CN101892029B - 一种双组分聚氨酯网胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种双组分聚氨酯网胶及其制备方法，属于化学胶黏剂技术领域。采用羟值为105～117mg KOH/g的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、无苯溶剂和催化剂为原料在室温反应制备甲组分。采用液体胺类扩链交联剂与助剂按一定比例室温混合均匀既得乙组分。甲乙组份分别包装，使用时按一定比例混合均匀即可。本发明双组份聚氨酯胶黏剂用于工业传送带、聚酯网、聚丙网和帆布网等材料的粘接。该胶黏剂制备工艺简单、室温固化快、使用效果好、毒性小，且成本较低。

Description

一种双组分聚氨酯网胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯胶粘剂及其制备方法，特别是涉及一种用于工业传送带、聚酯网、聚丙网和帆布网等用途的双组分聚氨酯网胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂是指分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂由于性能优越，在国民经济中得到广泛应用，是合成胶粘剂中的重要品种之一。主要分为单组分和双组分两种。无论是单组分还是双组分聚氨酯胶粘剂，为了降低体系粘度，便于使用，提高对基材的润湿能力，都使用一定量的溶剂。常用溶剂有甲苯、二甲苯和苯等。因此使用时会对操作人员的身体构成危害，对环境也会造成污染。而用于各种网布粘接的聚氨酯胶要求渗透性和润湿性要好，因此选用何种溶剂，采取哪种原料及工艺来制备性能优良、毒性小和污染少的胶粘剂具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无苯溶剂做稀释剂、反应温度为室温、采用催化剂促进反应完全的一种双组分聚氨酯网胶，由于不需加温，节省了动力费用、生产工艺简单、因此采用该方法制备的胶黏剂成本较低。

本发明的技术方案如下：

一种双组分聚氨酯网胶，由主剂聚氨酯预聚物和固化剂二元胺类所组成，主剂和固化剂的比例为100∶10～20；所述的主剂由下述重量百分含量的成分所组成：聚醚多元醇50～70％，异氰酸酯10～20％，催化剂0.09～0.12％，溶剂10～20％；所述的固化剂由下述重量百分含量的成分所组成：液体胺类扩链交联剂70～90％，溶剂10～28％，助剂0.1～0.5％。

所述的一种双组分聚氨酯网胶，其组分中所用的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，其技术指标如下：羟值为105～117mg KOH/g，酸酯≤0.1mg KOH/g，粘度为100～250mPa.s，水分≤0.05％。

所述的一种双组分聚氨酯网胶，其组分中所用的溶剂为氨酯级的无苯溶剂碳酸二甲酯和氯烷酯，二者均为无色透明液体，在本配方中为惰性溶剂，不参与反应，用来调整体系的粘度和胶粘剂的挥发速度以及胶粘剂对基材的润湿程度。

所述的一种双组分聚氨酯网胶，其催化剂为有机锡类催化剂，如二月桂酸二丁基锡(简称DBTDL)和辛酸亚锡，优先选用辛酸亚锡。

所述的一种双组分聚氨酯网胶，其助剂为抗氧化剂和紫外线吸收剂；抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和抗氧剂1010，紫外线吸收剂为国产UV-327和瑞士产的Tinuvin292；优先选用抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327搭配。

一种双组分聚氨酯网胶制备方法，该制备方法包括如下生产工艺：将聚醚多元醇加入到反应釜中，然后加入无苯溶剂和催化剂，室温搅拌15min后按配方量加入异氰酸酯继续搅拌30min，静止30min，再搅拌30min，然后再静止；依次操作，使得总搅拌时间达到3小时以上，然后室温放置24小时后分析游离异氰酸酯基含量；与理论值进行比较，当实测值与理论值相差不超过10％时，该预聚物即双组份聚氨酯胶黏剂的甲组分，即可使用；如超过10％，继续室温放置直到达到要求即可。

所述的一种双组分聚氨酯网胶制备方法，其甲组分为端游离异氰酸酯基预聚物，游离异氰酸酯基含量为4.5～6.0％，乙组分为液体胺类扩链交联剂；使用时将甲、乙两组分按比例混合均匀，室温即可固化，不需加温。

本发明的双组分聚氨酯网胶(即双组分聚氨酯胶粘剂)制备所用原料有聚醚多元醇、异氰酸酯、催化剂、扩链剂和溶剂等。其质量分如下：

甲组分：

异氰酸酯               10～20

聚醚多元醇             70～100

无苯溶剂               10～30

催化剂               0.05～0.1

乙组分：

液体胺类扩链交联剂   10～20

助剂                 0.1～0.5

以上所述的异氰酸酯为二异氰酸酯，可选用芳香族和脂肪族。如对该胶的耐候性有较高要求，优先选用脂肪族的二异氰酸酯。如选用芳香族的二异氰酸酯，优先使用甲苯二异氰酸酯(即TDI)，且2，4体与2，6体的比例为80∶20(即TDI-80)。

以上所述的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，羟值为105～117mg KOH/g，酸酯≤0.1mg KOH/g，粘度为100～250mPa.s，水分≤0.05％。当聚醚多元醇含水率超标时可以采取加热减压脱水的方法。

以上所述的无苯溶剂为碳酸二甲酯和氯烷酯。二者均为无色透明液体。在本配方中作为溶剂，不参与反应，主要用来调整体系的粘度和胶粘剂的挥发速度以及胶粘剂对基材的润湿程度。

