CN103382379B

CN103382379B - 一种双组份聚氨酯胶及其制备方法

Info

Publication number: CN103382379B
Application number: CN201210133471.0A
Authority: CN
Inventors: 丁华明
Original assignee: SHENZHEN MINGYUAN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN MINGYUAN BUILDING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-05-02
Also published as: CN103382379A

Abstract

一种双组份聚氨酯胶及其制备方法，由A组分和B组分组成，A组分各成分重量百分含量为：41%~48%的聚氨酯树脂、45%~53%的滑石粉或重钙粉、1%~1.8%的防白水、4.5%~5.1%的乙醇或异丙醇；B组分为固化剂，A组分与B组分的重量比为3~4:1。将定量的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为500~1500rpm，依次往缸内加入滑石粉、防白水和乙醇或异丙醇，待粘度达到20000-30000厘泊，15~25℃冷却，计量包装；A组分与B组分按质量比3~4:1混合调胶，待充分混合后使用。该双组分聚氨酯胶具有良好的表干与实干速度，粘结性能高，力学性能好；该制造工艺简单，易于操作，生产成本低。

Description

一种双组份聚氨酯胶及其制备方法

技术领域

本发明申请涉及一种聚氨酯胶粘剂，尤其涉及一种用于外墙保温装饰板的双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

目前，我国建筑外墙保温装饰一体化板使用的胶粘剂，常见的是聚氨酯胶。聚氨酯由于原料品种及组成的多样性，可合成多种性能的高分子材料，它的一些物理化学性质如粘接强度，机械性能、耐久性、耐低温性、耐化性，主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构。聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料：1、二异氰酸酯或其改性物多异氰酸酯；2、含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等；3、溶剂和催化剂等添加剂。最简单的聚氨酯胶粘剂配制是用第一类原料和第二类原料在溶剂中简单的混合，直接使用，因为直接配制的胶粘剂组合物粘度小，初粘力小，有时即使添加催化剂，固化速度仍较慢，并且固化物强度低，实用价值不大。

为了提高胶粘剂的初始粘度，缩短产生一定粘度强度所需的时间，通常要通过一定的工艺，并添加多种助剂和催化剂来制得高质量的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂从使用形态来分，主要有单组份和双组份，单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用，双组分聚氨酯胶粘剂在使用前需调胶，与单组份相比，双组分性能好，粘结强度高，且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围，可以根据胶结材料的不同调节配比，以取得最好的粘结效果。若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求，应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方的设计。聚氨酯胶粘剂中含有强极性的多异氰酸酯基，因此具有良好的粘接性能，具有极好的抗弯、抗冲击的机械性能；有较好的剥离强度及耐酸碱、耐溶剂、防霉等特点；低温下仍有较高的粘结强度。就目前使用在保温装饰板的聚氨酯胶粘剂来说，往往存在施工难的问题，具体表现为其表干与实干速度不能达到规模生产的施工要求，而且生产成本较高，无法适应现在的工业生产要求。

发明内容

本发明申请即是针对目前聚氨酯胶粘剂所存在的上述缺点，提供一种工艺简单、施工容易、粘结强度高、成本较低的双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

本发明申请的一个目的是提供一种双组份聚氨酯胶，是通过下述的技术方案实现的：

本发明申请提供一种双组份聚氨酯胶，由A组分和B组分组成，其中，A组分各成分重量百分含量为：41％～48％的聚氨酯树脂、45％～53％的滑石粉或重钙粉、1％～1.8％的防白水、4.5％～5.1％的乙醇或异丙醇；B组分为固化剂，A组分与B组分的重量比为3～4∶1。

聚氨酯树脂为主链含-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物，是二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物的总称，英文缩写PU，由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围(-50～150℃)的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等，多元醇分3类：简单多元醇(乙二醇、丙三醇等)；含末端羟基的聚酯低聚物，用来制备聚酯型聚氨酯；含末端羟基的聚醚低聚物，用来制备聚醚型聚氨酯。

防白水又名乙二醇单丁醚或乙二醇一丁醚，为无色液体，有中等程度醚味，用作硝酸纤维素、喷漆、快干漆、清漆、搪瓷和脱漆剂的溶剂。

重钙粉就是方解石粉，是重质碳酸钙的简称，是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成，是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。可根据需要提供不同粒度要求的普通重钙粉、超细重质碳酸钙、湿法研磨超细碳酸钙、超细表面改性重质碳酸钙。

进一步的，所述的聚氨酯树脂的羟值为180～280mgKOH/g，羟值(Hydroxyl value)表示的是1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示。

进一步的，所述的滑石粉为1000～1250目的滑石粉。

进一步的，所述的乙醇为浓度在95％以上的工业酒精。

所述的固化剂包括MDI、MDI50或PM-200。

固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物，树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆变化的过程，固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。

MDI是4，4’二苯基甲烷二异氰酸酯，MDI50为2，4’二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4’二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，常温下呈无色至微黄色透明液体状态。PM-200为多次甲基多苯基异氰酸酯的英文简称，为含有一定量较高官能度的异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，官能度约为2.6～2.7，室温下为深棕色液体，以上物质均可通过市售获得。

