CN105238331B - 一种双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法，本发明的双组分聚氨酯胶黏剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括蓖麻油、聚醚多元醇、碳酸钙或二氧化硅、二氯乙烷，所述第二组分包括4,4‘‑二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。本发明所提供的双组份聚氨酯胶黏剂在使用时，前期操作时间长，但是后期固化所需时间反而比现有聚氨酯胶黏剂要短，而且固化温度低。此外，本发明的双组份聚氨酯胶黏剂所采用的原料成本低，进而使得本发明的产品的成本低于普通的现有产品，更易于推广应用。

Description

一种双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及一种双组份聚氨酯胶黏剂。
背景技术
双组份聚氨酯胶黏剂是聚氨酯中最重要的一个大类，用途广，用量大。分为A、B两个组分，通常A组分是含羟基组分，B组分为含游离异氰酸酯基团的组分。使用前可根据比例自行调配，二组分原料混合后发生反应，进行扩链、交联并迅速形成强有力的黏合层，通常可以室温固化，通过加入适当的催化剂或加热，可以加速反应速度，缩短固化时间。
现有配方为了加快固化多加入有机锡催化剂，但是会造成前期操作时间短，胶层未完全涂开已经在容器内固化，造成原料的浪费。另外，现有配方的胶黏剂在固化时催化剂活性达不到快速固化的要求，并且原材料成本较高。
发明内容
为了解决双组分胶黏剂前期操作时间短、后期固化时间长、固化温度高、以及成本高的问题，本发明希望提供一种新的双组分胶黏剂。
具体而言，本发明提供一种双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述双组分聚氨酯胶黏剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括蓖麻油、聚醚多元醇、碳酸钙或二氧化硅、二氯乙烷，所述第二组分包括4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）。
在一种优选实现方式中，所述第一组分中还包括煅烧高岭土。
在另一种优选实现方式中，所述第一组分中包含蓖麻油20-30份、聚醚多元醇10-30份、煅烧高岭土0-22份、二氯乙烷3-15份、碳酸钙或二氧化硅25-30份。
在另一种优选实现方式中，所述第一组分中还包括催化剂0.1-1份，所述催化剂为有机胺类催化剂。
在另一种优选实现方式中，所述第二组分中，NCO的含量占第二组份的31%。
在另一种优选实现方式中，所述第一组分与所述第二组分的百分比为4:1到2:1。
在另一种优选实现方式中，所述第一组分包括：
25份蓖麻油、15份聚醚多元醇4110、30份碳酸钙、18份煅烧高岭土、11.75份二氯乙烷、0.25份有机胺类催化剂；或者
25份蓖麻油、15份聚醚多元醇4110、30份二氧化硅、18份煅烧高岭土、11.75份二氯乙烷、0.25份有机胺类催化剂；或者
30份蓖麻油、30份聚醚多元醇4110、35份二氧化硅、4.75份二氯乙烷、0.25份有机胺类催化剂
另一方面，本发明提供一种制备双组分聚氨酯胶黏剂的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
（1）按重量百分比取蓖麻油20-30份、聚醚多元醇10-30份、煅烧高岭土0-22份、二氯乙烷3-15份、碳酸钙或二氧化硅25-35份、有机胺类催化剂0.1-1份；
（2）取步骤（1）中所取物质总重量25%至50%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯，该4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯中NCO含量为31%；
（3）将蓖麻油、聚醚多元醇、二氯乙烷和催化剂混合后，加入煅烧高岭土以及二氧化硅或碳酸钙。
在一种优选实现方式中，在所述步骤（1）中，所取的原料为：
25份蓖麻油、15份聚醚多元醇4110、30份碳酸钙、18份煅烧高岭土、11.75份二氯乙烷、0.25份有机胺类催化剂；或者
25份蓖麻油、15份聚醚多元醇4110、30份二氧化硅、18份煅烧高岭土、11.75份二氯乙烷、0.20份有机胺类催化剂；或者
30份蓖麻油、30份聚醚多元醇4110、35份二氧化硅、4.75份二氯乙烷、0.3份有机胺类催化剂。
有益效果：
本发明通过巧妙的调整了各个成分间的配比关系，使得双组份聚氨酯胶黏剂的前期操作时间和后期固化时间发生了变化。
本发明所提供的双组份聚氨酯胶黏剂在使用时，前期操作时间长，但是后期固化所需时间反而比现有胶粘剂要短，而且固化温度低。而且，由于本发明所采用的原材料中添加了碳酸钙、高岭土等一些无机填料，使得胶黏剂的成本降低，易于推广，本胶黏剂主要用于防火门中夹芯保温层与基材的粘结，同时可用于以泡沫、石棉等为芯材，钢、铝等为面板的夹芯保温板材的生产，用途广泛。
下面具体描述本发明的若干实施例，需要说明的是下述实施例仅作为实例而非对本发明的限制。
实施例1:
在本实施例中，双组份聚氨酯胶黏剂由A组分和B组分组成：
A组分的原料组成及质量百分含量为：25%蓖麻油、15%的聚醚多元醇4110、30%的超细碳酸钙（1000目）、18%的煅烧高岭土（600目）、11.75%的二氯乙烷、0.25%有机胺类催化剂。
B组分NCO含量为31%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