以上所述的催化剂为有机锡类催化剂，如二月桂酸二丁基锡(简称DBTDL)和辛酸亚锡，优先选用辛酸亚锡。该催化剂主要是催化异氰酸酯与聚醚多元醇的反应。

以上所述的液体胺类扩链剂为3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷的改性产品。室温为淡黄色透明液体，胺值为7.4～7.5mmol/g，水分≤0.2％，游离胺≤1.0％，粘度(25℃)为1450±100mPa.s。

以上所述的助剂为抗氧化剂和紫外线吸收剂。抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚和抗氧剂1010等，紫外线吸收剂为国产UV-327和瑞士产的Tinuvin292。优先选用抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327搭配。

该双组分聚氨酯胶粘剂甲组分为端游离异氰酸酯基预聚物，游离异氰酸酯基含量为4.5～6.0％，乙组分为胺类扩链交联剂。使用时将甲、乙两组分按一定比例混合均匀，室温即可固化，不需加温。

该双组分聚氨酯胶粘剂性能稳定，室温放置一年无凝胶现象发生，体系粘度变化不大，主要用于工业传送带、聚酯网、聚丙网和帆布网等材料的粘接。

上述发明的双组份聚氨酯胶黏剂的制备方法，步骤如下：

(1)制备甲组分：首先对聚醚多元醇的含水率进行分析，如含水率符合要求可以直接使用，如不符合要求可采取减压脱水方法进行预处理。减压脱水条件：脱水温度为120±5℃；时间为2-3小时；真空度≥0.096MPa。

将合格的聚醚多元醇加入到反应釜中，然后加入适量的无苯溶剂和催化剂，室温搅拌15min后按配方量加入异氰酸酯继续搅拌30min，静止30min，再搅拌30min，然后再静止。依此方法操作使得总搅拌时间达到3小时以上，然后室温放置48小时后分析游离异氰酸酯基含量。与理论值进行比较，当实测值与理论值相差不超过10％时，该预聚物(双组份聚氨酯胶黏剂的甲组分)即可使用。如超过10％，继续室温放置直到达到要求。

(2)制备乙组分：将市售的符合要求的液体胺类扩链交联剂与助剂室温混合均匀即可。

(3)甲组分与乙组分单独分装，使用时按一定比例混合即可。

本发明的双组份聚氨酯胶黏剂，其制备方法中突出特点是采用无苯溶剂做稀释剂，反应温度为室温，采用催化剂促进反应完全。由于不需加温节省了动力费用。采用该方法制备的胶黏剂成本较低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例，该领域的专业人员对本发明技术方案所做的改变，均应属于本发明的保护范围内。实施例中所用的异氰酸酯为T-80，日本进口。实施例中所用的液体胺类交联剂为苏州湘园特种精细化工生产的ML-200。

实施例1

(1)制备甲组分：在反应釜中，依次加入聚醚多元醇100质量份、碳酸二甲酯15质量份、辛酸亚锡0.5质量份，开动搅拌混合15min，然后加入TDI-8015质量份，继续搅拌30min，静止30min，再搅拌30min，然后再静止。依此方法操作使得总搅拌时间达到3小时以上，出料，密封包装，室温(夏季)放置48小时后即可使用。

(2)制备乙组分：在反应釜中，依次加入ML-200100质量份、抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327质量份分别为0.2和0.15，开动搅拌室温混合15min后出料，密封包装。

(3)甲组分与乙组分单独分装，使用时按甲∶乙＝5∶1混合即可。

实施例2

(1)制备甲组分：在反应釜中，依次加入聚醚多元醇100质量份、氯烷酯20质量份、二月桂酸二丁基锡0.6质量份，开动搅拌混合15min，然后加入TDI-8017质量份，继续搅拌30min，静止30min，再搅拌30min，然后再静止。依此方法操作使得总搅拌时间达到3小时以上，出料，密封包装，室温(夏季)放置48小时后即可使用。

(2)制备乙组分：在反应釜中，依次加入ML-200100质量份、抗氧剂1010和紫外线吸收剂UV-327质量份分别为0.5和0.25，开动搅拌室温混合15min后出料，密封包装。

(3)甲组分与乙组分单独分装，使用时按甲∶乙＝5∶1混合即可。

Claims (1)

1.一种双组分聚氨酯网胶制备方法，其特征在于该制备方法包括如下生产工艺：将聚醚多元醇加入到反应釜中，然后加入无苯溶剂和催化剂，室温搅拌15min后按配方量加入异氰酸酯继续搅拌30min，静止30min，再搅拌30min，然后再静止；依次操作，使得总搅拌时间达到3小时以上，然后室温放置24小时后分析游离异氰酸酯基含量；与理论值进行比较，当实测值与理论值相差不超过10%时，该预聚物即双组分聚氨酯网胶的甲组分，即可使用；如超过10%，继续室温放置直到达到要求即可；

甲组分为端游离异氰酸酯基预聚物，游离异氰酸酯基含量为4.5～6.0%；使用时将甲、乙两组分按比例混合均匀，室温即可固化，不需加温；

所用原料按质量份计的配比如下：

甲组分：

异氰酸酯                       10～20     

聚醚多元醇                     70～100

无苯溶剂                       10～30                                       

催化剂                         0.05～0.1

乙组分:

液体胺类扩链交联剂            10～20

助剂                          0.1～0.5。