一种单组分水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法与流程

1.本发明属于水性胶粘剂技术领域，具体涉及一种单组分水性聚氨酯汽车内饰胶粘剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着环保要求的不断提高，汽车行业对于车内voc的控制标准也越来越高，因此汽车内饰用的胶粘剂开始逐步油性胶粘剂转变为水性胶粘剂。
3.目前汽车内饰用的水性胶粘剂以双组分为主，使用前需按照一定的比例将胶粘剂与固化剂混合均匀后使用，现配现用，具有一定的开放时间。因此，在实际使用过程中存在，施工不便，开放期短，易浪费的缺点。基于这样的施工现状，下游主机厂及汽车内饰件厂对于单组分水性聚氨酯胶粘剂的需求越来越迫切。
4.双组份水性聚氨酯胶粘剂的特点在于初期可以具有较好的初粘，便于内饰件的初期定位及粘接，后期又可以通过固化剂的反应形成交联互穿网络结构，具有很好的后期耐性。而单组分水性聚氨酯胶黏剂如何能够做到初期粘性与后期耐性的平衡是需要克服的难点。
5.cn201811058915.2公开了一种单组分水性聚氨酯胶粘剂在汽车内饰粘接中的应用，该专利采用水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚乳液与自交联性水性聚氨酯分散体组合形成单组分水性聚氨酯胶黏剂，认为水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚物乳液能够提供较低的活化温度，自交联水性聚氨酯分散体的活化温度较高但能提供较好的后期耐热及耐热老化性能。但自交联结构的引入提高了聚氨酯分散体的活化温度，该专利采用了70℃，2min的活化条件，该工艺条件在实际应用中仍然属于较高活化温度及较长的激活时间。尤其是汽车内饰中方向盘及其他内饰件的手工包覆工艺，热激活时间只有十几秒秒甚至更短。同时，方向盘需要完全手工包覆，对初期粘性的要求更高，且方向盘高曲率位置具有较大应力集中，对后期耐性的要求也更高。
6.cn201910951834.3公开了通过调整eva乳液的玻璃化转变温度来提高初粘力，但是低tg的vae乳液的后期耐热性能及耐湿热性能较差，难以满足单组分的使用需求。
7.cn201410298003.8公开了一种低温成型的水性聚氨酯胶粘剂，采用聚氨酯分散体、eva、丙烯酸共混的方式，但是后期强度及耐性建立需要加入聚碳化二亚胺、氮丙啶、亲水性聚多异氰酸酯等交联剂，本质上是不能单组份使用的。
8.cn201510295964.8公开了一种利用有机硅改性的醋酸乙烯-乙烯共聚物提升涂料的耐水及耐老化性方法，但是针对汽车内饰胶粘剂的应用，需要更低的活化温度及适当的粘接强度，是本发明方案不能满足的。
9.cn201310060849.3公开了一种利用有机硅烷单体及丙烯酸酯类单体改性聚醋酸乙烯乳液以改善烟卷包装胶的初粘，耐水，及耐寒性的问题，但是相较于聚氨酯体系，存在粘接强度不足的问题。
10.综上，如何解决单组份水性聚氨酯在汽车内饰粘接中遇到的粘性不足，热激活时
间过长，手工包覆性不佳，后期耐性不足等问题，是本技术领域亟需突破的难题。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于，针对上述现有水性聚氨酯胶粘剂在汽车内饰粘接中的问题，提供一种单组份水性聚氨酯汽车内饰胶粘剂。
12.为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
13.一种单组分水性聚氨酯胶黏剂，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体20～100份，水性vae乳液20～100份，增稠剂0.1～0.5份，润湿剂0.1～0.5份，消泡剂0.01～0.05份；优选的，水性聚氨酯分散体50～80份，水性vae乳液20～50份，增稠剂0.2～0.4份，润湿剂0.2～0.4份，消泡剂0.02～0.04份。
14.在一个具体实施方案中，所述水性聚氨酯分散体为硅烷改性的水性聚氨酯分散体，所述水性聚氨酯分散体的制备原料包括：脂肪族二异氰酸酯、多元醇、亲水化合物、扩链剂和硅烷改性单体。
15.在一个具体实施方案中，所述脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
16.在一个具体实施方案中，所述多元醇选自聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚已二酸己二醇酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯1，6已二醇酯二元醇中的一种或多种。
17.在一个具体实施方案中，所述亲水化合物，其亲水基团包括离子基团或非离子基团；所述含离子基团的亲水化合物为二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸、n-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、n-(3-氨基丙基)-2-氨基乙磺酸中的一种或多种；所述含非离子基团的亲水化合物为含有环氧乙烷重复单元的单官能度的聚环氧乙烯醚。
