CN102585137A - 环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂及其制备、使用方法 - Google Patents

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鞠伟坦
孙清峰
梁玲
屈策
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Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd
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Abstract

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂及其制备、使用方法，其特征在于由以下原料配制而成：异氰酸酯45-85％和聚醚多元醇10～50％，催化剂0.2～5％，抗老化剂0.5～10％。本发明的优点在于提供了一种不含溶剂、TDI，重金属催化剂等对人体产生危害的环保型聚氨酯粘合剂，具有高强度、使用寿命长的优点，该粘合剂在使用过程中不需要加热就可以迅速固化。

Description

环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂及其制备、使用方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂及其制备、使用方法。
背景技术
聚氨酯软质泡沫、海绵等广泛应用于工农业生产和生活的各个领域，因此废弃物也有相当的数量，但是由于其难处理，现有技术并没有找到一个合适的处理方法。因此，废旧泡沫的循环利用，就成为当今技术领域亟待解决的问题。
目前已有几个解决方案，如美国专利申请号US46646，中国专利申请号ZL96114486.6已对再生泡沫做了新的尝试，前者在使用过程中工序时间长，效率低，后者采用TDI(甲苯二异氰酸酯)作为原料，对人体和环境都极为不利。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂及其制备、使用方法，该粘合剂不含任何溶剂、TDI、重金属催化剂等有毒物质，使用过程中不需高温和喷洒高温蒸汽加速固化，常温加水即可快速脱模。
本发明所述的一种环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，由以下原料配制而成：异氰酸酯45-85％和聚醚多元醇10～50％，催化剂0.2～5％，抗老化剂0.5～10％。
其中，异氰酸酯优选为二苯基甲烷二异氰酸酯，可以选用纯MDI(4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)、液化MDI(碳化二亚胺改性的MDI)、MDI-50(4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯50wt％，2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯50wt％)或聚合MDI(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)中的一种或多种。
聚醚多元醇优选为聚氧化丙烯多元醇，可以选用DL-3000(相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯二元醇)、优选DL-4000(相对分子量为4000±200的聚氧化丙烯二元醇)、MN-3050(相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯三元醇)或330N(相对分子量为5000±200用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇)中的一种或多种。
催化剂优选为N-(二甲氨乙基)吗啉、4-甲氧乙基吗啉或2，2-双吗啉基二乙基醚中的一种或多种。
抗老化剂优选为抗氧剂1076(3，5二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯)或抗氧剂245(三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯)中的一种或两种。
本发明所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备方法，将聚醚多元醇常温下加入反应釜，升温至85℃～100℃，搅拌，抽真空脱水2～3小时，降温至20～50℃后加入异氰酸酯和抗老化剂，然后升温至80～85℃反应2～3小时，降温至20～50℃后加入催化剂搅拌15分钟后，装桶。
本发明所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用方法，在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒中均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶10～15，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量10～15％的常温清洁水，再继续搅拌3～5分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型40～60分钟成型脱模即可。
本发明制备的粘合剂在使用过程中不需要添加任何溶剂，再生泡沫制品出箱24小时后便可进行切割加工。
本发明的优点在于提供了一种不含溶剂、TDI，重金属催化剂等对人体产生危害的环保型聚氨酯粘合剂，具有高强度、使用寿命长的优点，该粘合剂在使用过程中不需要加热就可以迅速固化。本发明制作的再生泡沫各项指标与普通再生泡沫指标对比如下：
Figure BDA0000124101720000021
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
(1)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的配方：
DL-3000：32kg；纯MDI：65kg；抗氧剂1076：1kg；抗氧剂245：1kg，2，2-双吗啉基二乙基醚：0.2kg。
(2)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备：
将DL-3000常温下加入反应釜，升至100℃搅拌，抽真空脱气2小时，降温至40℃加入纯MDI、抗氧剂1076、抗氧剂245，升温至83℃反应2.5小时，降温至40℃，加入催化剂2，2-双吗啉基二乙基醚，搅拌15分钟后装桶。
(3)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用：
在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒中均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶12，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量13％的常温清洁水，再继续搅拌4分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型50分钟成型脱模即可。
实施例2：
(1)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的配方：
DL-4000：34kg；纯MDI：31kg；聚合MDI：30kg；抗氧剂1076：2kg；抗氧剂245：2kg；2，2-双吗啉基二乙基醚：0.3kg。
(2)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备：
将DL-4000常温下加入反应釜，升至100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2小时，降温至40℃加入纯MDI、聚合MDI、抗氧剂1076、抗氧剂245，升温至83℃反应2.5小时，降温至40℃，加入抗氧剂1076、抗氧剂245、2，2-双吗啉基二乙基醚，搅拌15分钟后装桶。
(3)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用：
在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶12，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量13％的常温清洁水，再继续搅拌4分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型50分钟成型脱模即可。
实施例3：
(1)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的配方：
DL-3000：12kg；DL-4000：23kg；聚合MDI：55kg；抗氧剂1076：3kg；抗氧剂245：3kg；N-(二甲氨乙基)吗啉：0.4kg。
(2)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备：
将DL-3000和DL-4000常温下加入反应釜，升至100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2.5小时，降温至40℃加入聚合MDI、抗氧剂1076、抗氧剂245，升温至83℃反应2.5小时，降温至40℃，加入N-(二甲氨乙基)吗啉，搅拌15分钟后装桶。
(3)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用：
在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶12，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量13％的常温清洁水，再继续搅拌4分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型50分钟成型脱模即可。
实施例4：
(1)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的配方：
DL-3000：25kg；330N：25kg；纯MDI：20kg；液化MDI：47；抗氧剂1076：2kg；抗氧剂245：5kg；4-甲氧乙基吗啉：0.5kg。
(2)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备：
将DL-3000和330N常温下加入反应釜，升至100℃搅拌，抽真空脱水脱气2.5小时，降温至40℃加入纯MDI、液化MDI、抗氧剂1076、抗氧剂245，升温至83℃反应2.5小时，降温至40℃，加入4-甲氧乙基吗啉搅拌15分钟后，装桶。
(3)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用：
在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶12，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量13％的常温清洁水，再继续搅拌4分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型50分钟成型脱模即可。
实施例5：
(1)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的配方：
DL-4000：20kg；330N：35kg；MDI-50：80kg；抗氧剂1076：2kg；抗氧剂245：1kg；4-甲氧乙基吗啉：0.8kg。
(2)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备：
将DL-4000和330N常温下加入反应釜，升至100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2.5小时，降温至40℃加入MDI-50、抗氧剂1076、抗氧剂245，升温至83℃反应2.5小时，降温至40℃，加入4-甲氧乙基吗啉搅拌15分钟后，装桶。
(3)环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用：
在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶12，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量13％的常温清洁水，再继续搅拌4分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型50分钟成型脱模即可。
本发明实施例制品性能与普通市售再生泡沫制品性能对比如下：
  项目   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   市售制品
  拉伸强度(MPa)   2.15   2.10   2.20   2.15   2.24   1.95
  拉伸伸长率(％)   1.90   1.95   1.92   1.98   2.05   1.82
  撕裂强度(kN/m)   9.9   10.5   10.35   10.20   9.20   10.00
  回弹率(％)   53   54   54   56   53   52

