一种双组分环保型水性烫金胶及其制备方法与流程

    专利2026-08-26  5


    本发明属于烫金胶领域,具体涉及一种双组分环保型水性烫金胶及其制备方法。


    背景技术:

    1、烫金胶是一种用于金属箔烫金工艺的胶水。目前,我国烫金胶主要采用溶剂型胶黏剂,上机成品胶固体含量在30%~40%,其余成分为醋酸乙酯、二甲基甲酰胺、二甲苯等有机溶剂。

    2、cn111005247a发明专利公开了一种烫金胶及其制备方法和应用,具体制备方法为:主胶(30~40)%、固化剂(10~15)%、光亮剂(20~30)%、有机溶剂(15~20)%、促进剂(2~5)%。cn103709839a发明专利公开了一种烫金胶液的制备方法:步骤一,将配方量的钛白粉加入到树脂中,搅拌均匀得到混合物;步骤二,将混合物进行研磨;步骤三,往研磨后的混合物中加入配方量的有机溶剂,搅拌均匀后得到烫金胶液。虽然上述方法制备的烫金胶用于烫金工艺得到的产品性能良好,但是生产过程大量有机溶剂排放会对环境造成严重污染,并且对烫金胶从业人员的健康构成严重威胁。此外,使用危险品溶剂时,存放和使用过程中存在易燃易爆的风险。

    3、为解决烫金胶行业高污染、高风险等问题,亟需开发一种高物性环保型水性聚氨酯烫金胶的制备方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于解决现有技术中的不足,并提供一种双组分环保型水性烫金胶及其制备方法。本发明通过清洁生产工艺集成,获得满足烫金胶行业需求的清洁生产技术,从源头削减或消除有机溶剂污染,节约有机溶剂资源,实现节能减排。

    2、本发明所采用的具体技术方案如下:

    3、第一方面,本发明提供一种双组分环保型水性烫金胶的制备方法,将80~130质量份高固含水性聚氨酯胶黏剂、0.1~0.9质量份有机硅润湿流平剂、0.3~5质量份附着力促进剂、0.1~2质量份水性聚氨酯增稠剂、0.1~0.9质量份水性消泡剂和15~30质量份金属粉混合均匀,得到a组分;将10~25质量份异氰酸酯固化剂加入至a组分中混合均匀,得到环保型水性烫金胶。

    4、作为优选,金属粉为银粉、金粉或其他有色金属粉;所述a组分中各物质混合过程温度控制为25~35℃,混合时间为20~40min。

    5、作为优选,高固含水性聚氨酯胶黏剂的制备方法如下:

    6、s1:将8~25质量份的聚酯多元醇、3~9质量份的聚醚多元醇和1~7质量份双羟基磺酸盐分散体混合,在90℃~130℃的温度下真空脱水,脱水完毕后,降温至60~80℃;再加入4~12质量份的二异氰酸酯、0.1~1.5质量份的小分子扩链剂、0.01~0.5质量份的有机金属催化剂,逐步升温到80~100℃进行聚合反应;聚合反应结束后,加入0.4~2.5质量份的亲水扩链剂,在80~100℃下进行聚氨酯链延伸反应;聚氨酯链延伸反应结束后,降温至55℃以下,加入10~50质量份丙酮,降低体系粘度,然后再加入0.2~2质量份的三乙胺进行中和反应;中和反应完毕后,加入0.3~3质量份的乙二胺基磺酸钠和0.1~0.9质量份的端氨基硅烷偶联剂,得到水性聚氨酯预聚物;

    7、s2:在所述水性聚氨酯预聚物中加入20~60质量份的水进行剪切乳化反应,随后加入0.1~1.0质量份二胺类扩链剂进行扩链反应,采用冰盐水进行循环冷却,剪切乳化反应和扩链反应同时进行,结束后升温到40℃~70℃,抽真空脱丙酮,得到乳液;

    8、s3:在所得的乳液中加入1~5质量份的固化剂,待固化剂分散均匀再加入0.1~5质量份的环保型水性助剂搅拌均匀,得到高固含水性聚氨酯胶黏剂。

    9、进一步的,步骤s1中所述真空脱水的时间为2~4小时;所述聚合反应的时间为2~4小时;所述聚氨酯链延伸反应时间为2~5小时;步骤s2中剪切乳化反应的时间为15~90分钟;步骤s3中搅拌时间为2~4小时。

    10、进一步的,聚酯多元醇为聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚己二酸酯多元醇中的一种或几种的混合物;所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇、环氧丙烷聚醚多元醇或聚三亚甲基醚二醇中的一种或几种的混合物。

    11、进一步的,二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物;所述小分子扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇,1,6-己二醇、山梨醇或二甘醇当中的一种或几种的混合物;所述有机金属催化剂为有机铋、有机锌、有机锆或铋锌合金催化剂中的一种或几种的混合物。

    12、进一步的,亲水扩链剂为二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟基磺酸盐或二胺基磺酸盐中的一种或几种的混合物。

    13、进一步的,二胺类扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺、对苯二胺或丙二胺中的一种或几种的混合物。

