并降低其玻璃化温度与成膜温度，在室温下能够固化成膜乳液玻璃化温度为-10℃-5℃，其固含量为50％-60％。由于引进了乙烯链段，对乳液有内增塑的作用，整个体系的粘合力提高，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液突出性能是对各种各样的基材有极好的粘接性。

更优选地，所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液型号为DA101或DA107。

优选地，所述环氧树脂为脂环族类环氧树脂，其分子量为250-350。脂肪族类环氧树脂环氧基直接连接在脂环上，成为紧密的刚性分子结构，这种结构在固化后交联密度会增大，提高产品热稳定性，更加由于分子结构中没有苯环，能够提高良好的耐候性。

更优选地，所述环氧树脂的型号为881w55或881w60。

优选地，所述水性松香乳液为稳定型酯化松香乳液。

更优选地，所述水性松香乳液的型号为1000x50。

优选地，所述环氧类固化剂为脂肪族类环氧固化剂，脂肪族类环氧固化剂属于一种加成型固化剂，在室温下能够固化，提高胶水干燥效率。

更优选地，所述环氧类固化剂的型号为801w55或806w55。

优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

更优选地，所述消泡剂的型号为BYK-054或8044。

优选地，所述润湿剂为阴离子型表面活性剂。

更优选地，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠，其型号为K-12。

优选地，所述异氰酸酯类固化剂为己二异氰酸酯三聚体(即，三聚体改性HDI)。

更优选地，所述异氰酸酯类固化剂的型号为N-3300或HTP-100.

本发明还公开一种制备如上述所述的双组份水溶性喷胶的方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为400-450r/min的条件下，按重量配比称量所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和所述环氧树脂，依次加入至反应容器中，混合均匀；将搅拌速度提高至500-550r/min，按重量配比称量所述水性松香乳液、所述润湿剂和所述消泡剂依次加入至反应容器中，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为500-550r/min的条件下，按重量配比称量所述环氧固化剂和所述异氰酸酯固化剂至另一反应容器中，混合均匀后出料，得到B组分；

3)在搅拌速度为500-550r/min的条件下，将所述B组分缓慢倒入所述A组分内，继续搅拌，即得双组份水溶性喷胶。

本发明中采用双组分喷胶，以醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为主体原料，由于其内添加环氧树脂以及水性松香乳液，提高醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的强度与粘性，在常温下异氰酸酯固化剂能够与乳液内的水进行反应，达到快速干燥的效果，并且变相增加胶水有效固含量，增加粘结强度。

综上所述，本发明提供一种双组份水溶性喷胶及其制备方法，本发明的有益效果：本发明提供的双组分喷胶以醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为主体原料，由于其内添加环氧树脂以及水性松香乳液，提高醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液的强度与粘性，在常温下水性固化剂能够使乳液内的水进行反应，达到快速干燥的效果，并且变相增加胶水有效固含量，从而能够使基材进行快速产生粘接，水性双组份是能够快速进对基材进行粘合，能够全面提升工厂的工作效率；并且在基材粘接力及所产生胶膜间的耐热性、耐老化性均优于水性单组份喷胶。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。

表1中为实施例1～3中各原料组分的配比，表中各原料组分的含量为重量份。

表1实施例1～3中各原料组分的重量配比

实施例1

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为400r/min的条件下，称取75g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、15g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至520r/min，称取6g水性松香乳液、1.2g润湿剂和0.2g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为520r/min的条件下，称量4g环氧固化剂和2.3g己二异氰酸酯三聚体(即，三聚体改性HDI)加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为520r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌5min，即得双组份水溶性喷胶。

实施例2

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取82g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和3.0g三聚体改性HDI加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

实施例3

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为450r/min的条件下，称取90g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、8g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取3g水性松香乳液、1.4g润湿剂和0.2g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量2.3g环氧固化剂和3.7g三聚体改性HDI加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌5min，即得双组份水溶性喷胶。

对比例1

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取85g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和3.0g三聚体改性MDI加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

对比例2

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取85g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和3.0g硅烷偶联剂KH-550加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

对比例3

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取85g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和3.0g异氰酸酯固化剂FB-15加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

对比例4

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取82g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和6.0g三聚体改性HDI加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

对比例5

一种双组份水溶性喷胶的制备方法，包括以下步骤：

1)在搅拌速度为410r/min的条件下，称取82g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、10g环氧树脂，依次加入至一反应容器中，搅拌3min，混合均匀；将搅拌速度提高至550r/min，称取4g水性松香乳液、1.3g润湿剂和0.3g消泡剂依次加入到反应容器中，搅拌3min，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为550r/min的条件下，称量3.0g环氧固化剂和2.0g三聚体改性HDI加入到另一反应容器中，搅拌3min，混合均匀后出料，得到B组分。

3)在搅拌速度为550r/min的条件下，将B组分缓慢倒入A组分中，继续搅拌4min，即得双组份水溶性喷胶。

测试结果

1、实施例1至3获得水性喷胶与市场上使用的水性氯丁型单组份喷胶进行对比测试：分别采用喷枪喷涂于已备好的皮革上进行即时平面粘接，测试结果如表2所示。

表2实施例1至3获得水性喷胶以及喷胶外样1至3的的粘接性能测试结果

从表2可以看出，实施例1至3获得的水性喷胶具有良好的粘接的性能，并且在60℃条件下热烘，实施例1至3获得的水性喷胶脱胶时间均长于其它三个外样，说明实施例1至3获得的水性喷胶具有良好的耐热性。

2、将实施例2获得水性喷胶与对比例1至3获得水性喷胶进行对比测试，分别采用双组分喷枪喷涂于已备好的皮革上进行即时平面粘接，测试效果如表3所示。

表3实施例2以及对比例1至3获得的水性喷胶的粘接性能测试结果

从表3可以看出，实施例2获得水性喷胶的粘接性能优于对比例1、2和3，说明选用三聚体改性HDI作为固定剂的水性喷胶优于选用其它的固定剂的水性喷胶。

3、将实施例2获得水性喷胶与对比例4、对比例5获得水性喷胶进行粘接性能测试，分别采用双组分喷枪喷涂于已备好的皮革上进行即时平面粘接，测试效果如表4所示。

表4实施例2以及对比例4至5获得的水性喷胶的粘接性能测试结果

从表4可以看出，在水性喷胶的制备方法中，异氰酸酯类固化剂的添加量是非常重要的，如果加入过少，就会出现胶水喷涂后难干，难以贴合的情况出现，如果加入量过多，就会造成喷胶的粘度较大，喷枪难以喷出，喷涂难度较大。

4、将实施例2获得水性喷胶与油性喷胶在相同基材上进行喷涂性能测试，粘接强度测试标准为1分钟后用手掰开木板与布，海绵，皮革对贴后的破坏程度；耐热性是在60℃烤箱中测试1小时；耐候性是在60℃烤箱中测试24小时。测试结果如表5所示。

表5实施例2获得水性喷胶与油性喷胶的性能测试结果

性能比较	初粘性	耐热性	粘接强度	耐候性
					实施例2	立即粘接	耐热性好	完全破坏	耐候性好
顾康力189	立即粘接	1小时后强度较低	部分破坏	24小时后强度变低

从表5可以看出，水性双组份喷胶的耐热性与耐候性以及粘接强度明显好于油性喷胶。

5、实施例2获得水性喷胶与油性喷胶随着喷涂量变化粘接性能的比较：向海棉喷入相同量的不同喷胶，粘接情况如表6所示。

表6实施例2获得水性喷胶与油性喷胶的性能测试结果

喷涂胶量	半个十字	一个十字	一个半十字	两个十字
					实施例2	可以粘接，但强度较低	立即粘接	立即粘接	立即粘接
顾康力189	不能粘接	粘接强度低	立即粘接	立即粘接

注：横扫一遍接竖扫一遍为一个十字

从表6可看出，实施例2获得水性喷胶在半个十字喷胶量的情况下，可以达到粘接，但是粘接强度低，而在一个十字的喷胶量的情况下，就可以实现立即粘接；而油性喷胶在半个十字喷胶量下不能实现粘接，在一个十字的喷胶量下可以实现粘接，但是粘接强度低，只有在一个半十字的喷胶量下才能实现立即粘接，使用水实施例2获得水性喷胶是比较节约用胶量的。

综上，本发明提供的水性喷胶能够使基材进行快速产生粘接，能够全面提升工厂的工作效率；并且在基材粘接力及所产生胶膜间的耐热性、耐老化性均优于水性氯丁型单组份喷胶。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双组份水溶性喷胶，其特征在于：包括以下重量份的组分：

A组分：

B组分：

环氧固化剂 2-5份；

异氰酸酯固化剂 2-5份。

2.如权利要求1所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：包括以下重量份的组分：

A组分：

B组分：

环氧固化剂 3-4份；

异氰酸酯固化剂 3-4份。

3.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液为阳离子型乳液，其玻璃化温度为-10℃-5℃，其固含量为50％-60％。

4.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述的环氧树脂为脂肪族类环氧树脂，其分子量为250-350。

5.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述水性松香乳液为稳定型酯化松香乳液。

6.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述的环氧类固化剂为脂肪族类环氧固化剂。

7.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂。

8.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述润湿剂为阴离子型表面活性剂。

9.如权利要求1或2所述的双组份水溶性喷胶，其特征在于：所述异氰酸酯类固化剂为己二异氰酸酯三聚体。

10.一种制备如权利要求1至9任一所述的双组份水溶性喷胶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在搅拌速度为400-450r/min的条件下，按重量配比称量所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液和所述环氧树脂，依次加入至反应容器中，混合均匀；将搅拌速度提高至500-550r/min，按重量配比称量所述水性松香乳液、所述润湿剂和所述消泡剂依次加入至反应容器中，混合均匀出料，得到A组分；

2)在搅拌速度为500-550r/min的条件下，按重量配比称量所述环氧固化剂和所述异氰酸酯固化剂至另一反应容器中，混合均匀后出料，得到B组分；

3)在搅拌速度为500-550r/min的条件下，将所述B组分缓慢倒入所述A组分内，继续搅拌，即得双组份水溶性喷胶。