CN101781543A - 一种用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，它由A组分和R组分反应生成，A组分与R组分重量比是0.1∶99.9～99.9∶0.1；A组分是由20～80份(重量份)的低官能度多异氰酸酯和20～90份(重量份)低聚物多元醇合成的半预聚物；R组分包括1～50份(重量份)固化剂，50～99份(重量份)有机溶剂。本发明的优点是：1）能有效提高新、旧聚脲涂层间的粘结强度；2）对环境条件要求较低，对温度、湿度不敏感，固化速度不受温度和湿度等因素的影响；3）操作简单，施工方便，对施工人员的操作依赖性低。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘合剂，更具体地是涉及一种用于新、旧聚脲涂层之间搭接的层间粘合剂。
背景技术
喷涂聚脲弹性体（SPUA）是近20年来为满足环保要求而研制的一种具有较高强度以及良好的防水、防腐、耐磨、抗冻性的新型材料。目前已广泛应用于铁路、建筑、交通、化工、机械等众多领域，奥运工程、京津高铁和在建的京沪高铁均采用SPUA作为防护材料。在SPUA的喷涂施工过程中往往受到天气及施工要求（如二次施工）等因素的影响，需要进行二次喷涂或进行新旧聚脲搭接处理。
喷涂聚脲弹性体技术具有极快的化学反应速率，能在数秒钟内固化，施工后形成连续、致密、无接缝的高强度、高弹性涂层。已成型的聚脲涂层表面形成稳定的分子结构，涂层表面会在数小时之内失去活性。这一特性使得聚脲在二次施工及新旧聚脲搭接时易产生分层、剥离等问题。
以在建的京沪高速铁路聚脲防水层施工为例，由于工程南北跨度大、气候复杂多变及二次施工的工艺要求，在施工中极易造成聚脲涂层的脱层及脱落现象。《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》（科技基（2009）54号）规定，防水层进行搭接施工时，两次施工时间间隔超过6小时需采用一种增加聚脲层间粘结力的溶剂型聚氨酯类粘合剂。因此，在需要搭接处理和二次施工的聚脲涂层上刷涂适当的、有效的层间粘合剂是至关重要的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种对环境条件要求较低、操作简单、施工方便的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂。
本发明的技术方案如下：所述用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：它由A组分和R组分反应生成，A组分与R组分重量比是0.1∶99.9～99.9∶0.1，最好是1：10～10：1；A组分是由20～80份(重量份)的低官能度多异氰酸酯和20～90份(重量份)低聚物多元醇合成的半预聚物；R组分包括1～50份(重量份)固化剂，50～99份(重量份)有机溶剂。
所述的低官能度多异氰酸酯的官能度为1～2.4。
所述低官能度异氰酸酯是下列多异氰酸酯的一种或多种：甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）、液化型二苯甲烷二异氰酸酯（LMDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、苯二亚甲基异氰酸酯（XDI）、环己烷二亚甲基二异氰酸（H6XDI）等。例如烟台万华聚氨酯公司MDI-50、MDI-100LL、MDI-100，日本化成厄普姜公司Isonate??143L。
所述低聚物多元醇的羟基官能度为2～4，羟基当量在500～3000之间。
所述低聚物多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、已二醇、三甘醇、丙烯二醇、三羟甲基丙烷、1,6-二羟基己烷，聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚季戊四醇醚、聚四氢呋喃醚二醇、聚ε-己内酯二醇、端羟基聚丁二烯、蓖麻油中的一种或多种。例如天津石化三厂210、220、330、蓖麻油。
所述的半预聚物的游离异氰酸酯基的含量在6%～25%之间。
所述的固化剂为二乙基甲苯二胺（DETDA）、二甲巯基甲苯二胺（DMTDA）、N,N’-二烷基甲基二胺、N,N’-二烷基苯二胺、1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇、芳香二醇等中的一种或几种。如美国UOP公司UNILINK??4100、UNILINK??4200，苏州湘园特种精细化工有限公司MOCA；或者为脂肪族类扩链剂，如Huntsman公司JEFFAMINE??T-403、D-400、D-230、7027、754。
所述有机溶剂为甲醇、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、乙醚、环氧丙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、苯酚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯乙烯、三乙醇胺等中的一种或多种。
本发明的优点是：1）能有效提高新、旧聚脲涂层间的粘结强度；2）对环境条件要求较低，对温度、湿度不敏感，固化速度不受温度和湿度等因素的影响；3）操作简单，施工方便，对施工人员的操作依赖性低。
具体实施方式
下面通过具体实施例来详细说明本发明，但本发明并不仅仅局限于以下实施例中。
实施例1：
取MDI-5052份和羟基当量为1000的220聚醚48份。首先，加热聚醚二元醇，在90℃下，真空搅拌1~2小时，除去所存在的湿气；其次，氮气保护下冷却至70℃，加入MDI-50，将温度升至80℃±4℃，保温1~2小时，得NCO%为15%的半预聚物，即为A组分。R组分是由10份DETDA、90份甲醇组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间为1小时。
实施例2：