上述双组份聚氨酯胶黏剂的制备方法包括如下步骤：
（1）按上述的重量百分比准确称量出A组分的各原料，然后，依次将聚醚多元醇4110、蓖麻油、二氯甲烷、催化剂加入搅拌釜中搅拌均匀后继续加入超细碳酸钙、煅烧高岭土加入搅拌釜中搅拌均匀即可。
（2）以A组分总所有原料的总重量为基数，称取A组分总重量25%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯作为B组分。
本实施例中的双组份聚氨酯胶黏剂在制备完成后，分别独立储存。在使用前，将A组分与B组分按4:1的比例混合均匀，涂于粘结物表面即可。
实施例2:
在本实施例中，双组份聚氨酯胶黏剂仍然由A组分和B组分组成。
A组分的原料组成及质量百分含量为：25%蓖麻油、15%的聚醚多元醇4110、30%的二氧化硅（1250目）、18%的煅烧高岭土（600目）、11.75%的二氯乙烷、0.25%有机胺类催化剂。
B组分由NCO含量为31%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）构成。
本实施例的双组份聚氨酯胶黏剂的制备方法包括如下步骤：
（1）按上述的重量百分比准确称量出A组分的各原料，然后，依次将聚醚多元醇4110、蓖麻油、二氯甲烷、催化剂加入搅拌釜中搅拌均匀后继续加入二氧化硅、煅烧高岭土加入搅拌釜中搅拌均匀即可获得A组分。
（2）以A组分总所有原料的总重量为基数，称取A组分总重量25%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯作为B组分。
使用前将A组分与B组分按4:1的比例混合均匀，涂于粘结物表面即可。
实施例3:
在本实施例中，双组份聚氨酯胶黏剂仍然由A组分和B组分组成。
A组分的原料组成及质量百分含量为：28%蓖麻油、32%的聚醚多元醇4110、35%的二氧化硅（1250目）、4.75%的二氯乙烷、0.3%有机胺类催化剂。
B组分由NCO含量为31%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）构成。
本实施例的双组份聚氨酯胶黏剂的制备方法包括如下步骤：
（1）按上述的重量百分比准确称量出A组分的各原料，然后，依次将聚醚多元醇4110、蓖麻油、二氯甲烷、催化剂加入搅拌釜中搅拌均匀，继续加入二氧化硅搅拌均匀即可。
（2）以A组分总所有原料的总重量为基数，称取A组分总重量50%的4,4‘-二苯基甲烷二异氰酸酯作为B组分。
使用前将A组分与B组分按2:1的比例混合均匀，涂于粘结物表面即可。
在本实施例中，所采用的催化剂可以为三乙醇胺、双(二甲胺基乙基)醚二甲酸盐、1，2-二甲基咪唑，三乙烯二胺双氰基醋酸盐之一或其中两种以上的任意组合。
性能测试：
为了验证本发明的各实施例中所制备的双组份聚氨酯胶黏剂的性能，下面分别对三个实施例中所获得的产品进行测试。测试在环境条件：温度（25~30℃），湿度（60~65%）下进行。
分别准备宽度为20cm、长度为30cm、厚度为0.8mm的钢板三块。
将实施例1、实施例2和实施例3的A、B组分分别按各实施例中所说明的使用比例混匀，得到聚氨酯胶黏剂。分别测量在容器中凝固的时间即操作时间，然后重新调配三种A、B组分均匀涂在三块板上，三块板的涂胶量为0.03g/cm2，放入烘箱中，测固化温度和固化时间。
测试结果如下表：
测试项目 操作时间 固化温度 固化时间
实施例1 10min 90℃ 10min
实施例2 4min 60℃ 5min
实施例3 3min 60℃ 4min
表1
从上表中可以看出
现有的普通产品的操作时间一般为30s~1min，固化温度一般为80~100℃。本发明通过调节各成分配比，并使用延迟性催化剂操作时间大大延长 ，为用户提供方便。并且实施例2和实施例3可以在低温快速固化，使胶黏剂可以应用到一些不耐高温材料例如纸质、木材的粘结上，应用范围扩大，固化时间缩短到3~4min有利于提高工作效率，满足快速、连续化生产的要求。
在另一个实施例中，使用滑石粉、纳米二氧化硅等来代替超细碳酸钙和二氧化硅（1250目）或高岭土。
在另一个优选实施例中，其采用的配方与实施例2类似，只是催化剂为1:1.5:1.3的三乙醇胺、双(二甲胺基乙基)醚二甲酸盐和1，2-二甲基咪唑，采用该配比的催化剂可以有效降低固化温度至50度。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.一种双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述双组分聚氨酯胶黏剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分由25％蓖麻油、15％的聚醚多元醇4110、30％的二氧化硅、18％的煅烧高岭土、11.75％的二氯乙烷、0.25％有机胺类催化剂构成，上述百分比为质量百分比，所述第二组分由NCO含量为31％的4,4’ -二苯基甲烷二异氰酸酯构成，
该双组份聚氨酯胶黏剂的制备方法包括如下步骤：
按上述的重量百分比准确称量出第一组分的各原料，然后，依次将聚醚多元醇4110、蓖麻油、二氯乙烷、催化剂加入搅拌釜中搅拌均匀，继续在搅拌釜中加入二氧化硅、煅烧高岭土搅拌均匀；
以第一组分中所有原料的总重量为基数，称取第一组分总重量25％的NCO含量为31％的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯作为第二组分，使用前将第一组分与第二组分按4:1的比例混合均匀。
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