18.在一个具体实施方案中，所述扩链剂为乙二醇、1，4-丁二醇，乙二胺、羟乙基乙二胺、异佛尔酮二胺中的一种或多种。
19.在一个具体实施方案中，所述硅烷改性单体为含有两个nco反应性基团硅氧烷单体，优选n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
20.在一个具体实施方案中，所述多元醇至少包含一种非结晶型聚酯多元醇与一种结晶型聚酯多元醇，并且非结晶性聚酯多元醇的比例高于结晶型聚酯多元醇的比例。非结晶性聚酯多元醇与结晶性聚酯多元醇的质量比为优选为1-2：1，更优选为1.2-1.5：1。
21.作为一个优选的方案，本发明所述的水性聚氨酯分散体的制备原料，包括以下组成：脂肪族二异氰酸酯5-20份、多元醇70-90份，亲水化合物1-5份、扩链剂1-5份、硅烷改性单体0.1-0.5份。
22.作为一个优选的方案，本发明所述的水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：将脱水处理的多元醇、异氰酸酯、非离子性亲水化合物，适量丙酮加入反应容器中，80-90℃反应得到nco封端预聚物，加适量丙酮稀释，然后加入离子性亲水化合物、扩链剂、硅烷改性单体进行扩链反应，反应温度为40-50℃，之后加水分散，脱除有机溶剂丙酮，并加入适量乳化剂如tween 20等本领域常用乳化剂，得到一定固含量的水性聚氨酯分散体。
23.在一个具体实施方案中，所述水性vae乳液为硅烷改性水性vae乳液；硅烷改性vea乳液的玻璃化转变温度-20℃～-5℃。
24.在一个具体实施方案中，所述的硅烷改性水性vae乳液的原料包括硅氧烷单体、醋酸乙烯单体、丙烯酸单体。
25.在一个具体实施方案中，所述硅氧烷单体为含有双键的硅氧烷单体，优选3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
26.在一个具体实施方案中，所述醋酸乙烯单体为醋酸乙烯。
27.在一个具体实施方案中，所述丙烯酸酯单体为玻璃化转变温度低于0℃的单体，如丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种。
28.在一个具体实施方案中，所述的增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，选自万华化学的vesmody u604、vesmody u601、vesmody u902中的一种或多种。
29.在一个具体实施方案中，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，选自毕克化学的byk-020、byk-022、byk-024的一种或多种。
30.在一个具体实施方案中，所述的润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷类润湿剂，优选自迪高的tego-245和毕克化学byk-349中的一种或多种。
31.在一个具体实施方案中，所述单组分水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：按照比例，将水性聚氨酯分散体与水性vae乳液混合搅拌15-30min，加入消泡剂并搅拌15-30min，加入润湿剂并搅拌15-30min，加入增稠剂并搅拌30-40min，根据应用需求将粘度调节至2000-5000cps。
32.与现有技术相比，本发明提供单组分水性聚氨酯胶粘剂的优势在于：硅烷改性的水性聚氨酯分散体，通过提高非结晶型聚酯的比例，降低硅烷改性水性聚氨酯分散体的活化温度；低tg的硅烷改性vae乳液的引入，进一步提升了初粘力，同时vae中硅烷结构的引入，使硅烷改性的水性聚氨酯分散体与硅烷改性的vae乳液发生交联反应形成交联互穿网络，进一步提升后期耐性。本发明所得的单组分水性聚氨酯胶粘剂具有初粘力优异，低活化温度，后期耐性优异的特点，非常适用于汽车内饰中方向盘及其他内饰件的单组分手工包覆工艺的应用。
具体实施方式
33.为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
34.原料来源：
35.pba2000：聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，数均分子量约为2000，官能度为2，烟台华大化学；
36.cma-654：聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇，数均分子量约为1500，官能度为2，烟台华大化学；
37.mpeg-1200：单官能度的据环氧乙烯醚，数均分子量约为1200，官能度为1，韩国乐天；
38.ipdi:异佛尔酮二异氰酸酯，万华化学；
39.hdi：1，6-已二异氰酸酯，万华化学；
40.a95:n-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠盐水溶液，德国赢创；
41.eda-oh羟乙基乙二胺，德国巴斯夫；
42.ipda:异佛尔酮二胺，万华化学；
