CN103865467B - 一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂及其制备方法，依次将聚酯多元醇及丁酮作溶剂加入反应釜中，升温至60度保温2‑3小时，缓慢加入乙二醇及1,6‑己二醇保温半小时，再加入1,6‑己二异氰酸酯，保温半小时，加催化剂升温至75度，在此温度下反应1.5‑2小时，再加入丁酮保温半小时，继续加入1,4‑丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应2‑3小时，得到浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂，加入丁酮稀释，降温至60度，再加入丙酮和乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为14‑20%的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。本发明具有较强的耐黄变性和抗老化性，并具有更好的耐热性能、耐水解性能和粘接强度；排除了三苯的使用，具有高环保性能，适用于制鞋业和箱包业等行业。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂的生产制造领域，具体涉及一种 高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯主要是由二异氰酸酯等多异氰酸酯和低分子聚合二元醇聚合而成的高聚物，由于具有强极性的氨基甲酸酯基，同时在大分子间存在氢键，因而聚氨酯材料具有高强度、耐磨、耐溶剂、耐老化、耐水等特点。此外，通过改变多异氰酸酯的类型和改变多羟基化合物的结构、分子量等，可以在较大范围内改变聚氨酯材料的性能。聚氨酯（PU）胶粘剂是分子链中含有氨酯基（-NHCOO-）和/或异氰酸酯基（-NCO-）类的胶粘剂。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。但是，国内鞋用聚氨酯胶粘剂的生产主要采用西班牙、美国、德国、台湾等进口树脂来实现，或者用甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）等合成来实现。用这种方法生产的聚氨酯胶粘剂有工艺比较落后，产品耐黄变性能和抗老化性能达不到国外水平，严重影响成品鞋的美观，很难开阔国外高端品牌的市场，同时树脂添加剂中含有“三苯”等物质对环境及社会造成严重影响，不符合节能环保的要求。
申请号为“201210346462.X”的中国专利中公开了名称为“一种高温抗黄变聚氨酯胶粘剂浆料的制备方法”的发明专利，其制备方法是：在反应设备中首先加入溶剂，然后再加入两种或两种以上不同类型的多异氰酸酯和低聚物多元醇，在氮气的保护下升温至55～ 65℃，加入有机铋类催化剂反应1 ～ 3h，然后加扩链剂再在氮气的保护下升温至70℃～ 85℃下，反应2 ～ 3h，得到聚氨酯预聚体，加入溶剂调整预聚体达到预期的固含量，同时将预聚体降温至55 ～65℃并向该聚氨酯预聚体中加入占聚氨酯预聚体总量0.5％耐高温抗老化剂，搅拌10 ～ 20min后出料；其中溶剂、多异氰酸酯、低聚物多元醇、扩链剂以及有机铋类催化剂的质量比为：200 ～500 ∶ 30 ～ 40 ∶ 100 ∶ 5 ～ 15 ∶ 0.01 ～ 0.02。但其采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、 二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）等作为胶粘剂组分，并且没有采用乙二醇、1,6-己二醇和1,4-丁二醇进行扩链改性，使得其耐黄变性及抗老化性能相对较差，并且耐热性能、耐水解性能和粘接强度也相对较差，还不能够满足当今实际用途的需求；此外，从环保的角度来讲，其组分中的甲苯二异氰酸酯（TDI）、 二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）等也会对环境造成污染。
申请号为“201210216881.1”的中国专利中，公开了名称为“一种聚氨酯胶粘剂及其制备方法”的发明专利，主要包括A 组份和B组份，所述A 组份包括提供活性氢的组分和填料，所述B 组份包括4,4'- 二苯基甲烷二异氰酸酯，所述B 组份中的异氰酸根与所述A组份中的活性氢的摩尔量之比为1.8~2.8:1。该发明虽然可以解决聚氨酯胶粘剂的试用期可控等问题，但是但其采用甲苯二异氰酸酯（TDI）、 二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）等作为胶粘剂组分，使得其耐黄变性及抗老化性能相对较差，并且耐热性能、耐水解性能和粘接强度也相对较差，还不能够满足当今实际用途的需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂及其制备方法，具有较强的耐黄变性和抗老化性，并具有更好的耐热性能、耐水解性能和粘接强度；排除了三苯的使用，具有高环保性能，适用于制鞋业和箱包业等行业。