    14、进一步的,固化剂为氨基树脂、碳化二亚胺类固化剂或水性多异氰酸酯类固化剂中的一种或几种的混合物;所述环保型水性助剂为有机硅类、聚丙烯酸酯乳液或水性聚氨酯类中的一种或几种的混合物。

    15、第二方面,本发明提供一种利用第一方面所述的制备方法得到的环保型水性烫金胶。

    16、本发明相对于现有技术而言,具有以下有益效果:

    17、(1)本发明提供的双组分环保型水性烫金胶的制备方法,其制备过程中可以回收使用丙酮,从而减少了环境污染,属于清洁生产,并降低生产成本。在高固含水性聚氨酯胶黏剂的制备过程中,采用以下工艺改进:首先,在主链上引入双羟基磺酸盐分散体,替代部分亲水扩链剂,提高水性聚氨酯(wpu)乳液稳定性和耐水解性,并同时提升产品的柔软性;其次,引入端氨基硅烷偶联剂,进一步提高产品的粘接牢度和耐化学介质性;最后,选择有机铋、铋锌合金等安全环保型催化剂,以高选择性、高速率生成水性聚氨酯,从而有效控制副反应的发生。通过上述方法制备的高固含水性聚氨酯胶黏剂具有综合性能优异的特点。

    18、(2)本发明采用结合力强的高固含水性聚氨酯胶黏剂作为粘合剂,添加有机硅润湿流平剂、附着力促进剂、水性聚氨酯增稠剂、水性消泡剂和金属粉得到环保型水性烫金胶的a组分。其中,高固含水性聚氨酯胶黏剂具有结合力强的特性,能与纺织品基材牢固结合,从而保证烫金胶在纺织品表面的牢固附着。

    19、(3)本发明提供的制备方法中采用的主要原料均为水性材料,减少了voc的排放,不会对环境造成污染,也降低了对人体的健康危害。该方法克服了传统溶剂型烫金胶制备过程高污染、高风险的问题;同时,通过优化工艺,解决了同类水性产品用于烫金工艺存在的初粘力低、干性慢、耐洗性差、花纹不够清晰等问题。



    技术特征:

    1.一种双组分环保型水性烫金胶的制备方法,其特征在于,将80~130质量份高固含水性聚氨酯胶黏剂、0.1~0.9质量份有机硅润湿流平剂、0.3~5质量份附着力促进剂、0.1~2质量份水性聚氨酯增稠剂、0.1~0.9质量份水性消泡剂和15~30质量份金属粉混合均匀,得到a组分;将10~25质量份异氰酸酯固化剂加入至a组分中混合均匀,得到环保型水性烫金胶。

    2.根据权利要求1所述的双组分环保型水性烫金胶的制备方法,其特征在于,所述金属粉为银粉、金粉或其他有色金属粉;所述a组分中各物质混合过程温度控制为25~35℃,混合时间为20~40min。

    3.根据权利要求1所述的双组分环保型水性烫金胶的制备方法,其特征在于,所述高固含水性聚氨酯胶黏剂的制备方法如下:

    4.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,步骤s1中所述真空脱水的时间为2~4小时;所述聚合反应的时间为2~4小时;所述聚氨酯链延伸反应时间为2~5小时;步骤s2中剪切乳化反应的时间为15~90分钟;步骤s3中搅拌时间为2~4小时。

    5.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,所述聚酯多元醇为聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚己二酸酯多元醇中的一种或几种的混合物;所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇、环氧丙烷聚醚多元醇或聚三亚甲基醚二醇中的一种或几种的混合物。

    6.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物;所述小分子扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇,1,6-己二醇、山梨醇或二甘醇当中的一种或几种的混合物;所述有机金属催化剂为有机铋、有机锌、有机锆或铋锌合金催化剂中的一种或几种的混合物。

    7.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,所述亲水扩链剂为二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟基磺酸盐或二胺基磺酸盐中的一种或几种的混合物。

    8.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,所述二胺类扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺、对苯二胺或丙二胺中的一种或几种的混合物。

    9.根据权利要求3所述的双组分环保型水性烫金胶的方法,其特征在于,所述固化剂为氨基树脂、碳化二亚胺类固化剂或水性多异氰酸酯类固化剂中的一种或几种的混合物;所述环保型水性助剂为有机硅类、聚丙烯酸酯乳液或水性聚氨酯类中的一种或几种的混合物。

    10.一种利用权利要求1~9任一所述制备方法得到的环保型水性烫金胶。


    技术总结
    本发明公开了一种双组分环保型水性烫金胶及其制备方法,属于烫金胶领域。该方法具体为:将高固含水性聚氨酯胶黏剂、有机硅润湿流平剂、附着力促进剂、水性聚氨酯增稠剂、水性消泡剂和金属粉混合均匀,得到A组分;将异氰酸酯固化剂加入至A组分中混合均匀,得到环保型水性烫金胶。该方法中采用水性材料代替传统烫金胶制备过程中采用有机溶剂,减少了VOC的排放,不会对环境造成污染。制备得到的环保型水性烫金胶性能良好,可以替代传统的油性烫金胶产品。

    技术研发人员:续通,彭鹤验
    受保护的技术使用者:浙江锶通净新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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