CN107083229B - 一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 - Google Patents
一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107083229B CN107083229B CN201710341514.7A CN201710341514A CN107083229B CN 107083229 B CN107083229 B CN 107083229B CN 201710341514 A CN201710341514 A CN 201710341514A CN 107083229 B CN107083229 B CN 107083229B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- parts
- mass
- pouring sealant
- modified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/021—Manufacturing thereof
- B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
- B01D63/023—Encapsulating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
- C08G18/2009—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
- C08G18/2018—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring having one nitrogen atom in the ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/225—Catalysts containing metal compounds of alkali or alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/227—Catalysts containing metal compounds of antimony, bismuth or arsenic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5435—Silicon-containing compounds containing oxygen containing oxygen in a ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,包括A组分和B组分,储存时A组分与B组分分开储存,使用时将两者复配,将所述A组分与所述B组分按1.0~1.2:0.8~1.0的质量比混合后,即得到水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶;本发明所述方法所得水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶具有较快的固化速度,常温情况下,在30分钟内达到粘接效果,可以解决普通聚氨酯灌封胶固化慢的缺点,24小时内可固化完全,提高生产效率;同时,双组分产品粘接力更强,剪切强度更高,耐老化性能优异,对中空纤维膜的粘接效果好,膜组件使用寿命会更长。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,特别适用于中空纤维膜的膜丝灌封与粘接。
背景技术
中空纤维膜是一种多孔过滤材料,大多应用于饮用水和污水处理领域,其原理是通过机械筛分,将大的颗粒物筛除,水分子可以透过。与其他形式的膜相比,中空纤维膜具有以下突出优点:1)膜丝填充密度高,膜组件工作面积大;2)膜材料为自承式,无需其它支撑体,制备工艺简单;3)单位产水量的膜材料成本低廉,应用推广价值大。
中空纤维膜材料需要使用灌封胶进行固定,并封装在根据特定应用场景设计的膜壳中,成为可供应用的最小独立膜组件。中空纤维膜除对膜丝有很高的要求外,也要求灌注胶具有优异的粘结强度、力学性能、耐老化特性、耐湿热特性、耐强酸强碱特性。
在众多的灌封胶体系中,环氧树脂和聚氨酯类灌封胶是目前应用最为广泛和用量最大的两类中空纤维膜灌封胶体系。但由于毛细效应和固化放热现象,环氧灌封胶会出现烧丝和爬丝现象,且环氧灌封胶固化后硬度大,膜丝在使用过程中容易发生断裂。
为了解决环氧树脂灌封胶烧丝和爬丝带来的问题,目前通常的做法是,用聚氨酯灌封胶对已经用环氧树脂胶浇铸过的膜组件进行二次浇铸灌封,利用聚氨酯胶固化后硬度较低,不会出现爬丝后膜丝断裂,且聚氨酯灌封胶在浇铸膜丝时不会发生烧丝现象,避免了环氧树脂胶水因爬丝和烧丝对膜组件造成的不利影响,是目前工业上中空纤维膜组件的主要灌封方法。但是,引入二次浇铸灌封不仅提高了灌封胶的原材料成本,还增加了操作工序,降低了生产效率。中国专利CN102838961A和CN102212330A均采取添加增韧剂的方法来改性环氧树脂灌封胶,但不可避免的还是会出现烧丝和爬丝现象,并且添加的增韧剂与环氧树脂也存在相容性问题,导致局部会出现强度衰退现象,使得膜组件寿命降低。因此,开发一种可一次浇注灌封成型、避免中空纤维膜丝浇铸时的烧丝和爬丝问题的灌封胶,显得尤为重要。聚氨酯灌封胶可以克服这些问题。
聚氨酯灌封胶具有粘结力强、硬度适中、弹性好、耐酸碱性好、耐老化和寿命长的优点,克服了环氧树脂发脆、有机硅树脂强度低且粘结力差的缺点,广泛应用于建筑工程、交通设施、机械设备、汽车制造和电子灌封等诸多领域。聚氨酯材料成品无毒、无污染,达到饮用水级甚至医疗级卫生水平,在水处理行业具有非常好的应用前景。它操作简便,粘度低,流动性好,可室温固化。当它固化后可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。然而目前市面上的聚氨酯灌封胶粘接强度较小、固化速度较慢、耐老化性能差而无法在水处理膜领域单独使用。
发明内容
为解决当前聚氨酯灌封胶的固化速度慢以及粘接强度不够,耐老化性能差的问题,不能单独用于水处理领域,而添加其它灌封胶进行二次浇注又增加了生产成本,因此本发明提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法。