一种双组份聚氨酯胶的制备方法，合成A组分的方法包括如下的步骤：

1、按配方的质量比将定量的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为500～1500rpm，低速开始分散；

2、往缸内加入按配方质量比的滑石粉，分散3～5min；

3、最后加入按配方质量比的防白水和乙醇或异丙醇，继续分散15～20min，待粘度达到20000-30000厘泊，15～25℃冷却，计量包装；

B组分为固化剂，使用时，A组分与B组分按质量比3～4∶1混合调胶，待充分混合后使用，现调现用。

本发明申请所述的双组份聚氨酯胶，适用于复合聚苯保温板(EPS)或复合挤塑保温板(XPS)贴合装饰面板时生产使用。本发明的双组分聚氨酯胶制造工艺简单，易于操作，生产成本低；生产的原材料常见易得，价格较低；具有良好的表干与实干速度，使用方便；粘结性能高，力学性能好。

具体实施方式

以下结合具体的实施方式，对本发明申请所述的双组份聚氨酯胶及其制作方法进行描述，目的是为了公众更好的理解所述的技术内容，而不是对所述技术方案的限制，而非对其进行限制，凡以相同或近似的原理，对所述双组份聚氨酯胶各组分进行的替换、增减，以及含量的变化，以及对其制作方法的工艺条件的改变，以实现相同效果为目的，则都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

实施例1

本实施例A组分采用表1配方进行配制：

表1

本实施案例的B组分为固化剂MDI，质量28.6Kg。

按照如下步骤制备A组分：

1、按配方的质量比将45Kg的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为500rpm，低速开始分散；

2、往缸内加入按配方质量比的48.8Kg滑石粉，分散3min；

3、最后加入按配方质量比的1.4Kg防白水和4.8Kg工业乙醇，继续分散15min，待粘度达到20000厘泊，15℃冷却，计量包装。

将以上制备的A、B组分按质量比3.5∶1混合调胶，待充分混合后用于复合聚苯保温板(EPS)或复合挤塑保温板(XPS)贴合装饰面板，冷压5～8h，常温放置24h后，测试其各项性能。期间测试其表干与实干速度。测试的性能如表2所示。

表2测试性能结果：

实施例二

各组分成分及用量(Kg)如表3：

表3

按照如下步骤制备A组分：

1、按配方的质量比将42Kg的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为1000rpm，低速开始分散；

2、往缸内加入按配方质量比的51.5Kg滑石粉，分散5min；

3、最后加入按配方质量比的1.5Kg防白水和5Kg的异丙醇，继续分散20min，待粘度达到30000厘泊，25℃冷却，计量包装。

将以上制备的A、B组分按质量比3.5∶1混合调胶，待充分混合后用于复合聚苯保温板(EPS)或复合挤塑保温板(XPS)贴合装饰面板，冷压5～8h，常温放置24h后，测试其各项性能。期间测试其表干与实干速度。测试的性能如表4所示。

表4测试性能结果：

实施例三

各组分成分及用量(Kg)，如表5：

按照如下步骤制备A组分：

1、按配方的质量比将48Kg的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为1500rpm，低速开始分散；

2、往缸内加入按配方质量比的46.2Kg重钙粉，分散4min；

3、最后加入按配方质量比的1.2Kg防白水和4.6Kg的工业酒精，继续分散18min，待粘度达到25000厘泊，20℃冷却，计量包装。

将以上制备的A、B组分按质量比3.5∶1混合调胶，待充分混合后用于复合聚苯保温板(EPS)或复合挤塑保温板(XPS)贴合装饰面板，冷压5～8h，常温放置24h后，测试其各项性能。期间测试其表干与实干速度。测试的性能如表6所示。

表6测试性能结果：

Claims

1.一种双组份聚氨酯胶，由A组分和B组分组成，其特征在于，A组分各成分重量百分含量为：41％～48％的聚氨酯树脂、45％～53％的滑石粉或重钙粉、1％～1.8％的防白水、4.5％～5.1％的乙醇或异丙醇，A组分各成分的重量百分含量之和为100％，所述的聚氨酯树脂的羟值为180～280mgKOH/g；B组分为固化剂，A组分与B组分的重量比为3～4:1，所述的双组份聚氨酯胶用于复合聚苯保温板或复合挤塑保温板贴合装饰面板时使用。

2.根据权利要求1所述的双组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的滑石粉为1000～1250目的滑石粉。

3.根据权利要求1所述的双组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的乙醇为浓度在95％以上的工业酒精。

4.根据权利要求1所述的双组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的固化剂为MDI、MDI50或PM-200。

5.权利要求1-4任一项所述双组份聚氨酯胶的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1)按配方的质量比将定量的聚氨酯树脂放入定容缸内，调节分散机转速为500～1500rpm，低速开始分散；

2)往缸内加入按配方质量比的滑石粉或重钙粉，分散3～5min；

3)最后加入按配方质量比的防白水和乙醇或异丙醇，继续分散15～20min，待粘度达到20000-30000厘泊，15～25℃冷却，计量包装，得A组分；

4)B组分为固化剂，使用时，A组分与B组分按质量比3～4:1混合调胶，待充分混合后使用，现调现用。