CN101182407A - 环保型聚氨酯胶粘剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，它主要由聚酯多元醇、异氰酸酯、一元醇、催化剂、扩链剂配制构成，其配方组分为，聚酯多元醇20.5％～27.5％、异氰酸酯2.7％～3.3％、一元醇64.4％～76.4％、催化剂0.09％～0.11％、扩链剂0.3％～0.55％。所述的异氰酸酯可以采用HDI、MDI、IPDI、HMDI、TDI等。本发明同时公开了上述胶粘剂的制备方法，先让聚酯多元醇与异氰酸酯进行反应，再加扩链剂扩链，保持‘－NCO－’基团的比例过量，待反应液达到一定的粘度时，再加一元醇开稀，高速搅拌后使分子均匀分散，即得到稳定的粘胶液体。本发明具有环保，使用效果好、稳定性好、成本低等优点。

Description

环保型聚氨酯胶粘剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种主要用于制鞋等用途的聚氨脂胶粘剂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂(Polyurethane Adhesive)是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)的胶粘剂。它具有优异的性能，目前，聚氨酯胶粘剂在工业生产中使用相当广泛，传统的聚氨酯胶粘树脂价格低，但含有对人体健康有害的甲苯、二甲苯、纯苯等苯类溶剂，对人体有危害，对环境有污染问题；国内胶粘剂生产企业生产PU胶时，一般是遵照国标GB 19340-2003生产，此类PU胶内“甲苯+二甲苯”的含量一般都达到了200g/kg；游离甲苯二异氰酸酯的含量也达到了5～6g/kg；出于成本上的考虑，合成反应的原料或固体PU胶粒加入量偏低，以致“总挥发性有机物”含量一般都控制在720～750(g/L)，刚好能符合国标的要求。但在使用过程中，性能效果不理想。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述之不足，而提供一种符合环保要求、成本低、稳定性好、强度高的环保型聚氨酯胶粘剂。

本发明的详细技术解决方案如下：

本发明的环保型聚氨酯胶粘剂，它主要由聚酯多元醇、异氰酸酯、一元醇、催化剂、扩链剂构成，其配方组分为聚酯多元醇20.5％～27.5％、异氰酸酯2.7％～3.3％、一元醇64.4％～76.4％、催化剂0.09％～0.11％、扩链剂0.3％～0.55％。

所述的异氰酸酯可以采用HDI(六次甲基二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、HMDI(二环己基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)等异氰酸酯；

所述的一元醇可以采用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯乙醇等只含有一个羟基的一元脂肪醇或芳香醇。

所述的催化剂可用T-12、T-9等常用的催化剂。

所述的扩链剂可用1，3丁二醇或1，4丁二醇。

本发明的配方中还可以添加聚氨脂，以提高产品的稳定性；

本发明的配方中还可以添加丙酮或丁酮作为辅助溶剂，以改善粘稠度。

其制备工艺有别于传统工艺方法，采用了更先进的合成工艺技术：先让聚酯多元醇与异氰酸酯进行反应，再加扩链剂扩链，保持‘-NCO-’基团的比例过量，待反应液达到一定的粘度时，再加一元醇稀释，高速搅拌后使分子均匀分散，得到稳定的粘胶液体。

利用本发明的上述工艺，可以采用一元醇作溶剂，完全取代传统的甲苯、二甲苯及部分取代丙酮、丁酮、乙酯等有害溶剂，通过以上先进的新型合成工艺，制造出一种符合环保要求、成本低、稳定性好、强度高的环保型聚氨酯胶粘剂。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

一、本发明产品在合成聚氨酯的过程中引入一元醇混合溶剂，从源头上杜绝三苯类溶剂对社会环境和人体的危害，干燥速度比水溶性聚氨酯快。

二、本发明采用了更为先进的生产工艺，对异氰酸酯的NCO基键进行特殊处理，NCO基团在使用时才分解，使得胶粘剂的稳定性、粘接强度大幅提高。该产品的性能非常稳定，达到国际环保指令标准要求，产品符合欧盟ROHS指令指标标准，冲破欧盟的技术壁垒，填补国内空白；其剥离强度、剪切强度、初粘力、耐老化性能等指标均超过国家标准要求。