本发明所述水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,包括A组分和B组分,储存时A组分与B组分分开储存,使用时将两者复配:将所述A组分与所述B组分按1.0~1.2:0.8~1.0的质量比混合后,即得到水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶;
所述双组分聚氨酯灌封胶的制备方法包括下述步骤:
制备A组分:
制备A组分的原料,按质量份计,如下所述:
将上述双酚A改性聚醚多元醇、蓖麻油多元醇加入反应釜中,升温到110-120℃,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入小分子二元醇、触变剂、促进剂、催化剂,搅拌均匀,检测粘度合格出料。即制得该双组分聚氨酯灌封胶的A组分;
所述制备A组分步骤中:
所述双酚A改性聚醚多元醇的重均分子量为300~2000,官能度为2或3,羟值为50-300mgKOH/g;
双酚A改性聚醚多元醇为商购。
所述蓖麻油多元醇为一级精炼蓖麻油,其官能度2.7,羟值为160-170mgKOH/g;
所述小分子二元醇的重均分子量为60~200,包括但不限于乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丁二醇、二丙二醇;
所用的触变剂为:比表面积为200m2/g的气相二氧化硅;
所用的有机硅促进剂包括:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任一种或任意几种;
所用的消泡剂是硅氧烷类消泡剂,其中优选BYK公司的BYK-141、BYK-067A和Tego公司的805、825。
所用的催化剂包括:有机锌、有机铋、N-甲基吗啉、DBU中的任一种或任意两种任意比例的组合;
B组分:
制备B组分的原料,按质量份计,如下所述:
向聚合釜中快速加入40~65份多异氰酸酯、25~50份改性异氰酸酯,然后加入10~20份聚醚多元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入3~5份触变剂,继续搅拌1小时,得到B组份;
所述多异氰酸酯包括:多亚甲基多苯基异氰酸酯、NCO%值为25~35%的甲苯二异氰酸酯(TDI)/二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合改性物中的任一种或两种;所述多异氰酸酯优选为多亚甲基多苯基异氰酸酯;
所述甲苯二异氰酸酯(TDI)/二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合改性物为商购。
所述改性异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI或NCO%值为15~25%的聚醚多元醇改性MDI;所述改性异氰酸酯为商购。
所述聚醚多元醇的重均分子量在1000-3000,官能度2或3,羟值为30-120mgKOH/g。
所述的触变剂为:比表面积为200m2/g的气相二氧化硅。
储存时A组分与B组分分开储存,使用时将两者复配:将所述A组分与所述B组分按1.0~1.2:0.8~1.0的质量比或1:1的体积比混合后,即得到水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶。
所述制备A组分步骤中,制得的A组分在25℃温度条件下,粘度为500~1500mPa·s,较佳的粘度为600~1000mPa·s。
所述制备B组分步骤中,制得的B组分在25℃温度条件下,粘度为1000~3000mPa·s,较佳的粘度为1000~2000mPa·s。
所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇以任意比例混合使用。
所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合比例是1:2-3:1
本发明的双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,所选择的双酚A改性聚醚多元醇中的双酚A基团有两个对称的苯环结构,内聚强度很大,配合使用高效有机硅促进剂,使聚氨酯灌封胶的剪切强度提升到约15MPa;通过加入不同重均分子量、不同官能度聚醚多元醇和小分子二元醇,通过配合使用高效催化剂,使制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,剪切强度高,硬度适中,能够快速达到极好的粘接和密封效果,并具有良好的耐老化性能。100%固含量,无毒性、刺激性气体排出,耐酸、耐碱、耐化学性能优异,完全可用于水处理膜的粘接及灌封。
所述水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,其较佳的制备方法包括下述步骤:
制备A组分的各原料按质量份计,包括:
制备B组分的各原料按质量份计,包括:
本发明所述方法所得水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶具有较快的固化速度,常温情况下,在30分钟内达到粘接效果,可以解决普通聚氨酯灌封胶固化慢的缺点,24小时内可固化完全,提高生产效率;同时,双组分产品粘接力更强,剪切强度更高,耐老化性能优异,对中空纤维膜的粘接效果好,膜组件使用寿命会更长。
具体实施例
实施例一:
本实施例一提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将21质量份的重均分子量为800的双酚A改性聚氧化丙烯三元醇、65质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入10质量份的二乙二醇、3质量份的气相二氧化硅、1质量份的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.03质量份的BYK-141和0.02质量份的有机锌催化剂搅拌均匀,取样测粘度为1000mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入45份多异氰酸酯、33份改性异氰酸酯,然后加入20份重均分子量为3000的聚醚二元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入2份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为1200mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.1:0.9的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例二:
本实施例二提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将35质量份的重均分子量为600的双酚A改性聚氧化丙烯三元醇、55质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入6质量份的二乙二醇、3质量份的气相二氧化硅、1质量份的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.03质量份的BYK-141和0.01质量份的有机锌催化剂搅拌均匀,取样测粘度为900mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入52份多异氰酸酯、27份改性异氰酸酯,然后加入18份重均分子量为2000的聚醚二元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入3份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为1600mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.0:0.9的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例三:
本实施例三提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将26质量份的重均分子量为1000的双酚A改性聚氧化丙烯二元醇、60质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入8质量份的二丙二醇、4质量份的气相二氧化硅、2质量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.03质量份的BYK-067A和0.03质量份的有机铋催化剂搅拌均匀,取样测粘度为800mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入62份多异氰酸酯、25份改性异氰酸酯,然后加入12份重均分子量为1000聚醚三元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入1份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为1400mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.2:0.9的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例四:
本实施例四提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将30质量份的重均分子量为2000的双酚A改性聚氧化丙烯二元醇、58质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入6质量份的丁二醇、4质量份的气相二氧化硅、2质量份的N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.03质量份的迪高805和0.01质量份的DBU催化剂搅拌均匀,取样测粘度为700mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入60份多异氰酸酯、27份改性异氰酸酯,然后加入15份重均分子量为3000聚醚三元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入3份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为1800mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.0:0.8的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例五:
本实施例五提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将34质量份的重均分子量为1000的双酚A改性聚氧化丙烯三元醇、48质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入10质量份的丙二醇、5量份的气相二氧化硅、3质量份的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.02质量份的迪高825和0.01质量份的N-甲基吗啉催化剂搅拌均匀,取样测粘度为1000mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入48份多异氰酸酯、40份改性异氰酸酯,然后加入10份重均分子量为2000聚醚三元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入2份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为1800mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.1:0.8的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例六:
本实施例六提供一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,拉伸和剪切强度高,粘接性能优异,耐老化性能优异等特点。用于中空纤维膜的灌封及粘接。该制备方法具体包括:
制备A组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,将23质量份的重均分子量为2000的双酚A改性聚氧化丙烯二元醇、62质量份的一级蓖麻油多元醇加入到合成釜中,升温到110-120℃下,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入10质量份的乙二醇、4质量份的气相二氧化硅、1质量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.03质量份的迪高825和0.02质量份的有机锌催化剂搅拌均匀,取样测粘度为1000mPa·s。此为双组分聚氨酯灌封胶的A组分。
制备B组分:
按下述配比取原料:
以质量份计,向聚合釜中快速加入40份多异氰酸酯、46份改性异氰酸酯,然后加入13份重均分子量为2000聚醚二元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入1份气相二氧化硅,继续搅拌1小时,得到B组份;取样测粘度为2000mPa·s
复配:将所述A组分与所述B组分按1.2:1.0的质量比混合后,即得到双组分聚氨酯灌封胶,用于中空纤维膜的灌封和粘接。
实施例7组分B中聚醚多元醇的质量分数是18,但是是聚醚二元醇和聚醚三元醇以1:2的比例混合,其余与实施例2相同。
实施例8组分B中聚醚多元醇的质量分数是18,但是是聚醚二元醇和聚醚三元醇以3:1的比例混合,其余与实施例2相同。
对比例1:制备B组分时用一级蓖麻油替代聚醚多元醇,其余与实施例2相同。
对比例2:制备B组分时去掉改性异氰酸酯,全部用多异氰酸酯代替,其余与实施例2相同。
对比例3:制备A组分时用市售的重均分子量为600的聚氧化丙烯三元醇代替双酚A改性聚氧化丙烯三元醇,其余与实施例2相同。
对比例4:制备A组分时用市售的重均分子量为1000的聚氧化丙烯二元醇代替双酚A改性聚氧化丙烯二元醇,其余与实施例3相同。
对比例5:制备A组分时缺少催化剂,其余与实施例2相同。
应用例:
使用实施例所得灌封胶,按照GB/T2794-1995的方法测定A、B组分粘度,按照GB/T7123-2002的方法测定表干时间和固化时间,按照GB/T531-1999的方法测定硬度,按照GB/T7124-2008的方法测定正常条件下的剪切强度,并测定85℃×85%湿度条件下老化1000h之后的剪切强度。
从表中结果可以看出,实施例1-8得到的双组份聚氨酯灌封胶的表干时间为12-18min(少于20min),固化时间为10-20h(少于24h),硬度为邵氏85-95A(硬度适中),剪切强度为12-15MPa(大于10MPa),均明显好于市场上同类产品。并且,实施例7和8的剪切强度更加优异,耐湿热老化性能更好。
实施例2与对比例1和2相比,制备B组分用蓖麻油多元醇替代聚醚多元醇或者用多异氰酸酯替代改性异氰酸酯时,剪切强度下降明显,固化时间延长到24h以上,硬度增加到30D以上,中空纤维膜灌封胶合适的硬度范围为邵氏70A到邵氏20D之间,这说明聚醚多元醇相比蓖麻油多元醇在固化速度和硬度方面具有更优异的表现,也说明改性异氰酸酯在提升剪切强度方面的作用比较重要,并非多异氰酸酯可以替代的。
实施例2与对比例3、实施例3与对比例4相比,制备A组分用相同重均分子量、相同官能度普通聚醚多元醇代替双酚A改性聚醚多元醇时,剪切强度大幅下降到10MPa以下,已达不到使用要求,说明双酚A改性聚醚多元醇对剪切强度起到了至关重要的作用。
实施例2与对比例5相比,当制备A组分缺少催化剂时,表干时间和固化时间明显慢很多,影响了生产效率。
综上所述,本发明实施例的制备方法中所选择的双酚A改性聚醚多元醇中的双酚A基团有两个对称的苯环结构,内聚强度很大,配合使用高效有机硅粘附促进剂,使聚氨酯灌封胶的剪切强度提升到约15MPa;通过加入不同重均分子量、不同官能度聚醚多元醇,配合使用高效有机硅促进剂和催化剂,使制得的双组分聚氨酯灌封胶固化速度快,硬度适中,剪切强度高,能够快速达到极好的粘接和灌封效果,并具有良好的耐湿热老化性能。100%固含,无毒性、刺激性气体排出,耐酸、耐碱、耐化学性能优异,完全可用于水处理膜的粘接及灌封。
Claims (10)
1.一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法,包括A组分和B组分,储存时A组分与B组分分开储存,使用时将两者复配,其特征在于,将所述A组分与所述B组分按1.0~1.2:0.8~1.0的质量比混合后,即得到水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶;
所述双组分聚氨酯灌封胶的制备方法包括下述步骤:
制备A组分:
制备A组分的原料,按质量份计,如下所述:
双酚A改性聚醚多元醇 20~35份,
蓖麻油多元醇 45~65份,
小分子二元醇 5~10份,
触变剂 2~5份,
有机硅促进剂 1~3份,
消泡剂 0.01~0.05份,
催化剂 0.01~0.03份;
将上述双酚A改性聚醚多元醇、蓖麻油多元醇加入反应釜中,升温到110-120℃,边搅拌边抽真空脱水2-3h,水分指标控制在200ppm以下;降温至室温加入小分子二元醇、触变剂、促进剂、消泡剂、催化剂,搅拌均匀,检测粘度合格出料,即制得该双组分聚氨酯灌封胶的A组分;
所述制备A组分步骤中:
所述双酚A改性聚醚多元醇的重均分子量为300~2000,官能度为2或3,羟值为50-300mgKOH/g;
所述蓖麻油多元醇为一级精炼蓖麻油,其官能度2.7,羟值为160-170mgKOH/g;
所述小分子二元醇的重均分子量为60~200,包括乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丁二醇、二丙二醇;
所用的触变剂为:比表面积为200m2/g的气相二氧化硅;
所用的有机硅促进剂包括:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任一种或任意几种;
所用的消泡剂是硅氧烷类消泡剂;
所用的催化剂包括:有机锌、有机铋、N-甲基吗啉、DBU中的任一种或任意两种任意比例的组合;
制备B组分:
制备B组分的原料,按质量份计,如下所述:
多异氰酸酯 40~65份,
改性异氰酸酯 25~50份,
聚醚多元醇 10~20份,
触变剂 1~3份;
向聚合釜中快速加入40~65份多异氰酸酯、25~50份改性异氰酸酯,然后加入10~20份聚醚多元醇,缓慢升温至80℃,并在通干燥氮气状态下搅拌反应2-3小时,降温到室温下加入1~3份触变剂,继续搅拌1小时,得到B组份;
所述多异氰酸酯包括:多亚甲基多苯基异氰酸酯、NCO%值为25~35%的甲苯二异氰酸酯(TDI)/二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)混合改性物中的任一种或两种;
