CN106634784A - 一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂 - Google Patents

一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂。包括组分A改性多异氰酸酯、组分B组合白料。其中组分A包含多异氰酸酯和改性剂；组分B包含聚醚多元醇、聚酯多元醇、填料、水解稳定剂、催化剂、发泡剂、助剂等组分。双组分之间具有良好的相容性。所述发泡胶黏剂与基材具有良好的粘接性能、耐水性能、耐久性能。所述的发泡胶黏剂不使用溶剂，无污染，绿色环保。

Description

一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域。具体涉及一种耐久性良好的双组份聚氨酯发泡胶黏剂。
背景技术
聚氨酯分子结构中的氨酯基、异氰酸酯基，以及一定条件下缩聚、扩链产生的脲基、缩聚脲等极性基团能与含有活泼氢、金属氧化物的材料形成键能较大的共价键、氢键、金属配合物等化合键，因此，它与泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷、金属、玻璃、橡胶等材料都有着优良的化学粘合力。聚氨酯发泡胶黏剂的粘接性、韧性、耐温等性能可在较大范围内调节，其优异的耐低温、耐疲劳、耐磨等特性使其迅速发展，广泛用于制鞋、包装、木材加工、汽车、轻纺、机电、航天航空等领域。作为结构发泡胶黏剂起粘接、密封、缓冲的作用。其中双组份聚氨酯发泡胶黏剂的配方可调自由度大，性能设计性好，常温固化且无溶剂污染，应用尤其广泛。
聚氨酯发泡胶黏剂虽然具有优异的耐低温、耐疲劳、耐磨等特性，当双组份聚氨酯发泡胶黏剂用于金属、玻璃、塑料基材的粘接，尤其是用于泡沫塑料、矿棉、木材、陶瓷、织物等多孔材料的粘接时，水易渗透到基材中，聚氨酯胶粘剂受到温、湿度的影响发生内聚破坏，结构及强度损失较大，对胶黏剂的耐久性影响非常明显。基于聚氨酯发泡胶黏剂耐久性较差的缺点，需要在施工过程中给予一定的保护，无疑增加了施工成本。
专利CN201210104058.1“发泡胶水专用聚醚树脂配方及其制备方法”公开了一种发泡胶水专用的聚醚树脂配方及其制备方法，使用豆油脂肪酸制备树脂，避免大量使用石油制品，但是该专利配方中包含二甲苯、二甲基甲酰胺等有机溶剂，无法满足环保要求。
专利CN201310138500.7“热塑性聚氨酯发泡树脂粘胶、其制备方法、用途以及制品”公开了一种使用发泡聚氨酯树脂改性热熔胶的制备方法，有效的解决了施工繁琐的问题，但是存在胶体不耐水解，耐老化性能也不够好的缺点，另外该发明使用甲苯、二甲基甲酰胺作为溶剂，无法满足环保要求。
现有技术中的发泡胶黏剂有耐候性差、粘接性能差、不环保、可调节度低等技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂。该双组份聚氨酯发泡胶黏剂具有无溶剂、快速固化、耐久性好的特点；对金属、玻璃、塑料等材料有优良的粘接性，在粘接多孔性材料时，不仅用胶量少，而且粘结性能好。
为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂，包括A(改性多异氰酸酯)、B(组合白料)两个组分，所述组分A包含以下组分的反应产物：基于组分A的重量，
多异氰酸酯 90-99wt％，优选92-98wt％；
改性剂 1-10wt％，优选2-8wt％；
所述组分B包含以下组分：基于组分B的重量，
本发明所述的组分A和组分B的质量比为1：0.2-1，优选1：0.3-0.8。
本发明所述多异氰酸酯选自NCO官能度≥2的脂肪族、脂环族、和芳脂族二异氰酸酯及其衍生物中的一种或多种；所述衍生物为包含亚氨基噁二嗪二酮、异氰脲酸酯、脲二酮(uretdione)、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、脲、噁二嗪三酮、噁唑烷酮、酰脲和碳二亚胺中的一种或多种基团的二异氰酸酯衍生物。
合适的所述多异氰酸酯的例子有：1,4-丁二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2,4-三甲基-1,6-己二异氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-己二异氰酸酯、二(4,4’-异氰酸环己酯基)甲烷和/或其同分异构体、异氰酸甲酯基-1,8-辛烷二异氰酸酯、1,4-环己二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,3-二(2-异氰酸丙-2-酯基)苯(TMXDI)和1,4-二(2-异氰酸丙-2-酯基)苯(TMXDI)、1,3-二(异氰酸甲酯基)苯(XDI)、1,5-萘二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、三苯基甲烷-4,4’,4”-三异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PM)；所述多异氰酸酯也可以为基于上述例子的二异氰酸酯的具有2个以上-NCO基团且具有脲二酮、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的衍生物，如TDI与三羟甲基丙烷的加合物、HDI缩二脲、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI三聚体中的一种或多种。
优选的，所述多异氰酸酯选自MDI、PM、TDI、IPDI、HDI中的一种或多种，更优选为PM，其粘度优选为130mPa·s-400mPa·s(25℃)。
本发明所述的PM的例子包括但不限于万华化学集团股份有限公司的PM-130、PM-200、PM-400、PM-700等。