43.vae乳液：920，玻璃化转变温度-20℃，瓦克化学；
44.vae乳液：en 1689，玻璃化转变温度-5℃度，瓦克化学；
45.vae乳液：en 701k，玻璃化转变温度-10℃度，瓦克化学；
46.vae乳液：dh102a，玻璃化转变温度0℃，大连化学；
47.醋酸乙烯酯：国药化学；
48.丙烯酸异辛脂：国药化学；
49.n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷：南京能德新材料；
50.n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷：南京能德新材料；
51.3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷：南京能德新材料；
52.3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷：南京能德新材料；
53.增稠剂：vesmody u604，万华化学；
54.消泡剂：byk-024，毕克化学；
55.润湿剂：tego-245，迪高化学。
56.制备例1：硅烷改性水性聚氨酯分散体1
57.将150g经脱水处理的聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇cma-654，100g经脱水处理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇pba2000，30g六亚甲基二异氰酸酯hdi，5g异佛尔酮二异氰酸酯ipdi，2g经过脱水处理的单官能度的聚环氧乙烯醚mpeg1200，25g丙酮加入到装有氮气进出口的1l四口圆底烧瓶中，在80-90℃反应直到nco不再下降。将该预聚体溶解在400g丙酮中并冷却至50℃。将溶解有4.63g的a95，3.26gipda，0.86羟乙基乙二胺的35g水溶液和溶解有0.5g的n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的5g丙酮分别添加到溶解有预聚体的丙酮溶液中，同时剧烈搅拌，搅拌20min，然后通过添加238g水将该聚合物分散。在通过蒸馏分离脱出丙酮后。添加4g乳化剂tween 20，获得硅烷改性水性聚氨酯分散体1，固含为50％。
58.制备例2：硅烷改性水性聚氨酯分散体2
59.将120g经脱水处理的聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇cma-654，100g经脱水处理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇pba2000，27g六亚甲基二异氰酸酯hdi，3.5g异佛尔酮二异氰酸酯ipdi，2g经过脱水处理的单官能度的聚环氧乙烯醚mpeg1200，25g丙酮加入到装有氮气进出口的1l四口圆底烧瓶中，在80-90℃反应直到nco不再下降。将该预聚体溶解在400g丙酮中并冷却至50℃。将溶解有4.63g的a95，3.26gipda，0.86羟乙基乙二胺的35g水溶液和溶解有0.5g的n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的5g丙酮分别添加到溶解有预聚体的丙酮溶液中，同时剧烈搅拌，搅拌20min，然后通过添加238g水将该聚合物分散。在通过蒸馏分离脱出丙酮后。添加4g乳化剂tween 20，获得硅烷改性水性聚氨酯分散体2，固含为50％。
60.制备例3：硅烷改性水性聚氨酯分散体3
61.将130g经脱水处理的聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇cma-654，将100g经脱水处理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇pba2000，28g六亚甲基二异氰酸酯hdi，4g异佛尔酮二异氰酸酯ipdi，2g经过脱水处理的单官能度的聚环氧乙烯醚mpeg1200，25g丙酮加入到装有氮气进出口的1l四口圆底烧瓶中，在80-90℃反应直到nco不再下降。将该预聚体溶解在400g
丙酮中并冷却至50℃。将溶解有4.63g的a95，3.26gipda，0.86羟乙基乙二胺的35g水溶液和溶解有0.5g的n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的5g丙酮分别添加到溶解有预聚体的丙酮溶液中，同时剧烈搅拌，搅拌20min，然后通过添加238g水将该聚合物分散。在通过蒸馏分离脱出丙酮后。添加4g乳化剂tween 20，获得硅烷改性水性聚氨酯分散体3，固含为50％。
62.对比制备例4：硅烷改性水性聚氨酯分散体4(结晶与非结晶聚酯比例不在本发明范围内)
