CN102746815A - 潜伏型聚氨酯胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯胶粘剂技术领域，特别涉及潜伏型聚氨酯胶粘剂。以多元醇化合物、异氰酸酯和扩链剂反应生成端氨基聚氨酯，与酮反应后，制得聚氨酯酮亚胺。将环氧树脂与聚氨酯酮亚胺混合，密封保存，即得到所述潜伏型聚氨酯胶粘剂。本发明的潜伏型聚氨酯胶粘剂的积极效果在于粘接强度高，韧性好，单组分固化，使用简便。

Description

潜伏型聚氨酯胶粘剂
技术领域
本发明属于聚氨酯胶粘剂技术领域，特别涉及潜伏型聚氨酯胶粘剂。
背景技术
胶粘剂在生产生活中有着广泛的应用，其中双组份聚氨酯胶粘剂具有性能稳定、附着力强、光泽度优、耐热性好等优点，蒋勤军等在CN1316479中公开了一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法。该胶粘剂的主剂为聚酯醇、改性环氧树脂以及增强剂制得的多羟基化合物，固化剂是用TDI以及多元醇和二元醇的混合醇制得的异氰酸酯预聚物。李建明等在CN101880516中公开了一种低游离MDI单体的双组份且无溶剂的聚氨酯胶粘剂，其中A组分由二元醇和二元酸通过酯化反应得到，B组分由MDI单体、多元醇制得。
常用的双组份聚氨酯胶粘剂在使用过程中存在如下缺陷：(1)增加了包装和贮运的麻烦；(2)使用时，混合比例的准确性和均一性将影响粘结强度，施工要求高；(3)主剂和固化剂混合后使用时间短，不能长期存放，配制的混合液若不能及时用完会造成浪费；(4)由于粘度随时间上升，改变了操作工艺性，不能自动化生产。
发明内容
本发明的目的是提供有较高的初粘性，生产成本低，对环境没有污染，符合聚氨酯胶粘剂发展趋势的潜伏型聚氨酯胶粘剂。
本发明的潜伏型聚氨酯胶粘剂是由以下方法制备得到的：以多元醇化合物的重量份为基准，室温下，将20～35重量份的多元醇化合物、1～10重量份的异氰酸酯和0.01～0.05重量份的催化剂混合并搅拌均匀后，升温至60～100℃反应1～4小时，降至室温，加入50～70重量份的有机溶剂稀释后，加入0.2～2重量份的扩链剂反应0.5～2小时，得到端氨基聚氨酯溶液；将1～5重量份的酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应1～3小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液；加入1～5重量份的环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
所述的多元醇化合物的数均分子量范围为1000～8000；所述的多元醇化合物是聚醚多元醇或聚酯多元醇。
所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡、四丁基锡、辛酸铅、辛酸钴、辛酸铁、环烷酸锌、钛酸乙酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。
所述的有机溶剂是甲苯或二甲苯。
所述的扩链剂选自乙二胺、己二胺、3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺、异佛尔酮二胺、4，4’-二苯基甲烷二胺、联苯二胺中的一种或几种。
所述的酮选自丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、乙基丙基酮、乙基丁基酮中的一种或几种。
所述的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂中的一种或几种。
本发明的潜伏型聚氨酯胶粘剂中的聚氨酯酮亚胺和环氧树脂在密封状态下不发生反应，施胶后，聚氨酯酮亚胺与空气中的水分反应脱出酮，生成端氨基聚氨酯，其与组分中的环氧树脂发生反应使该胶粘剂得以固化，由此使得本发明的聚氨酯胶粘剂具有“潜伏”的特点，并且该潜伏型聚氨酯胶粘剂克服了双组分聚氨酯胶粘剂的缺点，具有粘接强度高、韧性好、使用简单、方便的特点。
具体实施方式
实施例1
室温下，将20克聚酯二元醇(数均分子量为1000)、1克甲苯二异氰酸酯和0.01克辛酸亚锡混合并搅拌均匀后，升温至60℃，反应1小时，降至室温，加入50克甲苯稀释后，加入0.2克异佛尔酮二胺反应0.5小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将1克甲基异丙基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应1小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入1克双酚A型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为8.7MPa。
实施例2
室温下，将27.5克聚酯二元醇(数均分子量为4500)、5.5克二苯基甲烷二异氰酸酯和0.03克二丁基氧化锡混合并搅拌均匀后，升温至80℃，反应2.5小时，降至室温，加入60克二甲苯稀释后，加入1.1克乙二胺反应1.25小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将3克甲基异丁基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应2小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入3克双酚F型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为9.3MPa。
实施例3
室温下，将35克聚醚三元醇(数均分子量为8000)、10克六亚甲基二异氰酸酯和0.05克二月桂酸二丁基锡混合并搅拌均匀后，升温至100℃反应4小时，降至室温，加入70克二甲苯稀释后，加入2克己二胺反应2小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将5克二乙基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应3小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入5克双酚AD型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为7.7MPa。
实施例4
室温下，将10克聚醚二元醇(数均分子量为1000)、10克聚酯二元醇(数均分子量为1000)、0.5克甲苯二异氰酸酯、0.5克六亚甲基二异氰酸酯、0.005克辛酸亚锡和0.005克二月桂酸二丁基锡混合并搅拌均匀后，升温至60℃反应1小时，降至室温，加入50克甲苯稀释后，加入0.1克乙二胺、0.1克己二胺反应0.5小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将0.5克甲基异丙基酮和0.5克二乙基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应1小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入0.5克双酚A型环氧树脂、0.5克双酚AD型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为8.3MPa。
实施例5
室温下，将10克聚酯二元醇(数均分子量为4500)、17.5克聚醚二元醇(数均分子量为4500)、2克二苯基甲烷二异氰酸酯、1克异佛尔酮二异氰酸酯、2.5克苯二亚甲基二异氰酸酯、0.01克二月桂酸二丁基锡、0.01克辛酸铅和0.01克钛酸乙酯混合并搅拌均匀后，升温至80℃反应2.5小时，降至室温，加入60克二甲苯稀释后，加入0.5克3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺、0.3克异佛尔酮二胺和0.3克4，4’-二苯基甲烷二胺反应1.25小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将1克甲基异戊基酮、1克二丙基酮和1克乙基丁基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应2小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入1克双酚F型环氧树脂和2克双酚AD型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为9.6MPa。
实施例6
室温下，将20克聚醚三元醇(数均分子量为8000)、15克聚酯二元醇(数均分子量为8000)、2克甲苯二异氰酸酯、3克六亚甲基二异氰酸酯、5克二环己基甲烷二异氰酸酯、0.01克二丁基氧化锡、0.02克辛酸钴和0.02克钛酸乙酯混合并搅拌均匀后，升温至100℃反应4小时，降至室温，加入70克甲苯稀释后，加入1克己二胺、0.5克3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺和0.5克联苯二胺反应2小时，得到端氨基聚氨酯溶液，将1克甲基异丁基酮、2克二丙基酮和2克乙基丁基酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应3小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液，加入2克双酚A型环氧树脂和3克双酚AD型环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
按照GB7124-1986中的方法粘接接头，采用济南恒思盛大仪器有限公司WD-4005电子万能测试机，拉伸速度5mm/min，测得粘接强度为8.1MPa。