一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂，原材料包括（按重量百分比）：聚酯多元醇150-155，丁酮430-480，乙二醇0.5-0.8，1,6-己二醇0.8-1.0，1,6-己二异氰酸酯8-10，催化剂0.1-0.2，1,4-丁二醇0.2-0.3，异佛尔酮二异氰酸酯7.5-8.5，丙酮100-200，乙酸乙酯120-350。
进一步的，所述催化剂为有机铋2010。
一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂制备方法，其特征在于：制作工序依次包括以下步骤：
1）将聚酯多元醇加入反应釜中，再加入160-170丁酮作溶剂，升温至60度保温2-3小时；
2）缓慢加入乙二醇及1,6-己二醇保温半小时，再加入1,6-己二异氰酸酯，保温半小时；
3）再加入催化剂，升温至75度，在此温度下反应1.5-2小时，再加入120-130的丁酮保温半小时；
4）继续加入1,4-丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应2-3小时，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入150-180重量份的丁酮稀释，降温至60度，再加入丙酮及乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为14-20%的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
本发明的优点在于：本胶粘剂以1,6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯替代其它甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）胶粘剂，用乙二醇、1,6-己二醇和1,4-丁二醇进行扩链改性，从而提高了胶粘剂的耐黄变性、抗老化性，并具有更好的耐热性能、耐水解性能和粘接强度；排除了三苯的使用，具有高环保性能，完全符合国际环保标准。
具体实施方式
本发明公开了一种高性能不黄变型聚氨酸酯胶粘剂及其制备方法，具有较强的耐黄变性和抗老化性，并具有更好的耐热性能、耐水解性能和粘接强度；排除了三苯的使用，具有高环保性能，适用于制鞋业和箱包业等行业。
下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本发明使用的原料试剂均为市售，以下没有特别指出的情况下均为重量（kg）。
实施例1
1）将150份聚酯多元醇加入反应釜中，再加入160份丁酮作溶剂，升温至60度保温3小时；
2）缓慢加入0.5份的乙二醇，0.8份的1,6-己二醇保温半小时左右，再加入12份的1,6-己二异氰酸酯，保温半小时左右；
3）加催化剂0.1份的有机铋2010，升温至75度，在此温度下反应1小时40分钟，再加入120份的丁酮保温半小时左右；
4）继续加0.2份的1,4-丁二醇和8份的异佛尔酮二异氰酸酯反应2小时，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入150份的丁酮稀释，降温至60度，再加入100份的丙酮，120份的乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为20%左右的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
实施例2
1）将151份聚酯多元醇加入反应釜中，再加入162份丁酮作溶剂，升温至60度保温3小时；
2）缓慢加入0.6份的乙二醇，0.8份的1,6-己二醇保温半小时左右，再加入11份的1,6-己二异氰酸酯，保温半小时左右；
3） 加催化剂0.13份的有机铋2010，升温至75度，在此温度下反应1小时30分钟，再加入122份的丁酮保温半小时左右；
4）继续加0.25份的1,4-丁二醇和8.3份的异佛尔酮二异氰酸酯反应2小时30分钟，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入160份的丁酮稀释，降温至60度，再加入120份的丙酮，200份的乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为18%左右的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
实施例3
1）将153份聚酯多元醇加入反应釜中，再加入165份丁酮作溶剂，升温至60度保温2.5小时；
2）缓慢加入0.7份的乙二醇，0.9份的1,6-己二醇保温半小时左右， 再加入12.5份的1,6-己二异氰酸酯， 保温半小时左右；
3）加催化剂0.16份的有机铋2010，升温至75度，在此温度下反应1小时30分钟， 再加入125份的丁酮保温半小时左右；
4）继续加0.26份的1,4-丁二醇和7.5份的异佛尔酮二异氰酸酯反应3小时，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入170份的丁酮稀释，降温至60度， 再加入160份的丙酮，280份的乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为16%左右的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