63.将50g经脱水处理的聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇cma-654，150g经脱水处理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇pba2000，24g六亚甲基二异氰酸酯hdi，2.7g异佛尔酮二异氰酸酯ipdi，2g经过脱水处理的单官能度的聚环氧乙烯醚mpeg1200，25g丙酮加入到装有氮气进出口的1l四口圆底烧瓶中，在80-90℃反应直到nco值达到1.91％。将该预聚体溶解在400g丙酮中并冷却至50℃。将溶解有4.63g的a95，3.26gipda，0.86羟乙基乙二胺的35g水溶液和溶解有0.5g的n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的5g丙酮分别添加到溶解有预聚体的丙酮溶液中，同时剧烈搅拌，搅拌20min，然后通过添加238g水将该聚合物分散。在通过蒸馏分离脱出丙酮后。添加4g乳化剂tween 20，获得硅烷改性水性聚氨酯分散体4，固含为50％。
64.对比制备例5：未进行硅烷改性水性聚氨酯分散体5
65.将150g经脱水处理的聚己二酸新戊二醇己二醇酯二醇cma-654，100g经脱水处理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇pba2000，30g六亚甲基二异氰酸酯hdi，5g异佛尔酮二异氰酸酯ipdi，2g经过脱水处理的单官能度的聚环氧乙烯醚mpeg1200，25g丙酮加入到装有氮气进出口的1l四口圆底烧瓶中，在80-90℃反应直到nco不再下降。将该预聚体溶解在400g丙酮中并冷却至50℃。将溶解有4.63g的a95，3.26gipda，0.86羟乙基乙二胺的35g水溶液分别添加到溶解有预聚体的丙酮溶液中，同时剧烈搅拌，搅拌20min，然后通过添加238g水将该聚合物分散。在通过蒸馏分离脱出丙酮后。添加4g乳化剂tween 20，获得硅烷改性水性聚氨酯分散体5，固含为50％。
66.制备例6：硅烷改性vae乳液1
67.将500g玻璃化转变温度为-20℃的vae乳液置于烧瓶中，升温至45℃，50g醋酸乙烯酯单体，40g丙烯酸异辛脂，0.45g 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入0.1g叔丁基过氧化氢与0.1g连二硫酸钠引发聚合，45℃反应2h后得到硅烷改性的vae乳液1。
68.制备例7：硅烷改性vae乳液2
69.将500g玻璃化转变温度为-5℃的vae乳液置于烧瓶中，升温至45℃，50g醋酸乙烯酯单体，20g丙烯酸异辛脂，0.45g 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入0.1g叔丁基过氧化氢与0.1g连二硫酸钠引发聚合，45℃反应2h后得到硅烷改性的vae乳液2。
70.制备例8：硅烷改性vae乳液3
71.将500g玻璃化转变温度为-10℃的vae乳液置于烧瓶中，升温至45℃，50g醋酸乙烯酯单体，25g丙烯酸异辛脂，0.45g 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入0.1g叔丁基过氧化氢与0.1g连二硫酸钠引发聚合，45℃反应2h后得到硅烷改性的vae乳液
3。
72.对比制备例9：硅烷改性vae乳液4
73.将500g玻璃化转变温度为0℃的vae乳液置于烧瓶中，升温至45℃，50g醋酸乙烯酯单体，14g丙烯酸异辛脂，0.45g 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入0.1g叔丁基过氧化氢与0.1g连二硫酸钠引发聚合，45℃反应2h后得到硅烷改性的vae乳液3。
74.实施例1
75.一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0076][0077]
按照上述比例将硅烷改性水性聚氨酯分散体1与硅烷改性vae乳液1混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0078]
实施例2
[0079]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0080][0081]
按照上述比例将硅烷改性水性聚氨酯分散体2与硅烷改性vae乳液3混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0082]
实施例3
[0083]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0084][0085]
按照上述比例将水性聚氨酯分散体3与硅烷改性vae乳液2混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0086]
对比例1(无硅烷改性vae乳液)
[0087]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0088][0089]
按照上述比例在硅烷改性水性聚氨酯分散体1中加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0090]
对比例2(无硅烷改性水性聚氨酯分散体)