Claims (9)

1.一种潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂是由以下方法制备得到的：以多元醇化合物的重量份为基准，室温下，将20～35重量份的多元醇化合物、1～10重量份的异氰酸酯和0.01～0.05重量份的催化剂混合并搅拌均匀后，升温至60～100℃反应1～4小时，降至室温，加入50～70重量份的有机溶剂稀释后，加入0.2～2重量份的扩链剂反应0.5～2小时，得到端氨基聚氨酯溶液；将1～5重量份的酮加入到端氨基聚氨酯溶液中，回流状态下反应1～3小时，继续升温至有水分流出以进行分馏，分馏至不再有水分流出，制备得到聚氨酯酮亚胺溶液；加入1～5重量份的环氧树脂，混合均匀后出料并密封保存，得到潜伏型聚氨酯胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的多元醇化合物的数均分子量范围为1000～8000。
3.根据权利要求1或2所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的多元醇化合物是聚醚多元醇或聚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡、四丁基锡、辛酸铅、辛酸钴、辛酸铁、环烷酸锌、钛酸乙酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的有机溶剂是甲苯或二甲苯。
7.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的扩链剂选自乙二胺、己二胺、3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺、异佛尔酮二胺、4，4’-二苯基甲烷二胺、联苯二胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的酮选自丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、乙基丙基酮、乙基丁基酮中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的潜伏型聚氨酯胶粘剂，其特征在于：所述的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂中的一种或几种。
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