本发明所述改性剂为聚醚多元醇，其是由起始剂与含有2-6个碳原子的环氧化合物反应，制备得到的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇的数均分子量为200-10000，优选为300-6000，官能度为1-6。
本发明所述改性剂制备过程中使用的起始剂为小分子多元醇、小分子多元胺和小分子醇胺中的一种或多种；包括但不限于水、甲醇、乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、双酚A、乙二胺、三乙烯二胺和甲苯二胺中的一种或多种；优选为水、丙二醇和甘油中的一种或多种。
本发明所述改性剂制备过程中使用的环氧化合物优选为环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃(THF)中的一种或多种。
优选的，本发明所述的改性剂是聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、四氢呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇、聚乙二醇单甲醚中的一种或多种，优选为聚乙二醇单甲醚和聚氧化丙烯二醇质量比为1：(0.1-2)，优选为1：(0.5-1)的混合物。
本发明所述的聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为600-2000，优选1000-1500。
本发明所述的四氢呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇的数均分子量为1000-6000，优选1500-3000。
本发明所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量300-1500，优选400-1200，更优选500-900。可选的实例包括但不限于陶氏化学公司的MPEG-500、MPEG-600、MPEG-900等。
本发明所述的改性剂中的聚氧化丙烯二醇的数均分子量400-6000，优选600-4000，更优选1000-2000。可选的实例包括但不限于山东蓝星东大化工有限责任公司DL-1000(数均分子量1000)、DL-2000(数均分子量2000)等。
多异氰酸酯改性引入柔性链段，使得组分A与组分B在混合反应时具有良好的相容性。
本发明所述组分A中多异氰酸酯和改性剂制备改性多异氰酸酯的方法，包括以下步骤：将改性剂加热至105-120℃，真空脱水3-4h，降温至40-80℃，加入多异氰酸酯，反应3-4h生成改性多异氰酸酯。
本发明所述组分B中的聚醚多元醇是由起始剂与含有2～6个碳原子的环氧化合物反应，制备得到的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇更优选的用量为30-45wt％，基于组分B的重量。
本发明所述组分B中的聚醚多元醇的数均分子量为200-10000，优选为300-6000，官能度为2-6。
本发明所述组分B中的聚醚多元醇制备过程中使用的起始剂为小分子多元醇、小分子多元胺和小分子醇胺中的一种或多种；包括但不限于水、乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、双酚A、乙二胺、三乙烯二胺和甲苯二胺中的一种或多种；优选为水、丙二醇和甘油中的一种或多种。
本发明所述组分B中的聚醚多元醇制备过程中使用的环氧化合物优选为环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃(THF)中的一种或多种。
优选的，本发明所述组分B中的聚醚多元醇包括聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯二醇、氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇、四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇中的一种或多种。
本发明所述的聚氧化丙烯三醇的数均分子量300-3000，优选为400-2000，更优选500-1000，起始剂优选为甘油、三羟甲基丙烷、二乙醇胺中的一种或多种。可选的实例包括但不限于山东蓝星东大化工有限责任公司MN-500(数均分子量500)、MN-1000(数均分子量1000)等。
本发明所述的组分B中的聚氧化丙烯二醇的数均分子量400-6000，优选为600-3000，更优选为1000-2000，起始剂优选为水、乙二醇、1,2-丙二醇中的一种或多种。可选的实例包括但不限于山东蓝星东大化工有限责任公司DL-1000(数均分子量1000)、DL-2000(数均分子量2000)等。
本发明所述的氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇的数均分子量1000-5000，优选1500-3500，更优选2000-3000，起始剂优选为甘油、三羟甲基丙烷。可选的实例包括但不限于山东蓝星东大化工有限公司的MN-3050(数均分子量3000)等。
本发明所述的四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇的数均分子量1000-5000，优选1500-3500，更优选2000-3000，起始剂优选为水、乙二醇、1,2-丙二醇中的一种或多种。可选的实例包括但不限于日本日油株式会社的DCB-2000(数均分子量2000)、DCB-3000(数均分子量3000)等。
更优选的，本发明所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-3，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和聚氧化丙烯二醇的混合物。
作为另一个优选的技术方案，本发明所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-4，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇。
作为另一个优选的技术方案，本发明所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-4，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇。
本发明所述组分B中的聚酯多元醇可通过二元醇与二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯进行酯化或酯交换反应制备得到。所述聚酯多元醇更优选的用量为8-15wt％，基于组分B的重量。
本发明所述组分B中的聚酯多元醇制备中所使用的二元醇选自脂肪族二元醇和芳香族二元醇中的一种或多种，优选碳原子数为2-12个；包括但不限于乙二醇、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、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,4-环己二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、癸二醇和十二烷二醇中的一种或多种，更优选新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇等含侧基二元醇中的一种或多种。
本发明所述组分B中的聚酯多元醇制备中所使用的二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯为脂肪族、脂环族和芳香族二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯中的一种或多种，优选的碳原子数为4-15个；包括但不限于苯二甲酸、苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二甲酸、邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐中的一种或多种；更优选己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或多种。
本发明所述组分B中的聚酯多元醇的数均分子量为500-10000，优选为1000-6000，更优选为1500-3000。
本发明所述的聚酯多元醇的例子包括但不限于己二酸系聚酯二醇、芳香族聚酯二醇、聚己内酯二醇等，优选的，所述聚酯多元醇包括青岛新宇田化工有限公司的PEA2000、PEA3000、PBA2000、PBA3000，或台湾长兴化学工业股份有限公司的PH56、PD56，或华大化学集团有限公司的CMA-3044(数均分子量3000)、CMA-44(数均分子量2000)N-112(数均分子量1000)的一种或几种。
本发明所述组分B中的低分子量聚醚多元醇具有良好的扩散性能，使得发泡胶黏剂与基材有良好的粘接性能；中等分子量聚醚链中的长碳链结构进一步提高了发泡胶黏剂的耐水性能，这些柔性链的存在，使得聚合物具有较好的扩散性能，进一步提高了发泡胶黏剂与基材有良好的粘接性能；聚酯多元醇的极性基团的存在，增加了发泡胶黏剂的强度，同时侧链基团的存在保护了酯基不易被水解；聚醚多元醇、聚酯多元醇共同作用不仅使得胶黏剂本身具有优异的耐久性，而且胶黏剂与基材的粘接性能也得到显著提高，其耐久性能因而被提高；除此之外，可以看到组分A中改性剂分子结构与组分B中聚醚多元醇、聚酯多元醇中链段结构相似，使得A、B组分在混合时相容性显著提高，因此所制得的发泡胶黏剂泡孔结构均匀，消除了局部性能不佳的状况。
本发明所述组分B中的填料是和异氰酸酯不具有反应性的无机和/或高分子化合物。合适的填料的例子包含但不限于为玻璃纤维、氧化铝、钛白粉、云母粉、炭黑、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉、石英粉、二氧化硅、石油树脂、煤焦油、古马隆树脂、萜烯树脂等中的一种或多种。填料能够增加发泡胶黏剂的强度，减少了聚合物树脂的用量，降低了发泡胶黏剂的成本。所述填料更优选的用量为30-50wt％，基于组分B的重量。
为了有效的防止某些聚合物水解的产生，通常是向材料中加入水解稳定剂，也称抗水解剂。合适的水解稳定剂为硅烷偶联剂，其例子包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。优选的，所述的水解稳定剂选自含环氧基团的硅烷偶联剂。其具有以下结构式：其中，R1、R2、R3相互独立的表示-OH、-SH、-NH2、-OMe或-OEt等，使得此分子活性氢或者水解之后活性氢的含量为3个或4个以上；R＝-O-、-S-、-CH2-等；更优选的，所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。所述的水解稳定剂的用量更优选3-7wt％，基于组分B的重量。
本发明所述的硅烷偶联剂使得分子链柔顺性更好，扩散能力更强；分子中的环氧基团与胶黏剂水解所产生的羧基反应，从而抑制了羧基对水解反应的催化作用；同时分子中多个活性氢的存在，使得发泡胶黏剂交联度增加，发泡胶黏剂强度增加。
本发明所述催化剂包括叔胺类催化剂和有机金属类催化剂中的一种或多种。所述的催化剂用量更优选3-4wt％，基于组分B的重量。
本发明适用的叔胺类催化剂包括五甲基二乙烯三胺、五甲基二亚丙基三胺、N-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、N,N-二甲基环己胺、N-甲基二环己胺、三乙烯二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、三乙胺、三丁胺、1,4-二甲基哌嗪、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基(十六烷基)胺、二(二甲基氨乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、N,N,N’,N’-四甲基二氨基二环己基甲烷、三乙醇胺、三异丙醇胺、三(二甲氨基丙基)胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羟乙基丙二胺、三甲基羟乙基乙二胺和二甲基乙醇胺中的一种或多种；优选三乙烯二胺、二(二甲基氨乙基)醚、N,N-二甲基环己胺、五甲基二乙烯三胺、五甲基二亚丙基三胺、N-甲基二环己胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、N,N,N’,N’-四甲基丙二胺、三(二甲氨基丙基)胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基(十六烷基)胺、二甲基乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羟乙基丙二胺、三甲基羟乙基乙二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉和三乙胺中的一种或多种。
本发明适用的有机金属类催化剂，如有机钾化合物，有机锡化合物，如有机羧酸的锡(Ⅱ)盐，如二乙酸锡(Ⅱ)、二辛酸锡(Ⅱ)、二(乙基)己酸锡(Ⅱ)和二月桂酸锡(Ⅱ)，以及有机羧酸的二烷基锡(Ⅳ)盐，如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡。很适用的其它化合物是二烷基锡(Ⅳ)巯基化合物，如二月桂基锡(Ⅳ)二硫醇盐，以及通式R2Sn(SR′-O-CO-R″)2或R2Sn(SR′-CO-OR″)2的化合物，式中R为至少有8个碳原子的烷基，R′为至少有2个碳原子的烷基，R″为至少有4个碳原子的烷基。
这类催化剂的例子如在DD-A-218668中公开的催化剂是：二辛基锡-二(2-乙基己酸硫代乙二醇酯)、二辛基锡-二(月桂酸硫代乙二醇酯)、二辛基锡-二(硫羟酸根合乙酸2-乙基己基酯)、二辛基锡-二(硫羟酸根合乙酸己酯)和二辛基锡-二(硫羟酸根合乙酸月桂酯)。很适用的其他催化剂是如DD-A-255535中公开的通式(R3Sn)2O、R2SnS、(R3Sn)2S、R2Sn、(SR′)2或RSn(SR′)3的有锡-氧或锡-硫键的有机锡化合物，式中R和R′为有4～8个碳原子(在R情况下)和4～12个碳原子(在R′的情况下)，R′也可为-R″COO R″或-R″COOR，其中R″为有1～6个碳原子的烷基，R为有4～12个碳原子的亚烷基。可提及的例子是：二(三丁基锡)氧化物、二丁基锡硫化物、二辛基锡硫化物、二(三丁基锡)硫化物、二丁基锡-(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、二辛基锡-二(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、辛基锡-三(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、二辛基锡-二(2-乙基己酸硫代乙二醇酯)和二丁基锡-二(月桂酸硫代乙二醇酯)。
合适的有机钾化合物的例子包括但不限于异辛酸钾、醋酸钾、油酸钾等。
合适的有机金属类催化剂的例子还可以是其它有机金属化合物，如钛酸四丁酯、异辛酸锌等。
有机金属化合物可单独用作催化剂或以催化剂组合物的形式使用。
本发明所述的有机金属类催化剂优选包括异辛酸钾、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、钛酸四丁酯、异辛酸锌、辛酸亚锡和油酸钾中的一种或多种。
本发明所述的发泡剂可能的选择包括液态CO2、环烷烃，其特别包括环戊烷、环己烷、及其混合物；其它包含最多4个碳原子的环烷烃；二烷基醚、环亚烷基醚、氟代烷、及其混合物。烷烃的具体实例是，例如，丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷和异戊烷以及工业级的戊烷混合物；环烷烃，例如，环丁烷；二烷基醚，例如，二甲醚、甲基乙基醚、甲基丁基醚和二乙醚；环亚烷基醚，例如，呋喃；和氟代烷(认为其在对流层中分解，因此目前假设其不会破坏臭氧层)，例如，三氟甲烷、二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷、一氯二氟乙烷、四氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、七氟丙烷、1,1,1,2-四氟丁烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)等。
本发明所述发泡剂优选为水、HFC-245fa、HFC-365mfc中一种或多种。所述的发泡剂用量更优选2-6wt％，基于组分B的重量。
本发明所述组分B的助剂包括泡沫稳定剂、润湿分散剂、触变剂、粘结力促进剂、杀菌防霉剂、防腐剂等中的一种或多种。所述助剂的用量更优选3-8wt％，基于组分B的重量。
本发明所述润湿分散剂使得填料较好地分散于组分B中，并且可以调节填料在组分B中的含量。所述的润湿分散剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型、电中性型分散剂等，优选的，所述润湿分散剂的例子包括但不限于德国毕克化学有限公司的BYK-9076、BYK-2025、BYK-W961中的一种或几种。
本发明所述触变剂可以使组分B有较大的静态粘度，因此该发泡胶黏剂在粘结多孔性材料时，可以减少胶料的用量。所述的触变剂包括气相白炭黑、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、膨润土、改性脲等，优选的，所述触变剂的例子包括但不限于日本三井化学株式会社的BGT-2、海名斯特殊化学品公司的DeuRheo-229、德国毕克化学有限公司的BYK-R605、BYK-410等。
本发明所述的泡沫稳定剂可以增加各组分的互溶性，有乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用，包括非硅系化合物和聚醚改性有机硅化合物两类。所述泡沫稳定剂优选聚醚改性有机硅类，合适的例子包括但不限于德国赢创工业集团公司的B8404、B8443、B8476，或美国空气化工产品公司DC-193、DC-198，或南京德美世创化工有限公司AK8801、AK8802、AK8803、AK8804、AK8805的一种或几种。
本发明所述的组分B的制备方法，包括以下步骤：按照比例，将聚醚多元醇和聚酯多元醇加入反应釜中搅拌，然后加入润湿分散剂，搅拌分散1-30min，然后少量多次加入填料，搅拌分散0.5-2h，再加入催化剂、水解稳定剂、发泡剂及助剂，搅拌分散1-15min。
本发明所述的组分A和组分B在使用前单独存储。为了使用，这两种组分以本领域公知的方式混合在一起，并将混合物施加至待粘合的基材。
本发明所述的发泡胶黏剂的最大拉拔力：1500-7000N；拉拔强度：0.6-2.8MPa；剥离强度：300-600kg/m；泡沫芯密度：100-200g/cm3；起发时间：15-45s；拉丝时间：60-120s；脱粘时间：90-180s。
本发明的有益效果在于：本发明是针对泡沫塑料、矿棉、木材、陶瓷、织物等多孔材料存在的渗漏问题、水分导入侵蚀粘接层问题、高温等恶劣条件使用老化降解问题设计研发的聚氨酯发泡胶黏剂。所述双组份聚氨酯发泡胶黏剂为一种主链上不仅含有氨酯基、脲基、任选的酯基等极性基团，还含有较长碳链、侧链基团的高分子聚合物。主链上的极性基团的存在，使得其本身具有较大的内聚力，自身强度大，又可以与基材更好的接触润湿，提高了发泡胶黏剂的粘接性能及耐久性能。另外，主链上较长碳链的存在、侧链基团对酯基的保护作用、含特殊结构水解稳定剂的存在、合适填料的选用，不但从不同角度提高了发泡胶黏剂的耐水性能，而且保证了发泡胶黏剂的自身强度。
本发明中组分B不仅可以配合使用填料，还可使用合适的触变剂，使其在高剪切力下具有较低的粘度(500-3000cp)，不影响其混合效果，同时在静置状态下具有较大的粘度(5000-12000cp)，触变性的提高可以防止在多孔岩棉板材表面施胶时出现渗胶的可能，本发明中组分A中，柔性链的引入，使得组分A与组分B有较好的相容性，从而增加了整体粘结效果。本发明配方中不使用溶剂，无污染，绿色环保。
具体实施方式
以下用实施例对本发明进一步阐述，但实施例并不对本发明保护的范围有任何限制。
实施例1
A-1的制备：
将10g聚乙二醇单甲醚(MPEG-600)、10g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)混合加热至105℃，真空脱水4h，降温至60℃，加入1000g PM-200，反应3h生成改性多异氰酸酯A-1。
B-1的制备：
将15g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、15g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-1在25℃下：转速为1rpm时，粘度为11000cp；转速100rpm时，粘度为2500cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-1＝1：0.2，将A-1和B-1充分混合后，泡沫起发时间为30s，拉丝时间为80s，不黏手时间为100s，泡沫芯密度为130g/cm3。测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为5560N，拉拔强度为2.2MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表1。
表1样品测试结果
*剥离强度平均保留率为加速老化后的剥离强度与初始剥离强度之比。
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例2
A-2的制备：
将50g聚乙二醇单甲醚(MPEG-500)、30g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)混合加热至105℃，真空脱水4h，降温至60℃，加入1000g PM-400，反应3h生成改性多异氰酸酯。
B-2的制备：
将20g聚氧化丙烯三醇(MN-1000)、10g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)、10g聚酯多元醇(CMA-3044)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.1g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.8g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.8g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、8g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水10g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-2在25℃下：转速为1rpm时，粘度为10000cp；转速100rpm时，粘度为2800cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-2:B-2＝1:0.4，将A-2和B-2充分混合后，泡沫起发时间为25s，拉丝时间为70s，不黏手时间为90s，泡沫芯密度为150g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为6500N，拉拔强度为2.6MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表2。
表2样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例3
A-3的制备：
将25g聚乙二醇单甲醚(MPEG-900)、25g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)混合加热至105℃，真空脱水4h，降温至60℃，加入1000g PM-130，反应3h生成改性多异氰酸酯。
B-3的制备：
将25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)、18g聚酯多元醇(CMA-44)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.2g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.6g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.8g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、5g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水6g，及1.5g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-3在25℃下：转速为1rpm时，粘度为12000cp；转速100rpm时，粘度为3000cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-3:B-3＝1:1，将A-3和B-3充分混合后，泡沫起发时间为35s，拉丝时间为70s，不黏手时间为90s，泡沫芯密度为140g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为6800N，拉拔强度为2.7MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表3。
表3样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例4
B-4的制备：
将25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、25g四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-2000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-4在25℃下：转速为1rpm时，粘度为9800cp；转速100rpm时，粘度为2400cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-4＝1：0.3，将A-1和B-4充分混合后，泡沫起发时间为25s，拉丝时间为90s，不黏手时间为120s，泡沫芯密度为150g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为4500N，拉拔强度为1.8MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表4。
表4样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例5
B-5的制备：
将20g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、10g四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-3000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-5在25℃下：转速为1rpm时，粘度为8500cp；转速100rpm时，粘度为2200cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-5＝1：0.5，将A-1和B-5充分混合后，泡沫起发时间为35s，拉丝时间为90s，不黏手时间为110s，泡沫芯密度为130g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为4300N，拉拔强度为1.7MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表5。
表5样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例6
B-6的制备：
将25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、25g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-6在25℃下：转速为1rpm时，粘度为9800cp；转速100rpm时，粘度为2800cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-6＝1：0.8，将A-1和B-6充分混合后，泡沫起发时间为30s，拉丝时间为80s，不黏手时间为90s，泡沫芯密度为140g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为4250N，拉拔强度为1.7MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表6。
表6样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例7
B-7的制备：
将25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-3000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-7在25℃下：转速为1rpm时，粘度为8700cp；转速100rpm时，粘度为2700cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-7＝1：0.5，将A-1和B-7充分混合后，泡沫起发时间为30s，拉丝时间为80s，不黏手时间为100s，泡沫芯密度为130g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为4350N，拉拔强度为1.7MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表7。
表7样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例8
B-8的制备：
将20g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、10g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-8在25℃下：转速为1rpm时，粘度为9950cp；转速100rpm时，粘度为2740cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-8＝1：0.8，将A-1和B-8充分混合后，泡沫起发时间为40s，拉丝时间为90s，不黏手时间为120s，泡沫芯密度为150g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为4560N，拉拔强度为1.8MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表8。
表8样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
实施例9
B-9的制备：
将25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-9在25℃下：转速为1rpm时，粘度为7900cp；转速100rpm时，粘度为2350cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-9＝1：0.8，将A-1和B-9充分混合后，泡沫起发时间为30s，拉丝时间为80s，不黏手时间为100s，泡沫芯密度为160g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为5000N，拉拔强度为2.0MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表9。
表9样品测试结果
可知，本发明制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂有优异的粘接强度，并且耐老化性能良好。
对比例1
A-4组分为PM200，未改性。
不同基材样品制备：
按照质量比A-4：B-1＝1：0.2，将A-4和B-1充分混合后，泡
沫起发时间为30s，拉丝时间为85s，不黏手时间为110s，泡沫芯密度为120g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为2500N，拉拔强度为1.0MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表10。
表10样品测试结果
可知，本对比例制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂相对于优选方案粘接强度较差，并且耐老化性能不良。
对比例2
B-10的制备：
将50g聚酯多元醇(N-112)加入烧杯中搅拌，混合均匀后加入0.05g分散剂BYK-2025，搅拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸钙(10000目，广东森新工贸有限公司)，搅拌分散1h，再加入0.5g催化剂DABCO 8154(空气化工)、0.6g催化剂DABCO TMR-2(空气化工)、2g水解稳定剂KH560(道康宁)、发泡剂水2g，及1g泡沫稳定剂AK-8803，搅拌分散10min。B-10在25℃下：转速为1rpm时，粘度为10000cp；转速100rpm时，粘度为2800cp。
不同基材样品制备：
按照质量比A-1：B-10＝1：0.6，将A-1和B-10充分混合后，泡沫起发时间为35s，拉丝时间为85s，不黏手时间为110s，泡沫芯密度为170g/cm3，测试用于木板、铁片的粘接，并制备多个样品，最大拉拔力为1960N，拉拔强度为0.8MPa。测试初始剥离强度(kg/m)和高温高湿(温度70℃，湿度100％，24h)加速老化后剥离强度(kg/m)。测试结果见表11。
表11样品测试结果
可知，本对比例制备的双组份聚氨酯发泡胶黏剂的粘接强度相对于优选配方略差，耐老化性能变差。

Claims (10)

1.一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂，包括组分A改性多异氰酸酯、组分B组合白料，
所述组分A包含以下组分的反应产物：基于组分A的重量，
多异氰酸酯 90-99wt％，优选92-98wt％；
改性剂 1-10wt％，优选2-8wt％；
所述组分B包含以下组分：基于组分B的重量，
所述的组分A和组分B的质量比为1：0.2-1，优选1：0.3-0.8。
2.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述改性剂为数均分子量为200-10000，优选为300-6000，官能度为1-6的聚醚多元醇；
优选聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、四氢呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇和聚乙二醇单甲醚中的一种或多种；
更优选为聚乙二醇单甲醚和聚氧化丙烯二醇质量比为1：(0.1-2)，优选为1：(0.5-1)的混合物。
3.根据权利要求2所述的胶黏剂，其特征在于，所述的聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为600-2000，优选1000-1500；
所述的四氢呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇的数均分子量为1000-6000，优选1500-3000；
所述聚乙二醇单甲醚的数均分子量300-1500，优选400-1200，更优选500-900；
所述的改性剂中的聚氧化丙烯二醇的数均分子量400-6000，优选600-4000，更优选1000-2000。
4.根据权利要求1-3任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述组分A改性多异氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：将改性剂加热至105-120℃，真空脱水3-4h，降温至40-80℃，加入多异氰酸酯，反应3-4h生成改性多异氰酸酯。
5.根据权利要求1-4任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述组分B中的聚醚多元醇的数均分子量为200-10000，优选为300-6000，官能度为2-6；优选聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯二醇、氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇和四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇中的一种或多种；
更优选的，所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-3，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和聚氧化丙烯二醇；或者，所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-4，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇；或者，所述组分B中聚醚多元醇包括质量比为1:0.1-4，优选为1:0.2-2，更优选为1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇。
6.根据权利要求5所述的胶黏剂，其特征在于，所述的聚氧化丙烯三醇的数均分子量300-3000，优选为400-2000，更优选500-1000；
所述的组分B中的聚氧化丙烯二醇的数均分子量400-6000，优选为600-3000，更优选为1000-2000；
所述的氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇的数均分子量1000-5000，优选1500-3500，更优选2000-3000；
所述的四氢呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇的数均分子量1000-5000，优选1500-3500，更优选2000-3000。
7.根据权利要求1-6任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述组分B中的聚酯多元醇的数均分子量为500-10000，优选为1000-6000，更优选为1500-3000。
8.根据权利要求7所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚酯多元醇是二元醇与二元羧酸(酐)或二元羧酸酯的缩聚产物；
所述二元醇的碳原子数为2-12个，优选乙二醇、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、1,4-环己二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、癸二醇和十二烷二醇中的一种或多种，更优选新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇中的一种或多种；
所述二元羧酸(酐)或二元羧酸酯的碳原子数为4-15个，优选苯二甲酸、苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二甲酸、邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐中的一种或多种；更优选己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述水解稳定剂的结构式为：其中，R1、R2、R3相互独立的表示-OH、-SH、-NH2、-OMe或-OEt；R＝-O-、-S-或-CH2-；所述水解稳定剂优选γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
10.根据权利要求1-9任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述胶黏剂的最大拉拔力为1500-7000N；拉拔强度：0.6-2.8MPa；剥离强度：300-600kg/m；泡沫芯密度：100-200g/cm3；起发时间：15-45s；拉丝时间：60-120s；脱粘时间：90-180s。
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