CN106883810B - 一种高剥离型聚氨酯粘合剂 - Google Patents

一种高剥离型聚氨酯粘合剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高剥离型聚氨酯粘合剂，它包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇20~50份；聚醚多元醇10~25份；扩链剂0.5~5份；异氰酸酯2~20份；溶剂20~40份；环氧树脂5~15份；抗氧助剂0.001~0.5份；催化剂0.001~0.5份。通过采用特定含量的聚酯多元醇、聚醚多元醇与异氰酸酯进行反应，并加入一定量的环氧树脂，能够提高提高其粘结强度，同等粘结力的情况下能够减少胶水的使用量而不损失剥离强度。

Description

一种高剥离型聚氨酯粘合剂
技术领域
本发明涉及一种粘合剂，具体涉及一种高剥离型聚氨酯粘合剂。
背景技术
聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。聚氨酯粘合剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具备优异的抗剪切强度、抗冲击特性和柔韧特性，同时具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能，因此适用于布布复合。溶剂型双组份聚氨酯粘合剂在布与布及布与膜的贴合中得到大量使用。但是随着近期原材料价格大幅上涨，而销售价格却得不到相应提升，导致制造成本的压力逐步显现，甚至出现亏损；如专利申请号为201610402687.0的中国发明专利公开了一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂，它在使用过程中不需要溶剂，因此对生产环境不存在污染和溶剂浪费的问题，但是其使用成本较溶剂型高、生产效率低，进一步增加了成本，很难撼动现有环保型溶剂类产品的市场地位。为了降低生产及制造成本，降低上胶量是比较直接的办法。但是随之而来的是贴合牢度不够，剥离强度大幅降低。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高剥离型聚氨酯粘合剂。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种高剥离型聚氨酯粘合剂，它包括以下重量份数的组分：
Figure BDA0001234793950000011
优化地，它包括以下重量份数的组分：
Figure BDA0001234793950000012
Figure BDA0001234793950000021
进一步地，所述聚酯多元醇由多元小分子酸与小分子醇经酯化聚合得到，分子量为1500～6000；所述多元小分子酸为选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐、己二酸、丁二酸、戊二酸、癸二酸和壬二酸中的一种或多种组成的混合物，所述小分子醇为选自乙二醇、二乙二醇、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、3-甲基-1,5-甲基戊二醇、己二醇、三羟甲基丙烷和丙三醇中的一种或多种组成的混合物。
进一步地，所述聚醚多元醇为选自PPG聚醚多元醇和PTMEG聚醚多元醇中的一种或多种组成的混合物。
进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯、碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯、DMF或丁酮，所述扩链剂为乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、甲基丙二醇或三羟甲基丙烷。
进一步地，所述异氰酸酯为选自4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述催化剂为新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋或环烷酸铋。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明高剥离型聚氨酯粘合剂，通过采用特定含量的聚酯多元醇、聚醚多元醇与异氰酸酯进行反应，并加入一定量的环氧树脂，这样能够提高提高其粘结强度，同等粘结力的情况下能够减少胶水的使用量而不损失剥离强度。
具体实施方式
本发明高剥离型聚氨酯粘合剂，它包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇20～50份；聚醚多元醇10～25份；扩链剂0.5～5份；异氰酸酯2～20份；溶剂20～40份；环氧树脂5～15份；抗氧助剂0.001～0.5份；催化剂0.001～0.5份。通过采用特定含量的聚酯多元醇、聚醚多元醇与异氰酸酯进行反应，并加入一定量的环氧树脂，这样能够提高提高其粘结强度，同等粘结力的情况下能够减少胶水的使用量而不损失剥离强度。
为了进一步提高其粘结强度，当其应用时而具有较高的剥离强度，可以对聚氨酯粘合剂的组分配方进行优化，具体为：聚酯多元醇30～40份、聚醚多元醇15～20份、扩链剂1～2份、异氰酸酯5～15份、溶剂25～35份、环氧树脂8～12份、抗氧助剂0.001～0.2份、催化剂0.001～0.1份。聚酯多元醇由多元小分子酸与小分子醇经酯化聚合得到，分子量为1500～6000，优选3500-5500；多元小分子酸为选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐、己二酸、丁二酸、戊二酸、癸二酸和壬二酸中的一种或多种组成的混合物，所述小分子醇为选自乙二醇、二乙二醇、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、3-甲基-1,5-甲基戊二醇、己二醇、三羟甲基丙烷和丙三醇中的一种或多种组成的混合物。