CN109082259A - 一种绝热粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝热粘合剂及其制备方法，所述的绝热粘合剂按重量计包括：聚醚多元醇100‑200份、聚酯多元醇70‑95份、扩链剂10‑20份、硅油6‑15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30‑45份、增粘剂7‑14份、溶剂60‑120份、增塑剂6‑12份和绝热材料80‑130份。本发明的有益效果在于，可以实现短时间和长时间凝固之后其粘合效果均较好的粘合剂，且粘合剂具有好的绝热效果。本发明的绝热粘合剂可以广泛用于不锈钢、铝合金等金属材料的快速粘合和高强度粘合。

Description

一种绝热粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体地涉及一种绝热粘合剂及其制备方法。
背景技术
粘合剂以及条带通常用于将两种基底粘结在一起以形成粘结的复合物。虽然可获得大量的粘合剂以及条带，但基底和最终使用要求的发展不断驱动对新的粘合剂制剂和条带构造的需要。在建筑、冷藏等领域中，目前所用的绝热胶粘剂在对不锈钢、铝合金等金属材料进行粘合时，困难往往在于初粘力差，凝胶时间长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘度较高并且凝胶时间较短的绝热粘合剂。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
在本发明的一个方面，公开了一种绝热粘合剂，其特征在于，所述的粘合剂按重量计包括：聚醚多元醇100-200份、聚酯多元醇70-95份、扩链剂10-20份、硅油6-15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-45份、增粘剂7-14份、溶剂60-120份、增塑剂6-12份和绝热材料80-130份。
在本发明的一个实施方案中，所述绝热材料包括无机纤维40-65份、碳材料10-20份和二氧化硅气凝胶30-45份。
在本发明的一个实施方案中，所述无机纤维为硅酸铝纤维、氧化铝纤维、含锆纤维和硼纤维中的一种或多种。
在本发明的一个实施方案中，所述碳材料为膨胀石墨、活性炭、木炭和炭黑中的一种或多种。
在本发明的一个实施方案中，所述的聚醚多元醇具有环氧乙烷、甲基丙二醇、环氧丙烷或者环氧丁烷的一种或多种的结构单元，其平均羟基官能度为2.5-4.0，其数均分子量为800-6000。
在本发明的一个实施方案中，所述的聚醚多元醇为双组份聚醚多元醇，分别为：(1)甲基丙二醇(MPO)缩聚得到的高活性高官能度聚醚多元醇，其羟基的官能度为3，数均分子量为4000，粘度为1000mPa.s/25℃；(2)由环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷缩聚得到，其数均分子量为4800，羟基官能度为3，羟值为34。
在本发明的一个实施方案中，所述的聚酯多元醇是由苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸的一种或多种与乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇的一种或多种缩合成的，其平均羟基官能度为2.5-4.0，其数均分子量为800-2400。
在本发明的一个实施方案中，所述的聚酯多元醇为由己二酸、对苯二甲酸、一缩二乙二醇，新戊二醇、乙二醇缩合反应而得，其数均分子量为1000，粘度为1200mPa.s/25℃。
在本发明的一个实施方案中，所述的扩链剂是乙二醇，1,4-丁二醇和新戊二醇中的一种或多种。
在本发明的一个实施方案中，所述的硅油是指室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷。
在本发明的一个实施方案中，所述的硅油选自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油。
在本发明的一个实施方案中，所述的增粘剂是选自由聚萜烯、杂官能萜烯、苯并呋喃-茚树脂、松香酸、松香酸酯、歧化松香酸酯、氢化松香酸、C8-C10芳族化合物、部分氢化的C8-C10芳族化合物、完全氢化的C8-C10芳族化合物、C5/C9芳族改性脂肪族化合物以及它们的共混物组成的组。
在本发明的一个实施方案中，所述的增粘剂选自苯并呋喃-茚树脂、松香酸、松香酸酯、歧化松香酸酯、C9芳族化合物、α-甲基苯乙烯、C9/C5芳族改性脂肪族烃以及它们的共混物。
在本发明的一个实施方案中，所述的溶剂选自丙酮、环己烷、二甲基亚砜和乙酸乙酯。
在本发明的一个实施方案中，所述的增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂，例如为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯。
在本发明的一个实施方案中，所述的扩链剂为乙二醇；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯；并且所述的聚酯多元醇、扩链剂和增塑剂的重量比为80:13-18:6-10。
在本发明的一个实施方案中，所述的粘合剂由以下成分所组成：第一聚醚多元醇50份、第二聚醚多元醇100份、聚酯多元醇80份、乙二醇15份、硅油9.3份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯36.5份、二氢化松香酸10份、环己烷80份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯8份、绝热材料105份；所述的第一聚醚多元醇为甲基丙二醇缩聚得到的高活性高官能度聚醚多元醇，其羟基的官能度为3，数均分子量为4000，粘度为1000mPa.s/25℃；所述的第二聚醚多元醇为由环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷缩聚得到，其数均分子量为4800，羟基官能度为3，羟值为34；所述的聚酯多元醇为由己二酸、对苯二甲酸、一缩二乙二醇，新戊二醇、乙二醇缩合反应而得，其数均分子量为1000，粘度为1200mPa.s/25℃。
在本发明的其他方面，还公开了制造前文所述的绝热粘合剂的方法，所述的方法包括步骤：按比例混合聚醚多元醇、聚酯多元醇和扩链剂，开启搅拌，并升温至30-40℃，8-12分钟后依次加入如原料组合物所述份量的其他原料，控制反应温度在80-85℃，保温45-75分钟后，开始监控粘度，每半小时取样一次，粘度达到3000±300mPa.s/25℃后，降温至60℃以下出料。
本发明的有益效果在于，可以实现短时间和长时间凝固之后其粘合效果均较好的粘合剂，且粘合剂具有好的绝热效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
除非另外地说明，采取的物料说明如下：
聚醚多元醇A：甲基丙二醇(MPO)缩聚得到的高活性高官能度聚醚多元醇，其羟基的官能度为3，数均分子量为4000，粘度为1000mPa.s/25℃，采购自佛山市鸿宝丽化工有限公司。
聚醚多元醇B：为购自陶氏化学的货号为VOANOL CP 4702的聚醚多元醇，由环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷缩聚得到，其数均分子量为4800，羟基官能度为3，羟值为34。
聚醚多元醇C：EP-210聚醚多元醇，其为环氧丙烷聚合环氧乙烷封端的聚醚多元醇，其羟基官能度为3，数均分子量为3200，购自广州富飞化工有限公司。
聚酯多元醇A：聚酯多元醇PE1由己二酸、间苯二甲酸、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇缩合反应而得，其数均分子量为1000，粘度为1600mPa.s/25℃，采购自佛山市鸿宝丽化工有限公司。
聚酯多元醇B：聚酯多元醇PE2由己二酸、对苯二甲酸、一缩二乙二醇，新戊二醇、乙二醇缩合反应而得，其数均分子量为1000，粘度为1200mPa.s/25℃，采购自佛山市鸿宝丽化工有限公司。
硅油A：线型聚二甲基硅氧烷，其数均分子量为6000，购自莱阳圣邦有机硅科技有限公司。
多苯基多亚甲基多异氰酸酯:除非另外地说明,简称PAPI，或称粗MDI，浅黄色至褐色粘稠液体.有刺激性气味。购自山东嘉颖化工科技有限公司,货号为PM200，其密度为1.220-1.250，粘度(25摄氏度，mPas粘度)为150-250。
增粘剂：二氢化松香酸，购自济宁华凯树脂有限公司。
实施例1:
按照表1所述的配方，加入如原料组合物所述份量的聚醚多元醇、聚酯多元醇、扩链剂，开启搅拌，并升温至35℃，10分钟后依次加入如原料组合物所述份量的其他原料，控制反应温度在80℃，保温1小时后，开始监控粘度，每半小时取样一次，粘度达到3000±300mPa.s/25℃后，降温至60℃以下出料。
表1：实施例1的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例2
本实施例和实施例1的区别在于采取表2所述的配料表。
表2：实施例2的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例3
本实施例和实施例1的区别在于采取表3所述的配料表。
表3：实施例3的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例4
本实施例和实施例1的区别在于采取表4所述的配料表。
表4：实施例4的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例5
本实施例和实施例1的区别在于采取表5所述的配料表。
表5：实施例5的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例6
本实施例和实施例1的区别在于采取表6所述的配料表。
表6：实施例6的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例7
本实施例和实施例1的区别在于采取表7所述的配料表。
表7：实施例7的物料配方
经检测，产品的粘度为3000±300mPa.s/25℃。
实施例8
在本实施例中，评估了各组的绝热粘合剂的凝固时间的快慢。试验方法根据中华人民共和国国家标准GB/T 7124-2008来进行。按照该标准的方法制作了标准试板，并且分别测量了15分钟、3小时、6小时、12小时和24小时下的粘合力，并且每组试验分别进行五次平行。记录了每个实施例的拉伸剪切强度(MPa)，并且记录在表8中。
表8：实施例1-7的绝热粘合剂在不同时间下的破坏载荷。
从表8的数据可以看到的是，实施例1-2的绝热粘合剂在粘合时间较短时具有较差的拉伸剪切强度，但是在时间较长时，其拉伸剪切强度趋于平稳和较高。实施例3-4的短凝固时间具有较好的拉伸剪切强度，但是其长时间凝固之后的拉伸剪切强度反而不如实施例1-2的水平。实施例5-7相对于实施例1-2而言在粘合时间较短的情况下的拉伸剪切强度较高，并且在时间延长时，也具有较高的拉伸剪切强度，得到了较好的粘合效果。
值得注意的是，实施例3-4的长时间凝固后的拉伸剪切强度尽管不如实施例1-2和5-7，但是该绝热粘合剂在粘合完毕之后具有透明的颜色，在不锈钢表面基本无法观察到。而实施例5-7的绝热粘合剂由于包含气泡而具有白色到浅灰的颜色，并且容易被观察到。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种绝热粘合剂，其特征在于，所述的绝热粘合剂按重量计包括：聚醚多元醇100-200份、聚酯多元醇70-95份、扩链剂10-20份、硅油6-15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-45份、增粘剂7-14份、溶剂60-120份、增塑剂6-12份和绝热材料80-130份。
2.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述绝热材料包括无机纤维40-65份、碳材料10-20份和二氧化硅气凝胶30-45份。
3.根据权利要求2所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述无机纤维为硅酸铝纤维、氧化铝纤维、含锆纤维和硼纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述碳材料为膨胀石墨、活性炭、木炭和炭黑中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述的聚醚多元醇具有环氧乙烷、甲基丙二醇、环氧丙烷或者环氧丁烷的一种或多种的结构单元，其平均羟基官能度为2.5-4.0，其数均分子量为800-6000。
6.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述的聚酯多元醇是由苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸的一种或多种与乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇的一种或多种缩合成的，其平均羟基官能度为2.5-4.0，其数均分子量为800-2400。
7.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述的粘合剂满足以下要求的一种或多种：(1)所述的扩链剂是乙二醇，1,4-丁二醇和新戊二醇中的一种或多种；(2)所述的硅油是指室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷；(3)所述的增粘剂是选自由聚萜烯、杂官能萜烯、苯并呋喃-茚树脂、松香酸、松香酸酯、歧化松香酸酯、氢化松香酸、C8-C10芳族化合物、部分氢化的C8-C10芳族化合物、完全氢化的C8-C10芳族化合物、C5/C9芳族改性脂肪族化合物以及它们的共混物组成的组；或者所述的增粘剂选自苯并呋喃-茚树脂、松香酸、松香酸酯、歧化松香酸酯、C9芳族化合物、α-甲基苯乙烯、C9/C5芳族改性脂肪族烃以及它们的共混物；(4)所述的溶剂选自丙酮、环己烷、二甲基亚砜和乙酸乙酯；(5)所述的增塑剂是邻苯二甲酸酯类增塑剂，例如为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯。
8.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述的扩链剂为乙二醇；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯；并且所述的聚酯多元醇、扩链剂和增塑剂的重量比为80:13-18:6-10。
9.根据权利要求1所述的绝热粘合剂，其特征在于，所述的绝热粘合剂由以下成分所组成：第一聚醚多元醇50份、第二聚醚多元醇100份、聚酯多元醇80份、乙二醇15份、硅油9.3份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯36.5份、二氢化松香酸10份、环己烷80份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯8份、绝热材料105份；所述的第一聚醚多元醇为甲基丙二醇缩聚得到的高活性高官能度聚醚多元醇，其羟基的官能度为3，数均分子量为4000，粘度为1000mPa.s/25℃；所述的第二聚醚多元醇为由环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷缩聚得到，其数均分子量为4800，羟基官能度为3，羟值为34；所述的聚酯多元醇为由己二酸、对苯二甲酸、一缩二乙二醇，新戊二醇、乙二醇缩合反应而得，其数均分子量为1000，粘度为1200mPa.s/25℃。
10.用于制备权利要求1-9中任一项所述的绝热粘合剂的方法，所述的方法包括步骤：按比例混合聚醚多元醇、聚酯多元醇和扩链剂，开启搅拌，并升温至30-40℃，8-12分钟后依次加入如原料组合物所述份量的其他原料，控制反应温度在80-85℃，保温45-75分钟后，开始监控粘度，每半小时取样一次，粘度达到3000±300mPa.s/25℃后，降温至60℃以下出料。
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CN112642398A (zh) * 2020-12-02 2021-04-13 江西艾斯新材料科技有限公司 一种新型蜂窝分子吸附材料及其制备方法

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CN106189997A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 久盛地板有限公司 采用有机硅改性聚氨酯胶黏剂的木地板及其热处理方法

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