[0091]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0092][0093][0094]
按照上述比例在硅烷改性vae乳液1中加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性胶粘剂。
[0095]
对比例3(硅烷改性水性聚氨酯+未硅烷改性vae乳液，tg为-20℃)
[0096]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0097][0098]
按照上述比例将硅烷改性水性聚氨酯分散体1与未改性的vae乳液混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0099]
对比例4(未改性水性聚氨酯+硅烷vae乳液，tg为-20℃)
[0100]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0101][0102]
按照上述比例将未改性水性聚氨酯分散体5与硅烷改性vae乳液1混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0103]
对比例5(非晶/结晶比例不在限定范围内)
[0104]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0105][0106]
按照上述比例将硅烷改性水性聚氨酯分散体4与硅烷改性vae乳液1混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0107]
对比例6(硅烷改性水性聚氨酯分散体+硅烷vae乳液，tg为0℃)
[0108]
一种单组分水性汽车内饰胶粘剂由以下组分构成：
[0109][0110]
按照上述比例将硅烷改性水性聚氨酯分散体1与硅烷改性vae乳液4混合搅拌20min，加入消泡剂并搅拌15min，加入润湿剂并搅拌15min，加入增稠剂并搅拌30min，将粘度调节至3000cps左右，得到水性单组分水性聚氨酯胶粘剂。
[0111]
将上述实施例及对比所制得的单组分水性聚氨酯胶粘剂进行以下测试：
[0112]
1)试样制备
[0113]
表1复合材料组成
[0114]
复合材料基材1基材2aabs塑料pvc皮革bpu自结皮泡沫真皮
[0115]
将表1基材裁成10
×
10cm的尺寸，表面乙醇进行清理，晾干后，进行胶粘剂喷涂，双面喷涂，上胶量为80-100g/m2，喷胶后晾干，热压机设定上模120℃，下模温度60℃，热压18秒，实际胶层温度45-55度，压力设定0.1mpa.
[0116]
2)剥离强度测试
[0117]
将1)制备的试件放置72h后，使用万能拉力机，夹具移动速度设定为200mm/min，测试剥离强度。
[0118]
3)粘性测试(手工包覆性)
[0119]
将1)中未热压的样件，使用热风枪200-250℃，对胶层吹扫5-10秒后，对贴，轻轻用手按压，放置1min，测试剥离强度。
[0120]
4)耐热性能测试
[0121]
将1)制备的试件，放置72h后，负重200g吊坠置于80℃烘箱中，4h，记录开胶距离。
[0122]
5)耐热老化性能测试
[0123]
将1)制备的试件，放置72h后，置于105℃烘箱中恒温24h，取出立即测试热剥离强度。
[0124]
6)耐湿热性能测试
[0125]
将1)制备的试件，放置72h后，负重200g吊坠，置于70℃，95％rh湿度中，4h记录开胶距离。
[0126]
测试结果见表2。
[0127]
表2实施例与对比例胶粘剂性能测试结果
[0128][0129]
由表2数据对比可知，实施例1-3采用高非晶聚酯硅烷改性水性聚氨酯分散体与tg在-20℃到-5℃的硅烷改性vae乳液复配，初期粘性非常优异，且后期耐性也能够达到较高水平。对比例1与实施例1相比，单独使用高非晶型聚酯的硅烷改性水性聚氨酯分散体，初期粘性不足，手工包覆性不佳。对比例2与实施例1相比，单独使用tg为-20℃的硅烷改性vae乳液，初期粘性较好，但是后期耐热、耐热老化及耐湿热性能较差。对比例3与实施例1相比，选用高非晶聚酯硅烷改性水性聚氨酯分散体与未改性的低tg的vae复配，初期粘性相当，但是后期耐热与耐湿热大幅度下降。对比例4与实施例1相比，选用未改性的高非晶聚酯的水性聚氨酯分散体与硅烷改性的低tg的vae乳液，初期粘性相当，但后期耐热及耐湿热同样明显下降。对比例5与实施例1相比，选用高结晶型聚酯的硅烷改性水性聚氨酯分散体与低tg的硅烷改性的vae乳液复配，初期粘性明显下降，由于活化不充分导致后期耐性下降。对比例6与实施例1相比，选用高非晶聚酯的硅烷改性水性聚氨酯与tg高于-5℃的硅烷改性vae乳液复配，对初期粘性的提升有限，同样因活化不充分导致后期耐性较差。综上，本发明所提供的单组份水性汽车内饰胶粘剂具有初期粘性优异，活化温度低，手工包覆性能优异，耐热、耐热老化及耐湿热性能优异的特点，非常适用于汽车内饰方向盘的及其他内饰件的手工包覆工艺。