三、在生产上，该产品完全可以选用原有设备进行生产，无需增添设备，易在同行内推广生产。用此方法制作的醇溶性鞋用聚氨酯胶粘树脂使用的方法与传统的聚氨酯胶粘树脂基本相同，涂刷性和亲和力佳，不需要改变各鞋厂的生产工艺、工序；通过一段时间以来鞋厂试用时的反馈，使用该产品对鞋的性能没有什么影响，而且每桶环保型胶水(一般是净重15kg/桶)的出鞋率比原有的高10％左右。

具体实施方式

下面举例说明本发明的具体配方和工艺：  应用本发明制造出来的一种环保型的聚氨酯胶粘剂A，它由以下组分配比(重量份)构成：聚酯多元醇23.4％、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)3.0％、乙醇35％、正丁醇38％、催化剂0.1％、扩链剂0.5％。催化剂采用T-12，扩链剂采用1，4丁二醇。

在上述配方中，乙醇和正丁醇作为一元醇溶剂，稀释以改善粘稠度。

上述配方的聚氨酯胶粘剂采用如下制备方法制作，先让聚酯多元醇与六亚甲基二异氰酸酯进行反应，再加扩链剂扩链，保持‘-NCO-’基团的比例过量，待反应液达到一定的粘度时，再加乙醇和正丁醇稀释，高速搅拌后使分子均匀分散，即得到稳定的粘胶液体。

用此种方法制得的聚氨酯鞋用胶粘树脂，储存稳定性可达一年以上；因为含有的‘-NCO-’基团比例高，粘接强度明显比普通产品要高。而且由于采用价格较低的醇类溶剂，使得原料成本大幅降低。在生产上，可以使用原有的设备类型，不需增加投资，只在生产工艺上进行调整，在保持原有正常的生产设备状态下，就可以生产出醇溶性鞋用环保聚氨酯胶粘树脂。

以下为应用本发明所生产的一种PU胶产品A醇溶性聚氨酯胶粘树脂与国产普通PU胶的性能测试报告表：

检验项目	单位	技术要求	本发明胶A	单项评价	国产普通PU胶
						(检验结果)
			苯				(mg/kg)	≤100	未检出	合格	≤5.0g/kg
甲苯+二甲苯	(mg/kg)	≤5000		未检出	合格	≤200g/kg
			游离甲苯二异氰酸酯(聚氨脂鞋用胶粘剂需测试本项目)				(mg/kg)	≤5000	未检出	合格	≤10.0g/kg
正己烷	(g/kg)	≤150		未检出	合格	≤150g/kg
			卤代烃				(mg/kg)	≤2000	未检出	合格	≤50.0g/kg
总挥发性有机物	(g/L)	≤700		698	合格	≤750
			初粘性				N/mm	≥1.0	1.3	合格	≥1.0
剥离强度	N/mm	≥4.0		5.7	合格	≥4.0
			耐热老化性				N/mm	≥4.0	5.6	合格	≥4.0
剪切强度	MPa	≥1.8		1.9	合格	≥1.8
			蠕变性				mm	≤15	2	合格	≤15

从上述可以看出：本发明产品胶粘剂的性能指标比现有产品更好，更符合环保要求。

本发明的聚氨酯胶粘树脂，涂层饱满，光泽度高，耐候性好，性能指标满足实际使用需要，环保，有良好推广价值。

Claims (7)

1.一种环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，它主要由聚酯多元醇、异氰酸酯、一元醇、催化剂、扩链剂配制构成，其配方组分为，聚酯多元醇20.5％～27.5％、异氰酸酯2.7％～3.3％、一元醇64.4％～76.4％、催化剂0.09％～0.11％、扩链剂0.3％～0.55％。

2.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述配方中的异氰酸酯采用HDI(六次甲基二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、HMDI(二环已基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，配方中的一元醇采用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、庚醇、辛醇、苯甲醇、苯乙醇只含有一个羟基的一元脂肪醇或芳香醇。

4.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述的催化剂为T-12、T-9催化剂。

5.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述的扩链剂为1，3丁二醇或1，4丁二醇。

6.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述配方中还包括有聚氨酯。

7.上述的环保型聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包含以下步骤：先让聚酯多元醇与异氰酸酯进行反应，再加扩链剂扩链，保持‘-NCO-’基团的比例过量，待反应液达到一定的粘度时，再加一元醇开稀，高速搅拌后使分子均匀分散，即得到该粘胶液体。