小分子酸优选对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐、己二酸，小分子醇优选乙二醇、二乙二醇、丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷，这样得到的聚酯多元醇能够充分保证粘合剂的柔韧性及机械强度。聚酯多元醇可以自制的，如聚酯多元醇a：聚对苯二甲酸苯酐己二酸-二乙二醇三羟甲基丙烷己二醇组成的聚酯多元醇，分子量在2000～5500，优选3500～4500，官能度在2.0～2.6，优选2.1～2.4；聚酯多元醇b：聚己二酸苯酐-丁二醇己二醇丙三醇组成的聚酯多元醇，分子量在1500～4500，优选2500～3500，官能度在2.0～2.5，优选2.0；聚酯多元醇c：苯酐对苯二甲酸-乙二醇二乙二醇三羟甲基丙烷组成的聚酯多元醇，分子量在1000～4000，优选2000～3000，官能度在2.0～2.5，优选2.3。聚醚多元醇为选自PPG聚醚多元醇和PTMEG聚醚多元醇中的一种或多种组成的混合物，可以为市售的可的产品，如聚醚多元醇a：分子量1000～5000，优选2000～3000，官能度为2的PPG类型的聚醚多元醇；聚醚多元醇b，分子量1000～6000，优选5000，官能度为2的聚醚多元醇；聚醚多元醇c，分子量为1000～4000，优选2000或者4000的官能度为2的PTMEG类型的聚醚多元醇。扩链剂为乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、甲基丙二醇或三羟甲基丙烷。溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯、碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯、DMF或丁酮。异氰酸酯为选自4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。环氧树脂采用市售的即可，如E-12、E-20、E-44或E-51等，优选E-20或E-44，它与反应得到的聚氨酯树脂配合能够提高粘合剂产品的剥离强度。抗氧助剂采用常规的那些即可，如受阻酚类或亚磷酸酯类中的一种或多种，还可以防止生产和产品应用过程着色的问题。催化剂为有机铋类催化剂，如新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋或环烷酸铋等。
上述高剥离型聚氨酯粘合剂的制备方法，具体包括以下步骤：(a)将配方量的聚酯多元醇、聚醚多元醇、环氧树脂和抗氧助剂投入反应釜中，加热至90～110℃进行减压脱水1～5小时，随后降温至55-60℃备用；(b)再向反应釜中加入配方量的溶剂、扩链剂搅拌1～2小时，待搅拌均匀后加入配方量的异氰酸酯，逐步升温至70-80℃反应2～8小时(优选在74-78℃之间保温反应4-6小时)；并在反应后期观察粘度变化情况，粘度不增加时加入配方量的催化剂继续增加粘度(25℃粘度达到10-14万厘泊)，搅拌均匀；(c)减压脱泡2～5小时，同时检测产品粘度、固含量等指标，合格后包装。
下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1-5、对比例1-2
实施例1-5和对比例1-2中聚氨酯粘合剂的各组分含量如表1所示，对比例1中不含有环氧树脂，对比例2中则是采用的自制聚酯多元醇c过量。
表1实施例1-5和对比例1-2中聚氨酯粘合剂的各组分含量表
Figure BDA0001234793950000041
将实施例1-5和对比例1-2中聚氨酯粘合剂涂覆在两层布，具体为：将需要粘合的基布平整铺于面板上并固定牢固，将粘合剂用乙酸乙酯溶剂稀释到4500-6500厘泊的粘度，用涂布棒均匀涂布于基布上。然后用另一层布覆盖其上，注意不能有折皱。用辊子压合后80℃烘箱干燥2分钟即可。裁成需要尺寸进行剥离强度测试。测得其上胶量和剥离强度如表2所示。
表1实施例1-5和对比例1-2中聚氨酯粘合剂的性能测试表
Figure BDA0001234793950000051
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高剥离型聚氨酯粘合剂，其特征在于，它包括以下重量份数的组分：
聚酯多元醇 30~40份；
聚醚多元醇 15~20份；
扩链剂 1~2份；
异氰酸酯 5~15份；
溶剂 25~35份；
环氧树脂 8~12份；
抗氧助剂 0.001~0.2份；
催化剂 0.001~0.1份；
所述聚酯多元醇为苯酐对苯二甲酸-乙二醇二乙二醇三羟甲基丙烷组成的聚酯多元醇、分子量为2500、官能度2.1；
所述聚醚多元醇为PTMEG聚醚多元醇；
所述扩链剂为乙二醇；
所述环氧树脂为E-20；
所述溶剂为DMC；
所述聚氨酯粘合剂通过以下方法制备得到：
（a）将配方量的聚酯多元醇、聚醚多元醇、环氧树脂和抗氧助剂投入反应釜中，加热至90~110℃进行减压脱水1~5小时，随后降温至55-60℃备用；
（b）再向反应釜中加入配方量的溶剂、扩链剂搅拌1~2小时，待搅拌均匀后加入配方量的异氰酸酯，逐步升温至70-80℃反应2~8小时；并在反应后期观察粘度变化情况，粘度不增加时加入配方量的催化剂继续增加粘度使得25℃粘度达到10-14万厘泊，搅拌均匀；
（c）减压脱泡2~5小时，制得所述聚氨酯粘合剂。
2.根据权利要求1所述的高剥离型聚氨酯粘合剂，其特征在于：所述异氰酸酯为选自4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高剥离型聚氨酯粘合剂，其特征在于：所述催化剂为新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋或环烷酸铋。
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CN104017533A (zh) * 2014-06-27 2014-09-03 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 汽车顶棚用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法

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