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以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种单组分水性聚氨酯胶黏剂，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体20～100份，水性vae乳液20～100份，增稠剂0.1～0.5份，润湿剂0.1～0.5份，消泡剂0.01～0.05份；优选的，水性聚氨酯分散体50～80份，水性vae乳液20～50份，增稠剂0.2～0.4份，润湿剂0.2～0.4份，消泡剂0.02～0.04份。2.根据权利要求1所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体为硅烷改性的水性聚氨酯分散体，所述水性聚氨酯分散体的制备原料包括：脂肪族二异氰酸酯、多元醇、亲水化合物、扩链剂和硅烷改性单体。3.根据权利要求1或2所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述脂肪族二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述亲水化合物，其亲水基团包括离子基团或非离子基团；所述含离子基团的亲水化合物为二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸、n-(2-氨乙基)-2-氨基乙烷磺酸、n-(3-氨基丙基)-2-氨基乙磺酸中的一种或多种；所述含非离子基团的亲水化合物为含有环氧乙烷重复单元的单官能度的聚环氧乙烯醚；所述扩链剂为乙二醇、1，4-丁二醇，乙二胺、羟乙基乙二胺，异佛尔酮二胺中的一种或多种。4.根据权利要求1-3任一项所述的单组分水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述硅烷改性单体为含有两个nco反应性基团硅氧烷单体，优选n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。5.根据权利要求1-4任一项所述的单组分水性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述多元醇至少包含一种非结晶型聚酯多元醇与一种结晶型聚酯多元醇，并且非结晶性聚酯多元醇的比例高于结晶型聚酯多元醇的比例。非结晶性聚酯多元醇与结晶性聚酯多元醇的质量比为优选为1-2：1，更优选为1.2-1.5：1。6.根据权利要求1-5任一项所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体的制备原料包括以下组成：脂肪族二异氰酸酯5-20份、多元醇70-90份、亲水化合物1-5份、扩链剂1-5份、硅烷改性单体0.1-0.5份。7.根据权利要求1-5任一项所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述水性聚氨酯分散体的制备方法，包括以下步骤：按照比例，将脱水处理的多元醇、异氰酸酯、非离子性亲水化合物，适量丙酮加入反应容器中，80-90℃反应得到nco封端预聚物，加适量丙酮稀释，然后加入离子性亲水化合物、扩链剂、硅烷改性单体进行扩链反应，反应温度为40-50℃，之后加水分散，脱除有机溶剂丙酮，并加入乳化剂，得到水性聚氨酯分散体。8.根据权利要求1-7任一项所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述水性vae乳液为硅烷改性水性vae乳液；硅烷改性vae乳液的玻璃化转变温度-20℃～-5℃。9.根据权利要求1-8任一项所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的硅烷改性水性vae乳液的原料包括硅氧烷单体、醋酸乙烯单体、丙烯酸单体；所述丙烯酸酯单体为玻璃化转变温度低于0℃的单体，优选丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种。10.一种制备权利要求1-9任一项所述的单组分水性聚氨酯胶黏剂的方法，包括以下步骤：按照比例，将水性聚氨酯分散体与水性vae乳液混合搅拌15-30min，加入消泡剂并搅拌15-30min，加入润湿剂并搅拌15-30min，加入增稠剂并搅拌30-40min，根据应用需求将粘度
调节至2000-5000cps。

技术总结
本发明公开一种单组分水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。所述的单组分水性聚氨酯胶粘剂包括如下重量份的组分：水性聚氨酯分散体20~100份，水性VAE乳液20~100份，增稠剂0.1~0.5份，润湿剂0.1~0.5份，消泡剂0.01~0.05份。本发明的单组分水性聚氨酯胶粘剂具有初粘性优异，活化温度低，耐热、耐老化及耐湿热性能优异等特点，且可单组分刷涂，非常适用于汽车内饰方向盘及其他内饰件的手工包覆工艺，可以很大程度提高生产效率，节约成本。节约成本。


技术研发人员：蒋凤娟 张孜文 张斌
受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司
技术研发日：2022.01.17
技术公布日：2023/7/26