CN105419717B - 用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂及其制备方法，属于聚氨酯应用技术领域。本发明所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇40‑70份，改性异氰酸酯20‑50份，固化剂3‑15份，催化剂0.05‑0.3份。所述的聚醚多元醇分子量为6000‑9000、羟值为13‑20mgKOH/g，不饱和值≤0.01mmol/g，以丙二醇为起始剂，在双金属催化剂作用下，与环氧丙烷加成聚合而成。本发明利用聚氨酯粘合剂粘结橡胶颗粒时，不但具有操作时间长、压制时间短的优点，而且压制温度低，节能降耗，环保无毒；本发明同时提供了简单易行的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂及其制备方法，属于聚氨酯应用技术领域。
背景技术
橡胶地垫主要用在幼儿园玩具、学校操场、体育器材、游乐设施、公园、体育馆、别墅等的地面铺设，用于增加地表的弹性、安全性、美观度和舒适性。厚度一般在1.5-5.0cm，通常分安全橡胶地垫和塑胶跑道两种。
安全橡胶地垫俗称橡胶地垫或高温地砖，是块状产品，按形状分方形和六边形两种，方型的按规格分：50cm2和100cm2的，厚度一般在1.5-2.5cm，采用聚氨酯高温粘合剂和橡胶颗粒混合后经高温高压压制而成，可耐温-70℃-140℃，不易变形，无刺激性气味。
目前用于橡胶地垫的聚氨酯粘合剂操作时间短，高温压制时间长，且为降低产品粘度，增加其使用舒适性，往往添加大量溶剂；传统的橡胶地垫用高温粘合剂，人工成本高，设备耗能高，且添加有机溶剂后，对环境和人体会造成不可逆转的污染和伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，不但具有操作时间长、压制时间短的优点，而且压制温度低，节能降耗，环保无毒；本发明同时提供了简单易行的制备方法。
本发明所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，由以下重量份数的原料制成：
所述的聚醚多元醇分子量为6000-9000、羟值为13-20mgKOH/g，不饱和值≤0.01mmol/g，以丙二醇为起始剂，在双金属催化剂作用下，与环氧丙烷加成聚合而成。
所述的改性异氰酸酯为万华化学的碳化二亚胺改性的MDI(C-MDI)，型号为MDI-100HL、MDI-100LL或MDI-50HL中的一种或多种。
所述的固化剂为广州维立纳化工有限公司的铜亚胺潮湿固化剂，优选为DA-325。
所述的催化剂为乙二酸或水杨酸中的一种或两种。
所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂的制备方法，包括以下步骤：将改性异氰酸酯加入反应釜中，开动搅拌，在40℃-45℃加入聚醚多元醇，40-60min下升温至75℃，保持温度75-85℃反应1.5-2.0h后，取样检测NCO％，NCO％合格后，加入固化剂，继续保温75-85℃反应30min后停止加热，降温至60℃-65℃，加入催化剂，搅拌30min后停止搅拌，装料，即得用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，整个过程反应釜需要用氮气密封。
本发明采用的聚醚多元醇具有较高的分子量，具有极低一元醇含量，分子量分布很窄，分布系数Mw/Mn接近1，粘度低，储存稳定性好，具有良好的工艺操作性能，可赋予制品优良的拉伸强度和回弹性能。该超高分子量聚醚多元醇的采用可以延长粘合剂与颗粒混合后的操作时间，增加制品的伸长率和弹性；采用铜亚胺潮湿固化剂后，可以在粘合剂和颗粒混合初期加入少量的水，可以降低压制温度，缩短压制时间，而一般的粘合剂中是不允许加入水的。
采用本发明所述的聚氨酯粘合剂粘接的橡胶地垫性能与市售粘合剂粘接的橡胶地垫性能对比见表1。
表1橡胶地垫性能对比
本发明具有以下有益效果：
(1)所述的聚氨酯粘合剂力学性能好；
(2)采用所述聚氨酯粘合剂粘结橡胶颗粒时，操作时间长，压制温度低，压制时间短，粘结时添加0.1-0.5％水，在80-90℃压制60-90s即可，节能降耗；
(3)所述的聚氨酯粘合剂在生产和使用过程中，不添加使用任何有毒、有害、挥发性、重金属类物质，不会对人体健康和环境带来危害，节能环保；
(4)所述的聚氨酯粘合剂的制备方法简单易行。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
所用的聚醚多元醇分子量为6000-9000、羟值为13-20mgKOH/g，不饱和值≤0.01mmol/g，以丙二醇为起始剂，在双金属催化剂作用下，与环氧丙烷加成聚合而成。
实施例1
将20g改性异氰酸酯MDI-100HL加入三口烧瓶中，开动搅拌，在45℃以下加入聚醚多元醇40g，45min升温至75℃，保持温度75-80℃反应2.0h后，取样检测NCO％为8.72，合格，加入3g固化剂DA-325，继续保温75-80℃反应30min后停止加热，降温至65℃，加入水杨酸0.05g，搅拌30min后停止搅拌，装料，即得用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，整个过程反应釜需要用氮气密封。
实施例2
将35g改性异氰酸酯MDI-100LL加入三口烧瓶中，开动搅拌，在45℃以下加入聚醚多元醇55g，45min升温至75℃，保持温度75-80℃反应2.0h后，取样检测NCO％为9.56，合格，加入9g固化剂DA-325，继续保温75-80℃反应30min后停止加热，降温至60℃，加入乙二酸0.15g，搅拌30min后停止搅拌，装料，即得用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，整个过程反应釜需要用氮气密封。
实施例3
将25g改性异氰酸酯MDI-100LL和25g改性异氰酸酯MDI-50HL加入三口烧瓶中，开动搅拌，在45℃以下加入聚醚多元醇70g，45min升温至75℃，保持温度75-80℃反应2.0h后，取样检测NCO％为10.21，合格，加入15g固化剂DA-325，继续保温75-80℃反应30min后停止加热，降温至65℃，加入水杨酸0.05g，搅拌30min后停止搅拌，装料，即得用于聚氨酯粘合剂的聚氨酯粘合剂，整个过程反应釜需要用氮气密封。
表2采用实施例1-3中制得的聚氨酯粘合剂粘接的橡胶地垫的性能测试
由表2可以看出，本发明所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，完全可以满足橡胶地垫的各项性能指标要求。
Claims (4)
1.一种用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，其特征在于由以下重量份数的原料制成：
所述的聚醚多元醇分子量为6000-9000、羟值为13-20mgKOH/g、不饱和值≤0.01mmol/g，以丙二醇为起始剂，在双金属催化剂作用下，与环氧丙烷加成聚合而成；
所述固化剂为酮 亚胺潮湿固化剂。
2.根据权利要求1所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，其特征在于：改性异氰酸酯为MDI-100HL、MDI-100LL或MDI-50HL中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，其特征在于：催化剂为乙二酸或水杨酸中的一种或两种。
4.一种权利要求1-3任一所述的用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将改性异氰酸酯加入反应釜中，开动搅拌，在40℃-45℃加入聚醚多元醇，40-60min下升温至75℃，保持温度75-85℃反应1.5-2.0h后，取样检测NCO％，NCO％合格后，加入固化剂，继续保温75-85℃反应30min后停止加热，降温至60℃-65℃，加入催化剂，搅拌30min后停止搅拌，装料，即得用于粘结橡胶颗粒的聚氨酯粘合剂，整个过程反应釜需要用氮气密封。
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