所述改性异氰酸酯为碳化二亚胺改性MDI或NCO%值为15~25%的聚醚多元醇改性MDI;
所述聚醚多元醇的重均分子量在1000-3000,官能度2或3,羟值为30-120mgKOH/g;
所述的触变剂为:比表面积为200m2/g的气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备A组分步骤中,制得的A组分在25℃温度条件下,粘度为500~1500mPa·s。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述制备A组分步骤中,制得的A组分在25℃温度条件下,粘度为600~1000mPa·s。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备B组分步骤中,制得的B组分在25℃温度条件下,粘度为1000~3000mPa·s。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述制备B组分步骤中,制得的B组分在25℃温度条件下,粘度为1000~2000mPa·s。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇以任意比例混合使用。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合比例是1:2-3:1。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法,其特征在于包括下述步骤:
制备A组分的各原料按质量份计,包括:
双酚A改性聚醚多元醇 25~35份,
蓖麻油多元醇 50~65份,
小分子二元醇 6~10份,
触变剂 2~5份,
有机硅促进剂 1~3份,
消泡剂 0.01~0.05份,
催化剂 0.01~0.03份。
10.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法,其特征在于包括下述步骤:制备B组分的各原料按质量份计,包括:
多异氰酸酯 40~55份,
改性异氰酸酯 35~50份,
聚醚多元醇 15~20份,
触变剂 1~3份。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710341514.7A CN107083229B (zh) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | 一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710341514.7A CN107083229B (zh) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | 一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107083229A CN107083229A (zh) | 2017-08-22 |
CN107083229B true CN107083229B (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=59608564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710341514.7A Active CN107083229B (zh) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | 一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107083229B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107629753A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-26 | 山东奥卓化学有限公司 | 水处理帘式膜组件用聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
CN107586528B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-08-25 | 南京威邦新材料有限公司 | 一种空气过滤器用耐高温双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 |
CN109111893A (zh) * | 2018-06-27 | 2019-01-01 | 上海汉司实业有限公司 | 一种家用净水中空纤维膜用聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
CN109647196A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-19 | 天津膜天膜科技股份有限公司 | 中空纤维膜组件静态浇注工艺及设备 |
CN110343502A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-18 | 南京威邦新材料有限公司 | 一种橡塑地板用无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法 |
CN111286298A (zh) * | 2020-02-11 | 2020-06-16 | 上海巴安水务股份有限公司 | 一种陶瓷膜组件用聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
CN111607351A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-01 | 北京高盟新材料股份有限公司 | 一种用于新能源车电池的导热聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
CN113717677B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-04-28 | 湖北南北车新材料有限公司 | 一种双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 |