将Isonate??143L43份和羟基当量为1000的330聚醚57份按实施例1中的工艺合成得NCO%为10%的半预聚物，即为A组分。R组分是由10份DMTDA和90份甲苯组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间2小时。
实施例3：
将MDI-100LL59.3份和羟基当量为1000的220聚醚40.7份按实施例1中的工艺合成得NCO%为15%的半预聚物，即为A组分。R组分是由8份MOCA、32份乙酸乙酯和60份乙酸丁酯组成。A、R组分按2：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间8小时。
实施例4：
将MDI-5025份、MDI-10025份和羟基当量为1000的330聚醚50份按实施例1中的工艺合成得NCO%为15%的半预聚物，即为A组分。R组分是由25份UNILINK??4200、75份丙酮组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间1.5小时。
实施例5：
将MDI-5048.4份和羟基当量为1000的220聚醚51.6份按实施例1中的工艺合成得NCO%为14%的半预聚物，即为A组分。10份UNILINK??4200、40份乙酸乙酯和50份二甲苯组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间3小时。
实施例6：
将MDI-5037.8份和羟基当量为500的220聚醚62.2份按实施例1中的工艺合成得NCO%为10%的半预聚物，即为A组分。R组分是由10份DETDA、5份UNILINK??4200和85份二甲苯组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间2小时。
实施例7：
将MDI-100LL62.1份和羟基当量为500的210聚醚37.9份按实施例1中的工艺合成得NCO%为15%的半预聚物，即为A组分。R组分是由10份MOCA、5份UNILINK??4200和85份乙酸乙酯组成。A、R组分按3：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间2.5小时。
实施例8：
将MDI-5044.3份和蓖麻油55.7份按实施例1中的工艺合成得NCO%为8%的半预聚物，即为A组分。R组分是由10份UNILINK??4200和90份乙酸丁酯组成。A、R组分按1：2（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间3小时。
实施例9：
将MDI-100LL74.8份和蓖麻油25.2份按实施例1中的工艺合成得NCO%为15%的半预聚物，即为A组分。R组分是由5份MOCA和95份乙酸乙酯组成。A、R组分按1：1（重量比）的比例混合形成层间粘合剂，其表干时间4小时。
Claims (9)
1.一种用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：它由A组分和R组分反应生成，A组分与R组分重量比是0.1∶99.9～99.9∶0.1；A组分是由20～80份(重量份)的低官能度多异氰酸酯和20～90份(重量份)低聚物多元醇合成的半预聚物；R组分包括1～50份(重量份)固化剂，50～99份(重量份)有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述的A组分与R组分重量比是1∶10～10∶1。
3.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述的低官能度多异氰酸酯的官能度为1～2.4。
4.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述低聚物多元醇的羟基官能度为2～4，羟基当量在500～3000之间。
5.根据权利要求1或3所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述低官能度异氰酸酯是下列多异氰酸酯的一种或多种：甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、液化型二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯。
6.根据权利要求1或4所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述低聚物多元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、已二醇、三甘醇、丙烯二醇、三羟甲基丙烷、1,6-二羟基己烷、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚季戊四醇醚、聚四氢呋喃醚二醇、聚ε-己内酯二醇、端羟基聚丁二烯、蓖麻油中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述的半预聚物的游离异氰酸酯基的含量在6%～25%之间。
8.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述的固化剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N’-二烷基甲基二胺、N,N’-二烷基苯二胺、1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇、芳香二醇等中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的用于喷涂聚脲弹性体的层间粘合剂，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、乙醚、环氧丙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、苯酚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯乙烯、三乙醇胺等中的一种或多种。
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