CN105602514B - 一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，由A组分和B组分按质量比组成，A组分由蓖麻油、聚醚多元醇、扩链剂、表面活性剂、气相二氧化硅、填料和干燥剂按重量比组成，B组份由异氰酸酯组成。本发明具有较高的强度，原料容易获取，具有很好的触变性，达到在立面或垂直面施胶的效果，特别适合于拼板胶、拼棒胶，粘接两接触面，应用于冷藏车、卡车厢体中的厢体结构件粘接。

Description

一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂
技术领域
本发明涉及胶粘剂，具体是一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂。
背景技术
聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂一直具有如下的特性：较高的反应活性，对含有活泼氢的或吸水性的基材具有较高的粘接强度，如金属、木材、橡胶、纤维、木材、皮革、塑料等，既可以室温固化，也可以加热固化，容易形成交联的结构，胶层硬度也高，操作简单便利，耐低温性能优异，柔韧性好，剥离强度高，耐冲击，耐振动，耐疲劳性能好。缺点是耐湿热性能差，耐强酸强碱性能差。
目前双组份聚氨酯胶粘剂主要分为含羟基的组份，与含异氰酸酯基的组份，开始混合至反应施胶。特别是含异氰酸酯基的组份，此组份一般粘度较低，与含羟基组份一起配合主要应用在涂覆，密封，填缝或者大面积板材施工，此聚氨酯胶粘剂体系均为较低的粘度体系，具有良好的流平性，方便在使用施工时利于流淌。而当使用环境或施胶面为立面或者垂直面时，显然上述体系不适合，此时需要一种高触变性能的聚氨酯胶粘剂。
通过现有的文件检索，发现国外专利CN 103189410A上海汉高公司公布了一种具有触变效应的双组分聚氨酯粘合剂，其包括组分A和组分B，组分A包含至少一种分子量大于500g/mol的多元醇，组分B包含至少一种分子量小于1000g/mol的多异氰酸酯，所述粘合剂还包含添加剂，其特征在于组分A包含0.1～10重量百分比的具有伯氨基的空间位阻胺。目的是提供基于双组分的反应性聚氨酯体系的粘合剂，其在混合后具有低粘度，但另外产生触变效应，使得该粘合剂在无外压下不会自由流动，其原理是通过伯氨基的空间位阻胺在反应时提供触变性。而与此专利之不同的本专利采取的是表面活性剂及气相二氧化硅协同效应，同时配合使用一定比例的填料，达到高触变性的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，由A组分和B组分按质量比为100:10～30组成；
所述A组分由以下重量百分比的原料组成：蓖麻油20～30％，聚醚多元醇15～25％，扩链剂1～3％，表面活性剂1～3％，气相二氧化硅3～5％，填料50～60％，干燥剂5～10％；
所述B组份由异氰酸酯组成。
作为本发明进一步的方案：所述蓖麻油为一级精炼蓖麻油，其羟值为160～170mgKOH/g。
作为本发明进一步的方案：所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃醚、聚乙二醇、聚丙二醇的一种，其羟值为160～170mg KOH/g，优选聚氧化丙烯二醇。
作为本发明进一步的方案：所述扩链剂为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺其中的一种或几种，优选1,4-丁二醇。
作为本发明进一步的方案：所述表面活性剂为甘油或单硬脂酸甘油酯，优选甘油。
作为本发明进一步的方案：所述气相二氧化硅为疏水型的气相二氧化硅，优选比表面积120mg2/g。
作为本发明进一步的方案：所述填料为碳酸钙、石英粉、钛白粉、硅微粉、重晶石、滑石粉、玻璃微珠或氧化铝，优选碳酸钙，且填料的颗粒大小为1～5μm。
作为本发明进一步的方案：所述干燥剂为沸石粉、3A型分子筛、4A型分子筛或5A型分子筛，优选4A型分子筛。
作为本发明再进一步的方案：所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯或碳化二亚胺改性MDI，优选多亚甲基多苯基异氰酸酯。
本发明的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，是蓖麻油为基础，配合部分聚醚多元醇，以及扩链剂、表面活性剂、气相二氧化硅、填料和干燥剂，将AB组份按照一定的比例混合固化，室温固化7天后材料在25℃测试下硬度为邵氏75～85D，剪切强度10～15Mpa，触变比5～8。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过使用蓖麻油，聚醚多元醇，以及扩链剂、表面活性剂、气相二氧化硅、填料和干燥剂等原料，蓖麻油、聚醚多元醇与扩链剂保证了本身材料较高的强度，蓖麻油价廉且属于自然化学品，只需经过精炼提纯，容易获取，而表面活性剂与气相二氧化硅协同使用，可以很好的提高材料的触变性，达到在立面或垂直面施胶的效果。特别适合于拼板胶、拼棒胶，粘接两接触面，应用于冷藏车、卡车厢体中的厢体结构件粘接。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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1
本实施例的高触变性的聚氨酯胶粘剂具体如下：
A组份：在150L的反应釜中称取蓖麻油24kg，聚氧化丙烯二醇15kg，1，4-丁二醇2kg，甘油1kg在100℃下加热抽真空1h，行星转速30Hz，再加入气相二氧化硅3kg，碳酸钙50kg，4A型分子筛5kg，此时行星转速30HZ，分散1000rpm，然后开启真空-0.1Mpa，脱泡20min左右，出料。
B组份：由多亚甲基多苯基异氰酸酯组成。
将AB组份按质量比100：20混合，制作剪切样件和冲击样件，在25℃的常温条件固化7天，测试样件常温剪切强度，及A胶的触变比。
实施例2
本实施例的高触变性的聚氨酯胶粘剂具体如下：
A组份：在150L的反应釜中称取蓖麻油22kg，聚氧化丙烯三醇17kg，1，4-丁二醇1kg，甘油1kg在100℃下加热抽真空1h，行星转速30Hz，再加入气相二氧化硅4kg，碳酸钙50kg，3A型分子筛5kg，此时行星转速30Hz，分散1000rpm，然后开启真空-0.1Mpa，脱泡20min左右，出料。
B组份：由多亚甲基多苯基异氰酸酯组成。
将AB组份按质量比100：20混合，制作剪切样件和冲击样件，在25℃的常温条件固化7天，测试样件常温剪切强度，及A胶的触变比。
实施例3
本实施例的高触变性的聚氨酯胶粘剂具体如下：
A组份：在150L的反应釜中称取蓖麻油24kg，聚氧化乙烯二醇16kg，1，3-丙二醇3kg，单硬脂酸甘油酯1kg在100℃下加热抽真空1h，行星转速30Hz，再加入气相二氧化硅5kg，硅微粉50kg，4A型分子筛5kg，此时行星转速30Hz，分散1000rpm，然后开启真空-0.1Mpa，脱泡20min左右，出料。
B组份：由多亚甲基多苯基异氰酸酯组成。
将AB组份按质量比100：20混合，制作剪切样件和冲击样件，在25℃的常温条件固化7天，测试样件常温剪切强度，及A胶的触变比。
对比例1
高触变性的环氧胶粘剂，其制备方法同实施例1，所不同之处在于：
A组份中不包含表面活性剂与气相二氧化硅。
A组份：在150L的反应釜中称取蓖麻油24kg，聚氧化丙烯二醇15kg，1，4-丁二醇2kg，在100℃下加热抽真空1h，行星转速30Hz，再加入碳酸钙54kg，4A型分子筛5kg，此时行星转速30Hz，分散1000rpm，然后开启真空-0.1Mpa，脱泡20min左右，然后出料。
B组份：由多亚甲基多苯基异氰酸酯组成。
将AB组份按质量比100：20混合，制作剪切样件和冲击样件，在25℃的常温条件固化7天，测试样件常温剪切强度，及A胶的触变比。
实施例1～3和对比例1的测试性能结果如表1所示：
表1
备注：A/B混合触变比的测试为，在测试A/B混合后粘度时(GB/T 13354-1992)，采用的方法是使用相同的转子、相差10倍倍率的转速进行测试，即用转速低的粘度值比转速高的粘度值。
通过表1中实施例1、2、3与对比例1比较，采用了表面活性剂与气相二氧化硅的方法，极大的提升了胶粘剂本身的触变性，防流挂，不流淌，强度依然较大，从而可以应用于立面或垂直面领域。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，由A组分和B组分按质量比为100:10～30组成；
所述A组分由以下重量百分比的原料组成：蓖麻油20～30%，聚醚多元醇15～25%，扩链剂1～3%，表面活性剂1～3%，气相二氧化硅3～5%，填料50～60%，干燥剂5～10%，所述A组分中原料的重量百分比之和为100%；
所述B组份由异氰酸酯组成。
2.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述蓖麻油为一级精炼蓖麻油，其羟值为160～170mg KOH/g。
3.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃醚、聚乙二醇的一种，其羟值为160～170mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述扩链剂为1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺其中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述表面活性剂为甘油或单硬脂酸甘油酯。
6.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述气相二氧化硅为疏水型的气相二氧化硅。
7.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述填料为碳酸钙、石英粉、钛白粉、硅微粉、重晶石、滑石粉、玻璃微珠或氧化铝，且填料的颗粒大小为1～5μm。
8.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述干燥剂为沸石粉、3A 型分子筛、4A 型分子筛或5A 型分子筛。
9.根据权利要求1所述的双组份高触变性的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯或碳化二亚胺改性MDI。
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