Claims (9)

1.一种环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于由以下原料配制而成：异氰酸酯45-85％和聚醚多元醇10～50％，催化剂0.2～5％，抗老化剂0.5～10％。
2.根据权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
3.根据权利要求2所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于二苯基甲烷二异氰酸酯为纯MDI、液化MDI、MDI-50或聚合MDI中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇。
5.根据权利要求4所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于聚氧化丙烯多元醇选用DL-3000、DL-4000、MN-3050或330N中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于催化剂为N-(二甲氨乙基)吗啉、4-甲氧乙基吗啉或2，2-双吗啉基二乙基醚中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂，其特征在于抗老化剂为抗氧剂1076或抗氧剂245中的一种或两种。
8.一种权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于：将聚醚多元醇常温下加入反应釜，升温至85℃～100℃，搅拌，抽真空脱水2～3小时，降温至20～50℃后加入异氰酸酯和抗老化剂，然后升温至80～85℃反应2～3小时，降温至20～50℃后加入催化剂搅拌15分钟后，装桶。
9.一种权利要求1所述的环保型高强度再生泡沫聚氨酯粘合剂的使用方法，其特征在于：在正反搅拌条件下，向再生泡沫颗粒中均匀加入粘合剂，粘合剂与再生泡沫颗粒按质量比为1∶10～15，充分搅拌均匀后，加入粘合剂质量10～15％的常温清洁水，再继续搅拌3～5分钟后放入模箱内摊铺整平、加压，定型40～60分钟成型脱模即可。
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