实施例4
1）将154份聚酯多元醇加入反应釜中，再加入168份丁酮作溶剂，升温至60度保温3小时；
2）缓慢加入0.8份的乙二醇，0.9份的1,6-己二醇保温半小时左右，再加入11.8份的1,6-己二异氰酸酯，保温半小时左右；
3）加催化剂0.18份的有机铋2010，升温至75度，在此温度下反应2小时， 再加入128份的丁酮保温半小时左右；
4）继续加0.3份的1,4-丁二醇和8.5份的异佛尔酮二异氰酸酯反应2小时，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入175份的丁酮稀释，降温至60度， 再加入180份的丙酮，320份的乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为15%左右的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
实施例5
1）将155份聚酯多元醇加入反应釜中，再加入170份丁酮作溶剂，升温至60度保温3小时；
2）缓慢加入0.8份的乙二醇，1.0份的1,6-己二醇保温半小时左右，再加入13份的1,6-己二异氰酸酯，保温半小时左右；
3）加催化剂0.2份的有机铋2010，升温至75度，在此温度下反应2小时， 再加入130份的丁酮保温半小时左右；
4）继续加0.3份的1,4-丁二醇和7.8份的异佛尔酮二异氰酸酯反应3小时，得浓度为37%左右的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5）加入180份的丁酮稀释，降温至60度， 再加入200份的丙酮，350份的乙酸乙酯等稀释，最终得浓度为14%左右的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
以下为各实施例的测试数据对比：
测试表一：本胶粘剂与国内市场上的普通聚氨酯胶粘剂中的有害物质对比。
测试表二：本胶粘剂与市场上的普通胶粘剂的物性对比(橡胶/真皮)
从表一和表二的数据可以看出，本方法制备的聚氨酯胶粘剂不仅未检出危害环境的三苯、游离甲苯二异氰酸酯和卤代烃；同时有优异的胶粘效果、耐老化性、耐热性、耐水解性和耐黄变性能都明显优于市场上的PU胶。
通过以上描述可知，本发明的优点在于：本胶粘剂以1,6-己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯替代其它甲苯二异氰酸酯（TDI）和二苯基甲烷-4’4-二异氰酸酯（MDI）胶粘剂，用乙二醇、1,6-己二醇和1,4-丁二醇进行扩链改性， 从而提高了胶粘剂的耐黄变性、抗老化性，并具有更好的耐热性能、耐水解性能和粘接强度；排除了三苯的使用，具有高环保性能，完全符合国际环保标准。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂的原材料按重量份 包括：聚酯多元醇150-155，丁酮430-480，乙二醇0.5-0.8，1,6-己二醇0.8-1.0，1,6-己二异氰酸酯8-10，催化剂0.1-0.2，1,4-丁二醇0.2-0.3，异佛尔酮二异氰酸酯7.5-8.5，丙酮100-200，乙酸乙酯120-350；
其特征在于：制作工序依次包括以下步骤：
1)将聚酯多元醇加入反应釜中，再加入160-170重量份 的 丁酮作溶剂，升温至60度保温2-3小时；
2)缓慢加入乙二醇及1,6-己二醇保温半小时，再加入1,6-己二异氰酸酯，保温半小时；
3)再加入催化剂，升温至75度，在此温度下反应1.5-2小时，再加入120-130重量份的的丁酮保温半小时；
4)继续加入1,4-丁二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应2-3小时，得浓度为37％的高浓度聚氨酯胶粘剂；
5)加入150-180重量份的丁酮稀释，降温至60度，再加入丙酮及乙酸乙酯稀释，最终得浓度为14-20％的高性能不黄变型聚氨酯胶粘剂。
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Denomination of invention: A high performance non yellowing polyurethane adhesive and its preparation method Effective date of registration: 20221208 Granted publication date: 20180410 Pledgee: Hengqin Financial Investment International Finance Leasing Co.,Ltd. Pledgor: GUANGDONG YUTIANBALI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980025879 |
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