CN113731181B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-10-31 | 广东元星工业新材料有限公司 | 中空纤维膜组件用灌封工艺及灌封材料的制备方法 |
CN115449331A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-09 | 厦门蓝科电子科技有限公司 | 一种水处理膜双组份聚氨酯粘接胶及其制备方法 |
CN115785888A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-03-14 | 成都欧赛医疗器械有限公司 | 一种医用聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016164526A1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Cytec Industries Inc. | Polyurethane adhesives for reverse osmosis modules |
CN106471087A (zh) * | 2014-03-12 | 2017-03-01 | 塞特工业公司 | 用于反渗透组件的聚氨酯粘合剂 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104726050B (zh) * | 2013-12-24 | 2017-01-11 | 上海海鹰粘接科技有限公司 | 一种水处理膜用聚氨酯柔性胶及其制备方法 |
CN106590508B (zh) * | 2016-11-17 | 2021-03-30 | 南京威邦新材料有限公司 | 一种水处理膜用双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
-
2017
- 2017-05-12 CN CN201710341514.7A patent/CN107083229B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106471087A (zh) * | 2014-03-12 | 2017-03-01 | 塞特工业公司 | 用于反渗透组件的聚氨酯粘合剂 |
WO2016164526A1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Cytec Industries Inc. | Polyurethane adhesives for reverse osmosis modules |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107083229A (zh) | 2017-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107083229B (zh) | 一种水处理膜用双组分聚氨酯灌封胶的制备方法 | |
CN101580686B (zh) | 一种低密度高抗冲击性环氧树脂灌封胶及其制备方法 | |
CN101343399B (zh) | 混杂填料填充的聚氨酯改性环氧树脂灌封材料及制备方法 | |
CN106590508B (zh) | 一种水处理膜用双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
CN101012364A (zh) | 单组分室温快速硫化脱醇型硅酮结构密封胶及其制造方法 | |
CN109233731B (zh) | 一种反应型热熔粘合剂组合物及其制备方法和用途 | |
CN107522864B (zh) | 一种硅烷改性聚合物及其制备方法 | |
CN111808569B (zh) | 一种耐湿热、高强度单组份聚氨酯免底涂粘接密封剂及其制备方法 | |
CN113549391A (zh) | 单组分聚氨酯防水涂料及其制备方法 | |
CN111100593B (zh) | 一种环氧树脂改性的耐高温聚氨酯灌封胶 | |
CN108048007B (zh) | 复合改性环氧树脂结构胶及复合改性剂和结构胶制备方法 | |
WO2017089103A1 (en) | A curable polyurethane composition for the preparation of outdoor articles, and the articles obtained therefrom | |
CN107629753A (zh) | 水处理帘式膜组件用聚氨酯灌封胶及其制备方法 | |
CN115678413B (zh) | 一种双组分聚氨酯防水涂料及其制备方法 | |
KR100528608B1 (ko) | 폴리우레탄계 접착제 조성물 및 그의 제조방법 | |
CN114479741B (zh) | 一种低温可快速深层固化的单组分有机硅改性密封胶及其制备方法 | |
CN115873225A (zh) | 聚酯环氧稀释剂、环氧胶粘剂及其制备方法 | |
CN115260978B (zh) | 一种无溶剂聚氨酯胶黏剂及其制备方法 | |
CN112795351B (zh) | 一种耐高温的湿气固化单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
CN102464966A (zh) | 一种室温硫化硅橡胶胶粘剂 | |
CN113025260A (zh) | 一种单组分热固化聚氨酯胶粘剂的制备方法 | |
CN101638568B (zh) | 改性聚氨酯类防水密封胶 | |
CN114621660B (zh) | 一种铁路有砟轨道桥面聚氨酯防水层材料及其制备方法 | |
CN115772380B (zh) | 一种低密度灌封胶及其制备方法 | |
CN114958285B (zh) | 低温活化单组份聚氨酯密封胶及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Xiaofeng Inventor after: Cai Xiang Inventor after: Ma Xilan Inventor before: Chen Xiaofeng Inventor before: Cai Xiang Inventor before: Ma Xilan |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |