CN106833496A - 一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂及其制备方法，以聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸酯、环氧树脂等为主要原料，生产一种新型的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂。本发明生产工艺简单合理，生产周期短，生产成本低，制备的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂具有较好的粘着力，同时具有优良的耐低温性、耐磨性、耐菌性、耐弯折疲劳性以及耐化学药品腐蚀性等性能，并且还具有耐水性、耐高温性能，健康环保。

Description

一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工生产领域，特别涉及一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯胶粘剂中含有很强极性和化学活泼性的-NCO-(异氰酸根)、-NHCOO-(氨基甲酸酯基团)，与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力，作为一种常见的汽车胶黏剂，被广泛应用。汽车胶粘剂是指汽车生产修理过程中用到的各种粘接剂和密封胶，包括汽车修理、车体结构、动力系统、运行系统四大类胶种，汽车胶粘剂不仅在密封、防腐蚀、防渗漏、减震阻尼、隔音隔热、外观改进等方面具有独特的作用，而且在车身部分已发展到以结构粘接代替焊接，以局部粘接补强材料减轻车身机构质量，消除应力集中，有助于降低成本，减少能耗和延长汽车使用寿命。
传统的聚氨酯胶粘剂在防水性和耐高温性能方面有所不足，因此需求一种防水性能优良、耐高温性能好的新型聚氨酯胶粘剂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂及其制备方法，解决了传统的聚氨酯胶粘剂在防水性和耐高温性能方面有所不足的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，包括以质量份数计量的以下原料：
作为本发明的一种优选方案，所述助剂为抗氧剂、树脂安定剂、消泡剂、防老剂、偶联剂中的一种或两种以上混合。
作为本发明的一种优选方案，所述超细炭黑的粒径小于10μm。
作为本发明的一种优选方案，所述聚酯多元醇为己二酸乙二醇二乙二醇酯、己二酸丁二醇酯、己二酸戊二醇酯中的一种或两种以上混合；所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇、聚氧化丙烯醇中的一种或两种混合。
一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，按权利要求1称量准备原料，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜，搅拌15-30分钟，混合均匀，然后升温至40-50℃，并加入甲苯二异氰酸酯及4,4二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌10-20分钟，再升温至50-70℃，反应2-3小时；
步骤2，控制温度至30-40℃，加入超细炭黑和纳米SiO2，搅拌20-30分钟后，加入丙烯酸酯和环氧树脂，升温至60-80℃，反应30-50分钟后，冷却至常温；
步骤3，加入酮醛树脂和助剂，搅拌30-60分钟，混合均匀，制得粘合剂。
优选的，步骤2中丙烯酸酯、环氧树脂、纳米SiO2的质量比为2:4:1。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：本发明生产工艺简单合理，生产周期短，生产成本低，制备的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂具有较好的粘着力，同时具有优良的耐低温性、耐磨性、耐菌性、耐弯折疲劳性以及耐化学药品腐蚀性等性能，使用超细炭黑能够很好的起到结构补强的作用，同时调节粘结剂的粘稠度；环氧树脂中含有环氧基、醚键、羟基等极性基团与活泼性基团，使环氧树脂表现出优良的粘接性能、耐磨性、电绝缘性能和耐高温性能，丙烯酸酯具有良好的耐水性、耐候性，可提高粘合剂耐水耐候性；同时环氧树脂有利于聚氨酯与丙烯酸酯之间的混合、相互作用以及缠结，使胶粒之间的相互作用也得到加强，提高粘合剂的热稳定性，力学性能、耐水性、耐溶剂性和粘接性能；纳米SiO2可以提高粘合剂的耐高温性能，环氧树脂和纳米SiO2结合有助于改善粘合剂的阻尼性能，提高本发明的抗振性；而醛酮树脂具有饱和的环状结构，具有广泛的相容性、耐溶解性、耐水性及耐候性等特性，能够有效提高胶粘剂的固化速度和防水性能；本发明不具备挥发性，不会产生有害气体给环境造成危害，对人体造成伤害，健康环保。
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作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
一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，包括以质量份数计量的以下原料：
其中，所述助剂包括抗氧剂、树脂安定剂、消泡剂、防老剂。所述超细炭黑的粒径小于10μm。所述聚酯多元醇为己二酸乙二醇二乙二醇酯；所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇。
上述以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按权利要求1称量准备原料，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜，搅拌15-30分钟，混合均匀，然后升温至40℃，并加入甲苯二异氰酸酯及4,4二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌10-20分钟，再升温至50℃，反应3小时；
步骤2，控制温度至30-40℃，加入超细炭黑和纳米SiO2，搅拌20-30分钟后，加入丙烯酸酯和环氧树脂，升温至60-80℃，反应30-50分钟后，冷却至常温；
步骤3，加入酮醛树脂和助剂，搅拌30-60分钟，混合均匀，制得粘合剂。
实施例2
一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，包括以质量份数计量的以下原料：
其中，所述助剂包括抗氧剂、树脂安定剂、消泡剂、防老剂、偶联剂。所述超细炭黑的粒径小于10μm。所述聚酯多元醇为己二酸丁二醇酯和己二酸戊二醇酯中的混合物；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯醇。
上述以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按权利要求1称量准备原料，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜，搅拌15-30分钟，混合均匀，然后升温至50℃，并加入甲苯二异氰酸酯及4,4二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌10-20分钟，再升温至70℃，反应2小时；
步骤2，控制温度至30-40℃，加入超细炭黑和纳米SiO2，搅拌20-30分钟后，加入丙烯酸酯和环氧树脂，升温至70-80℃，反应40-50分钟后，冷却至常温；
步骤3，加入酮醛树脂和助剂，搅拌30-60分钟，混合均匀，制得粘合剂。
一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，包括以质量份数计量的以下原料：
其中，所述助剂包括抗氧剂、树脂安定剂、消泡剂、防老剂、偶联剂。所述超细炭黑的粒径小于10μm。所述聚酯多元醇为己二酸乙二醇二乙二醇酯和己二酸丁二醇酯；所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇。
上述以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按权利要求1称量准备原料，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜，搅拌15-30分钟，混合均匀，然后升温至45℃，并加入甲苯二异氰酸酯及4,4二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌10-20分钟，再升温至65℃，反应2-3小时；
步骤2，控制温度至30-40℃，加入超细炭黑和纳米SiO2，搅拌20-30分钟后，加入丙烯酸酯和环氧树脂，升温至70℃，反应30-50分钟后，冷却至常温；
步骤3，加入酮醛树脂和助剂，搅拌30-60分钟，混合均匀，制得粘合剂。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：本发明生产工艺简单合理，生产周期短，生产成本低，制备的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂具有较好的粘着力，同时具有优良的耐低温性、耐磨性、耐菌性、耐弯折疲劳性以及耐化学药品腐蚀性等性能，并且还具有耐水性、耐高温性能，健康环保。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，其特征在于，包括以质量份数计量的以下原料：
2.根据权利要求1所述的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、树脂安定剂、消泡剂、防老剂中的一种或两种以上混合。
3.根据权利要求1所述的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，其特征在于，所述超细炭黑的粒径小于10μm。
4.根据权利要求1所述的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂，其特征在于，所述聚酯多元醇为己二酸乙二醇二乙二醇酯、己二酸丁二醇酯、己二酸戊二醇酯中的一种或两种以上混合；所述聚醚多元醇为聚四亚甲基醚二醇、聚氧化丙烯醇中的一种或两种混合。
5.权利要求1所述的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，按权利要求1称量准备原料，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜，搅拌15-30分钟，混合均匀，然后升温至40-50℃，并加入甲苯二异氰酸酯及4,4二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌10-20分钟，再升温至50-70℃，反应2-3小时；
步骤2，控制温度至30-40℃，加入超细炭黑和纳米SiO2，搅拌20-30分钟后，加入丙烯酸酯和环氧树脂，升温至60-80℃，反应30-50分钟后，冷却至常温；
步骤3，加入酮醛树脂和助剂，搅拌30-60分钟，混合均匀，制得粘合剂。
6.根据权利要求5所述的以聚氨酯树脂为主体的粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤2中丙烯酸酯、环氧树脂、纳米SiO2的质量比为2:4:1。
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