CN106750119B - 一种组合聚醚、聚氨酯胶粘剂原料组合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合聚醚、聚氨酯胶粘剂原料组合物及其应用。本发明的组合聚醚，其包括如下以重量份数计的各组分：10‑40份聚醚多元醇A、5‑20份聚醚多元醇B、10‑30份聚醚多元醇C、20‑35份聚醚多元醇D、5‑10份多元醇类扩链剂、0.4‑0.8份醇胺类扩链剂和0.04‑0.1份凝胶型催化剂。采用本发明的组合聚醚制得的聚氨酯胶粘剂具有较高的粘结强度和硬度，制得的PIR夹心板基材与板材粘结性好。

Description

一种组合聚醚、聚氨酯胶粘剂原料组合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种组合聚醚、聚氨酯胶粘剂原料组合物及其应用。
背景技术
聚氨基甲酸酯(英文名称polyurethane，缩写PUR)是聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的泡沫体系，聚异氰脲酸酯(英文名称polyisocyanurate，缩写PIR)是聚酯多元醇与异氰酸酯反应生成的泡沫体系。随着防火等级要求的日益严格，PUR泡沫在满足防火规范方面面临巨大的挑战。而PIR体系中过量的异氰酸酯能够自反应生成六元环，给泡沫基体提供交联的同时还通过自身的六元环分子结构促使燃烧结焦成炭，提高泡沫体系的防火性能，所以PIR体系在阻燃性方面更具优势，需求量也呈日益增长的趋势。
除此之外，PIR体系相对于PUR体系还具有很多优点，如反应简单、使用的原料成本较低、产品的尺寸稳定性好、热分解率低和机械强度高等。但PIR体系却存在粘结性较差的缺陷，与基材的粘结力仅为PUR体系的1/2，在生产PIR夹心板的过程中容易出现基材与板材脱壳的现象。为了解决脱壳的问题，需要在基材表面先涂布一层胶粘剂来增强基材与板材的粘结力。因此，制备一种PIR夹心板专用的胶粘剂具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术生产PIR夹心板的过程中基材与板材粘结性差的问题，而提供一种组合聚醚、聚氨酯胶粘剂原料组合物及其应用。本发明的聚氨酯胶粘剂是根据PIR夹心板的生产工艺专门制备的，具有较高的粘结强度和硬度，制得的PIR夹心板基材与板材粘结性好。
本发明提供了一种组合聚醚，其包括如下以重量份数计的各组分：10-40份聚醚多元醇A、5-20份聚醚多元醇B、10-30份聚醚多元醇C、20-35份聚醚多元醇D、5-10份多元醇类扩链剂、0.4-0.8份醇胺类扩链剂和0.04-0.1份凝胶型催化剂；
所述聚醚多元醇A为本领域常规的满足粘度为2000-3000mPa.s，羟值为355-395mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤30mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为本领域常规的满足粘度为1100-1700mPa.s，羟值为290-330mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤50mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇C为本领域常规的满足粘度为800-1000mPa.s，羟值为32-36mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇D为本领域常规的满足粘度为108-115mPa.s，羟值为120-180mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇。
本发明中，所述多元醇类扩链剂为本领域常规使用的多元醇类扩链剂，优选丙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种。
本发明中，所述醇胺类扩链剂为本领域常规使用的醇胺类扩链剂，优选二乙醇胺、三乙醇胺和甲基二乙醇胺中的一种或多种。
本发明中，所述凝胶型催化剂为本领域常规使用的凝胶型催化剂，优选二丁基锡二月桂酸酯。
本发明中，所述聚醚多元醇A优选聚醚多元醇6209，购于河北亚东化工集团有限公司。
本发明中，所述聚醚多元醇B优选聚醚多元醇8310，购于河北亚东化工集团有限公司。
本发明中，所述聚醚多元醇C优选聚醚多元醇330N，购于山东蓝星东大化工有限责任公司。
本发明中，所述聚醚多元醇D优选聚醚多元醇210，购于句容宁武新材料发展有限公司。
所述组合聚醚由如下以重量份数计的各组分组成：10-40份聚醚多元醇A、5-20份聚醚多元醇B、10-30份聚醚多元醇C、20-35份聚醚多元醇D、5-10份多元醇类扩链剂、0.4-0.8份醇胺类扩链剂和0.04-0.1份凝胶型催化剂；
所述聚醚多元醇A为本领域常规的满足粘度为2000-3000mPa.s，羟值为355-395mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤30mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为本领域常规的满足粘度为1100-1700mPa.s，羟值为290-330mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤50mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇C为本领域常规的满足粘度为800-1000mPa.s，羟值为32-36mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇D为本领域常规的满足粘度为108-115mPa.s，羟值为120-180mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇。
本发明还提供了所述组合聚醚的制备方法，其包括以下步骤：
将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D、多元醇类扩链剂、醇胺类扩链剂和凝胶型催化剂经过搅拌混合即可。
所述搅拌混合所用设备为不锈钢混拌釜，所述搅拌混合的时间优选2-3小时。
本发明还提供了一种聚氨酯胶粘剂原料组合物，所述原料组合物包括如下组分：所述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯；所述组合聚醚和所述多次甲基多苯基多异氰酸酯的质量比为1：(1-1.2)。
本发明的聚氨酯胶粘剂原料组合物在使用前，所述的组合聚醚以及所述多次甲基多苯基多异氰酸酯始终不相接触，因此可以套装的形式出售和保存该聚氨酯原料组合物，使用时将所述的组合聚醚和所述多次甲基多苯基多异氰酸酯混合，即可。
所述多次甲基多苯基多异氰酸酯为本领域常规使用的多次甲基多苯基多异氰酸酯，优选多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200、多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20、多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200和多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S中的一种或多种，所述多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200购于宁波万华聚氨酯有限公司，所述多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20购于拜尔聚氨酯有限公司，所述多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200购于日本聚氨酯工业株式会社，所述多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S购于上海巴斯夫聚氨酯有限公司。
本发明还提供了上述聚氨酯胶粘剂原料组合物在PIR夹心板生产中的应用。
所述的应用优选包括下述步骤：将所述组合聚醚和所述多次甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀，发泡，固化，即可。
所述发泡的时间优选119-128s。
所述固化的时间优选18-23min。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明的聚氨酯胶粘剂是根据PIR夹心板的生产工艺专门制备的，具有较高的粘结强度和硬度，制得的PIR夹心板基材与板材粘结性好。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以下结合实施例对本发明做进一步说明，实施例及对比例中所述份数均为质量份数。
聚醚多元醇6209的粘度为2000-3000mPa.s，羟值为355-395mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤30mg/kg，购于河北亚东化工集团有限公司。
聚醚多元醇8310的粘度为1100-1700mPa.s，羟值为290-330mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤50mg/kg，购于河北亚东化工集团有限公司。
聚醚多元醇330N的粘度为800-1000mPa.s，羟值为32-36mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg，购于山东蓝星东大化工有限责任公司。
聚醚多元醇210的粘度为108-115mPa.s，羟值为120-180mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg，购于句容宁武新材料发展有限公司。
二丁基锡二月桂酸酯购于北京汇智众成科贸有限公司。
多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200购于宁波万华聚氨酯有限公司。
多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20购于拜尔聚氨酯有限公司。
多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200购于日本聚氨酯工业株式会社。
多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S购于上海巴斯夫聚氨酯有限公司。
实施例1
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 10份
聚醚多元醇8310 20份
聚醚多元醇330N 30份
聚醚多元醇210 30份
多元醇类扩链剂丙二醇 10份
醇胺类扩链剂二乙醇胺 0.6份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.06份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和PM200混合，反应，即得。
实施例2
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 40份
聚醚多元醇8310 5份
聚醚多元醇330N 10份
聚醚多元醇210 35份
多元醇类扩链剂一缩二乙二醇 10份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.8份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.04份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.5h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和44V20混合，反应，即得。
实施例3
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.8h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和MR200混合，反应，即得。
实施例4
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 35份
聚醚多元醇8310 15份
聚醚多元醇330N 25份
聚醚多元醇210 20份
多元醇类扩链剂三羟甲基丙烷 5份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.4份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.1份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为3h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.2的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和M20S混合，反应，即得。
实施例5
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 40份
聚醚多元醇8310 10份
聚醚多元醇330N 15份
聚醚多元醇210 28份
多元醇类扩链剂丙三醇 8份
醇胺类扩链剂二乙醇胺 0.5份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.08份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.2h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和PM200混合，反应，即得。
实施例6
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 25份
聚醚多元醇8310 10份
聚醚多元醇330N 20份
聚醚多元醇210 29份
多元醇类扩链剂丙三醇 6份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.6份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.08份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为3h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和PM200混合，反应，即得。
实施例7
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 20份
聚醚多元醇8310 20份
聚醚多元醇330N 20份
聚醚多元醇210 30份
多元醇类扩链剂丙三醇 10份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.6份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.07份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和44V20混合，反应，即得。
对比例1
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇8310 30份
聚醚多元醇330N 30份
聚醚多元醇210 30份
多元醇类扩链剂丙二醇 10份
醇胺类扩链剂二乙醇胺 0.6份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.06份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和PM200混合，反应，即得。
对比例2
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 30份
聚醚多元醇330N 30份
聚醚多元醇210 30份
多元醇类扩链剂一缩二乙二醇 10份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.6份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.06份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.5h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和44V20混合，反应，即得。
对比例3
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 30份
聚醚多元醇8310 30份
聚醚多元醇330N 30份
多元醇类扩链剂丙三醇 10份
醇胺类扩链剂甲基二乙醇胺 0.7份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.05份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.8h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和MR200混合，反应，即得。
对比例4
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为3h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1.2的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和M20S混合，反应，即得。
对比例5
I、一种组合聚醚，其由如下组分组成：
组分名称 用量
聚醚多元醇6209 30份
聚醚多元醇8310 10份
聚醚多元醇330N 20份
聚醚多元醇204 30份
多元醇类扩链剂三羟甲基丙烷 10份
醇胺类扩链剂三乙醇胺 0.5份
催化剂二丁基锡二月桂酸酯 0.08份
该组合聚醚的制备方法如下：按照配比，将各组分在不锈钢混搅釜中混合均匀即可，混合时间为2.2h。
II、一种聚氨酯胶粘剂，其原料组合物由质量比为1:1的上述组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200组成。
该聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：按照配比，将组合聚醚和PM200混合，反应，即得。
效果实施例
测试实施例1-7和对比例1-5所得组合聚醚的粘度，实施例1-7和对比例1-5所得聚氨酯胶粘剂的反应时间、不粘时间、固化时间、粘接强度及绍尔D硬度。
反应时间：从组合聚醚与多异氰酸酯混合起，至刚刚能够从发泡物料中探出纤维丝为止的时间。
不粘时间：从组合聚醚与多异氰酸酯混合起，至轻触泡沫表面不粘手为止的时间。
固化时间：从组合聚醚与多异氰酸酯混合起，至用手按压泡沫不发生变形为止的时间。
从上表中可以看出，采用本发明的组合聚醚制得的聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度和硬度，能够满足实际生产的要求。
与本发明相比，对比例1和2制得的聚氨酯胶粘剂的粘接强度和硬度有所减小；对比例3所得的组合聚醚粘度较大，不利于组合聚醚与多异氰酸酯的充分混合，故所得聚氨酯胶粘剂的粘接强度和硬度有所降低；对比例4制得的聚氨酯胶粘剂的粘接强度和硬度明显减小；对比例5中，采用聚醚多元醇204代替聚醚多元醇210，因反应时间过短，故制得的聚氨酯胶粘剂偏软，硬度低。

Claims (10)

1.一种组合聚醚，其特征在于，其包括如下以重量份数计的各组分：10-40份聚醚多元醇A、5-20份聚醚多元醇B、10-30份聚醚多元醇C、20-35份聚醚多元醇D、5-10份多元醇类扩链剂、0.4-0.8份醇胺类扩链剂和0.04-0.1份凝胶型催化剂；
所述聚醚多元醇A为本领域常规的满足粘度为2000-3000mPa.s，羟值为355-395mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤30mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为本领域常规的满足粘度为1100-1700mPa.s，羟值为290-330mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤50mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇C为本领域常规的满足粘度为800-1000mPa.s，羟值为32-36mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇D为本领域常规的满足粘度为108-115mPa.s，羟值为120-180mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇。
2.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于：
所述多元醇类扩链剂为丙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种；
和/或，所述醇胺类扩链剂为二乙醇胺、三乙醇胺和甲基二乙醇胺中的一种或多种；
和/或，所述凝胶型催化剂为二丁基锡二月桂酸酯；
和/或，所述聚醚多元醇A为聚醚多元醇6209；
和/或，所述聚醚多元醇B为聚醚多元醇8310；
和/或，所述聚醚多元醇C为聚醚多元醇330N；
和/或，所述聚醚多元醇D为聚醚多元醇210。
3.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于，其由如下以重量份数计的各组分组成：10-40份聚醚多元醇A、5-20份聚醚多元醇B、10-30份聚醚多元醇C、20-35份聚醚多元醇D、5-10份多元醇类扩链剂、0.4-0.8份醇胺类扩链剂和0.04-0.1份凝胶型催化剂；
所述聚醚多元醇A为满足粘度为2000-3000mPa.s，羟值为355-395mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤30mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为满足粘度为1100-1700mPa.s，羟值为290-330mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤50mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇C为满足粘度为800-1000mPa.s，羟值为32-36mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇D为满足粘度为108-115mPa.s，羟值为120-180mgKOH/g，含水量≤0.15％，钾钠离子含量≤15mg/kg的聚醚多元醇。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的组合聚醚的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D、多元醇类扩链剂、醇胺类扩链剂和凝胶型催化剂经过搅拌混合即可。
5.如权利要求4中所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌混合所用设备为不锈钢混拌釜，所述搅拌混合的时间为2-3小时。
6.一种聚氨酯胶粘剂原料组合物，其特征在于，其包括如下组分：如权利要求1-3中任一项所述的组合聚醚和多次甲基多苯基多异氰酸酯；所述组合聚醚和所述多次甲基多苯基多异氰酸酯的质量比为1：(1-1.2)。
7.如权利要求6所述的聚氨酯胶粘剂原料组合物，其特征在于，所述多次甲基多苯基多异氰酸酯为多次甲基多苯基多异氰酸酯PM200、多次甲基多苯基多异氰酸酯44V20、多次甲基多苯基多异氰酸酯MR200和多次甲基多苯基多异氰酸酯M20S中的一种或多种。
8.一种如权利要求6或7中所述的聚氨酯胶粘剂原料组合物在PIR夹心板生产中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，其包括下述步骤：将所述组合聚醚和所述多次甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀，发泡，固化，即可。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述发泡的时间为119-128s，所述固化的时间为18-23min。
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