CN105331322A

CN105331322A - 一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂

Info

Publication number: CN105331322A
Application number: CN201510881369.2A
Authority: CN
Inventors: 汪飞; 戴家兵; 李维虎; 朱有奎; 赵曦
Original assignee: Lnzhou Ketian Aqueous Polymer Material Co Ltd
Current assignee: Lnzhou Ketian Aqueous Polymer Material Co Ltd
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-02-17

Abstract

本发明涉及一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇70~100份；多异氰酸酯50~90份；第一扩链剂3~30份；第二扩链剂3~18份；成盐剂2.5~8份。本发明还公开了该阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法。本发明无毒、性能良好，且制备方法及施工工艺简单。

Description

一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂

技术领域

本发明涉及组合物领域，尤其涉及一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂。

背景技术

传统的墙纸胶分为两种，第一种为胶浆+胶粉，是诞生于上世纪80年代的聚乙烯醇缩醛技术，主要成分是水、聚乙烯醇和甲醛。每400克透明胶浆需要添加6克甲醛，即便是空气流通好的情况下也需要释放12个月以上，释放出来的甲醛对人体伤害较大。第二种主要为糯米胶，糯米胶由于主要成分是淀粉，初黏力不强，存在发霉和不耐水解的问题。如国内申请号为201210528813.9的发明专利公开了一种磺乙基-羧甲基-交联淀粉基墙纸胶，其由下列物质按照所附质量份制成：磺乙基-羧甲基-交联淀粉30~50，羟丙基淀粉10~50，氧化淀粉10~60，辛烯基琥珀酸酯淀粉10~20，水250~400，交联剂0.2~0.6，助剂2~6。磺乙基-羧甲基-交联淀粉基墙纸胶的制备方法包括磺乙基-羧甲基-交联淀粉的制备和墙纸胶的制备。这种产品虽然粘结性高，适应性强，稳定性好，无毒无味，但是其生产工艺复杂，并不适合大规模工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无毒、性能良好的用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂。

为解决上述问题，本发明所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇70~100份；多异氰酸酯50~90份；第一扩链剂3~30份；第二扩链剂3~18份；成盐剂2.5~8份。

所述多元醇是指分子量为1000~3000的聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、端羟基聚丁二烯、聚硅氧烷多元醇和聚酯醚多元醇中的一种或几种。

所述多异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

所述第一扩链剂是指乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的一种或几种。

所述第二扩链剂是指二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺和叔丁基二乙醇胺中的一种。

所述成盐剂是指乳酸、冰醋酸、乙醇酸、乙酸酐中的一种。

如上所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

⑵将多元醇加热至100℃~110℃脱水0.5~1.5h，然后降温至45~55℃，再加入多异氰酸酯，升温至85~95℃，并在该温度下保温反应1.5~2.5h；之后降温至45~55℃，加入第一扩链剂，并加入容器内固体质量分数1.5%的丙酮；其次升温至75~85℃反应1.5~2.5h，之后降温至30~50℃，此时加入第二扩链剂反应0.5~1.5h；反应结束测定NCO含量，直至NCO达到理论值，最后加入容器内固体质量分数30%的丙酮，得到水性聚氨酯预聚体；

⑶将成盐剂加入所述水性聚氨酯预聚体中进行中和反应，然后搅拌加入所述水性聚氨酯预聚体中固体份质量的2.5~3.5倍的去离子水，得到含丙酮的阳离子水性聚氨酯半成品；

⑷所述含丙酮的阳离子水性聚氨酯半成品经减压蒸馏出丙酮，即得用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂。

所述步骤⑶中搅拌速率为800~1000r/min。

所述步骤⑷中减压蒸馏的条件是指压力为-0.09MPa~-0.1MPa。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明原料组分及产品中均不含有甲醛、苯类或其他易挥发有机物，因此，无毒环保。

2、本发明具有较小的表面张力，对底材的渗透性极强，碱性物质和温度都可促进阳离子乳液的交联反应，所以强碱性的墙壁会使之有更好的成膜效果，起到更好的封闭效果。

3、本发明用于墙纸胶时的初黏力强，并不存在发霉和不耐水解的现象，稳定性好。

4、本发明具有抗碱封闭作用，所以不需要在贴合前先在墙体上涂刷一层基膜（抗碱封闭作用），可直接将阳离子水性聚氨酯墙纸胶涂刷于墙纸上，然后贴合在墙体上即可，因此，施工工艺简单，减少了现有技术的一道施工工序。

5、对本发明所得产品按JC/T548-1994标准进行测试显示其物化性能优良（参见表1）。

表1本发明所得产品的物化指标

6、本发明制备工艺简单，容易控制，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

实施例1一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇70g；多异氰酸酯50g；第一扩链剂10g；第二扩链剂3g；成盐剂2.5g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚己内酯多元醇。多异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯。第一扩链剂是指乙二醇。第二扩链剂是指二乙醇胺。成盐剂是指乳酸。

该用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

⑶将成盐剂加入水性聚氨酯预聚体中进行中和反应，然后以800~1000r/min的速率搅拌加入水性聚氨酯预聚体中固体份质量的2.5~3.5倍的去离子水，得到含丙酮的阳离子水性聚氨酯半成品；

⑷含丙酮的阳离子水性聚氨酯半成品在压力为-0.09MPa~-0.1MPa的条件下经减压蒸馏出丙酮，即得用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂。

实施例2一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇100g；多异氰酸酯90g；第一扩链剂30g；第二扩链剂18g；成盐剂7.26g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚碳酸酯多元醇。多异氰酸酯是指异佛尔酮二异氰酸酯。第一扩链剂是指一缩二乙二醇。第二扩链剂是指三乙醇胺。成盐剂是指冰醋酸。

该用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法同实施例1。

实施例3一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇85g；多异氰酸酯70g；第一扩链剂15g；第二扩链剂10.5g；成盐剂6.5g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚四氢呋喃醚多元醇。多异氰酸酯是指二苯基甲烷二异氰酸酯。第一扩链剂是指1,4-丁二醇。第二扩链剂是指N-甲基二乙醇胺。成盐剂是指乙醇酸。

实施例4一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇75g；多异氰酸酯55g；第一扩链剂17g；第二扩链剂5g；成盐剂3g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚环氧乙烷多元醇。多异氰酸酯是指1,6-己二异氰酸酯。第一扩链剂是指2,3-丁二醇。第二扩链剂是指N-乙基二乙醇胺。成盐剂是指乙酸酐。

实施例5一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇80g；多异氰酸酯60g；第一扩链剂14g；第二扩链剂7g；成盐剂5g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚环氧丙烷多元醇。多异氰酸酯是指苯二亚甲基二异氰酸酯。第一扩链剂是指1,6-己二醇。第二扩链剂是指N-丙基二乙醇胺。成盐剂是指乳酸。

实施例6一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇90g；多异氰酸酯65g；第一扩链剂16g；第二扩链剂9g；成盐剂5g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的端羟基聚丁二烯。多异氰酸酯是指萘-1,5-二异氰酸酯。第一扩链剂是指新戊二醇。第二扩链剂是指叔丁基二乙醇胺。成盐剂是指冰醋酸。

实施例7一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇95g；多异氰酸酯75g；第一扩链剂12g；第二扩链剂8g；成盐剂8。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚硅氧烷多元醇。多异氰酸酯是指多亚甲基多苯基异氰酸酯。第一扩链剂是指二甘醇。第二扩链剂是指二乙醇胺。成盐剂是指乙醇酸。

实施例8一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇78g；多异氰酸酯80g；第一扩链剂10g；第二扩链剂5g；成盐剂2.6g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚酯醚多元醇。多异氰酸酯是指四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯。第一扩链剂是指甘油。第二扩链剂是指三乙醇胺。成盐剂是指乙酸酐。

实施例9一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇88g；多异氰酸酯85g；第一扩链剂12g；第二扩链剂12g；成盐剂6g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚己内酯多元醇。多异氰酸酯是指甲基环己基二异氰酸酯。第一扩链剂是指山梨醇。第二扩链剂是指N-甲基二乙醇胺。成盐剂是指乳酸。

实施例10一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇98g；多异氰酸酯88g；第一扩链剂3g；第二扩链剂9g；成盐剂4.5g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚碳酸酯多元醇。多异氰酸酯是指二环己基甲烷二异氰酸酯。第一扩链剂是指三羟甲基丙烷。第二扩链剂是指N-乙基二乙醇胺。成盐剂是指冰醋酸。

实施例11一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇86g；多异氰酸酯76g；第一扩链剂28g；第二扩链剂13.5g；成盐剂8g。

其中：多元醇是指分子量为1000~3000的聚四氢呋喃醚多元醇。多异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯。第一扩链剂是指二羟甲基环己烷。第二扩链剂是指N-丙基二乙醇胺。成盐剂是指乙醇酸。

上述实施例1~11中，多元醇也可以是指分子量为的聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、端羟基聚丁二烯、聚硅氧烷多元醇和聚酯醚多元醇中的几种组合。

多异氰酸酯也可以是指甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的几种组合。

第一扩链剂也可以是指乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的几种组合。

应该理解，这里讨论的实施例和实施方案只是为了说明，对熟悉该领域的人可以提出各种改进和变化，这些改进和变化将包括在本申请的精神实质和范围以及所附的权利要求范围内。

Claims

1.一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：该水性聚氨酯树脂包括以下重量份的原料：多元醇70~100份；多异氰酸酯50~90份；第一扩链剂3~30份；第二扩链剂3~18份；成盐剂2.5~8份。

2.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述多元醇是指分子量为1000~3000的聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇、端羟基聚丁二烯、聚硅氧烷多元醇和聚酯醚多元醇中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述多异氰酸酯是指甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述第一扩链剂是指乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷和二羟甲基环己烷中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述第二扩链剂是指二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺和叔丁基二乙醇胺中的一种。

6.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂，其特征在于：所述成盐剂是指乳酸、冰醋酸、乙醇酸、乙酸酐中的一种。

7.如权利要求1所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称重；

8.如权利要求7所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中搅拌速率为800~1000r/min。

9.如权利要求7所述的一种用于墙纸胶的阳离子水性聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤⑷中减压蒸馏的条件是指压力为-0.09MPa~-0.1MPa。