CN109280528A - 一种高强度双组份聚氨酯组角胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高强度双组份聚氨酯组角胶及其制备方法，该组角胶包括A、B两个组份；A组分包括20～40份的异氰酸酯封端聚醚多元醇，15～30份的多亚甲基多苯基异氰酸酯，35～45份的碳酸钙，2～5份的疏水气相白炭黑，0～5份的增塑剂；B组分包括5～15份小分子量四官能度多元醇，10～25份小分子量三官能度多元醇，10～35份小分子量二官能度聚酯多元醇；1～4份气相白炭黑，20～50份碳酸钙，0.5～5份粘接促进剂，0.01～0.5份催化剂。该组角胶具有粘结强度高、硬度高、可操作时间长、起效快等优点，不仅能提高铝合金组角位置的结构粘接强度，还能大大改善铝合金门窗组角位置的渗漏、变形及角部开裂问题。

Description

一种高强度双组份聚氨酯组角胶及其制备方法
技术领域
本发明属于双组分组角胶技术领域，尤其涉及一种高强度双组份聚氨酯组角胶及其制备方法。
背景技术
近年来，随着建筑及门窗行业的快速发展，国家政策导向以及人们对生活品质的追求，极大的推动了高端节能门窗及系统门窗的普及，从而使得对组角胶产品的需求量和消费量也迅猛增长。在众多胶粘剂中，聚氨酯组角胶的强度高、耐候性强、固化速度快、粘接强度高，而且水汽阻隔性能好，固化时微发泡，因此被作为系统门窗的最优选择。
系统门窗安装、运输、使用过程中许多不可避免的变形应力，导致门窗的角部产生问题，例如：生产、运输以及安装施工过程中，产生不同程度的碰撞、敲击；门窗安装完成后，长期随自身重量以及窗洞口、墙体变形静应力作用；开关窗、风压、环境声波振动影响等。这些均可造成门窗气密、隔热、隔音、隔尘性能下降，严重时还会引起门窗变形，成为门窗能耗产生的主要原因。
为了解决铝门窗的角部问题，生产出符合节能性能要求的铝门窗，有效的做法是使用一种专为门窗设计的组角结构胶，将角码或插件和型材腔壁进行粘接，起结构加强和密封作用，避免门窗框架因温差和外力形变造成错位变形，从而保证了门窗的气密、隔热、隔音、隔尘等性能。
因此，组角胶的性能需要满足：1)硬度高、强度大、韧性好，可以使角码与型材腔壁之间形成结构性连接的同时也具有极好的防水性能；2)可略微发泡、膨胀，形成金属与金属连接之间的弹性垫，以减弱各种力的传导，起到避震、缓冲垫的作用；3)耐老化性要好，可耐-40℃-80℃的温度变化；4)无溶剂，符合环保要求；5)固化速度快，有利于提高生产效率；6)环保无毒。
目前市场上组角胶多为单组份聚氨酯组角胶，与双组份聚氨酯组角胶相比，单组份聚氨酯组角胶为湿气固化，固化时间长，起效慢，不能满足部分门窗厂高周转的需求；此外，与双组份组角胶相比，单组份组角胶的粘接强度略低。
因此，急需开发一种高强度、综合性能优异的双组份组角胶。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强度双组分聚氨酯组角胶及其制备方法，该聚氨酯组角胶具有较高的剪切强度，且具有较长的可操作时间。
本发明提供了一种高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分和B组分；
所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；
所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。
优选地，所述异氰酸酯封端聚醚多元醇中NCO与OH的反应摩尔比为2～5:1。
优选地，所述异氰酸酯封端聚醚多元醇由以下方法制得：
将异氰酸酯和聚醚多元醇反应，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇；
所述异氰酸酯选自二苯甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；
所述聚醚多元醇选自分子量400～2000的三官能度聚醚多元醇。
优选地，所述四官能度多元醇选自分子量300～1000的四官能度聚醚多元醇；
所述三官能度多元醇选自分子量300～800的三官能度聚醚多元醇；
所述二官能度聚酯多元醇选自分子量300～2000的二官能度聚酯多元醇。
优选地，所述粘接促进剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯和Mesamoll增塑剂中的一种或多种。
优选地，所述A组分的粘度为30～100Pa·s；
所述B组分的粘度为30～100Pa·s。
本发明提供了一种上述技术方案所述高强度双组份聚氨酯组角胶的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份混合，得到A组分；
将四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂混合，得到B组分；
将A组分和B组分混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
本发明提供了一种高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分和B组分；所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂1～5份；所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。本发明提供的聚氨酯组角胶在上述组分的相互作用下，使其具有较高的剪切强度和较长的可操作时间。还具有较高的粘结强度和较高的硬度。该聚氨酯组角胶不仅能够提高铝合金组角位置的结构粘接强度，还能大大改善铝合金门窗组角位置的渗漏、变形及角部开裂问题。实验结果表明：本发明提供的聚氨酯组角胶的可操作时间为24～38min；剪切强度为6.8～10.8MPa；邵氏硬度为79～88。
具体实施方式
本发明提供了一种高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分和B组分；
所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；
所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。
本发明提供的聚氨酯组角胶在上述组分的相互作用下，使其具有较高的剪切强度和较长的可操作时间，不仅能够提高铝合金组角位置的结构粘接强度，还能大大改善铝合金门窗组角位置的渗漏、变形及角部开裂问题。
本发明提供的高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分；所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂1～5份。
所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份。所述异氰酸酯封端聚醚多元醇由以下方法制得：
将异氰酸酯和聚醚多元醇反应，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇；
所述异氰酸酯选自二苯甲基二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；
所述聚醚多元醇选自分子量400～2000的三官能度聚醚多元醇。
在本发明具体实施例中，所述分子量400～2000的三官能度聚醚多元醇优选为分子量1000的聚醚三元醇、分子量600的聚醚三元醇和分子量450的聚醚三元醇中的一种或多种；所述异氰酸酯选自MDI和/或TDI。
本发明优选将聚醚多元醇先脱水后再和异氰酸酯反应。本发明优选将异氰酸酯在100℃下脱水2.5～3.5h。在本发明中，所述异氰酸酯和聚醚多元醇反应的温度优选为65～75℃；反应的时间优选为2h～4h。所述异氰酸酯封端聚醚多元醇中NCO与OH的反应摩尔比优选为2～5:1。
所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份。所述多亚甲基多苯基异氰酸酯作为固化剂，提高双组份组角胶的强度。
所述A组分包括碳酸钙35～45份。所述碳酸钙作为填料，能够增强聚氨酯组角胶的强度和触变性。
所述A组分包括疏水气相白炭黑2～5份。所述疏水气相白炭黑优选选自比表面积120～180m2/g的疏水气相白炭黑。所述疏水气相白炭黑能够调节A组分的黏度，改变聚氨酯组角胶的触变性。
所述A组分包括增塑剂1～5份；所述增塑剂优选选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯和Mesamoll增塑剂中的一种或多种。在具体实施例中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和/或邻苯二甲酸二异癸酯。
本发明提供的高强度双组份聚氨酯组角胶包括B组分，所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。
所述B组分包括四官能度多元醇5～15份；所述四官能度多元醇优选选自分子量300～1000的四官能度聚醚多元醇。所述四官能度多元醇与其它组分相互作用能够增加聚氨酯组角胶的剪切强度。在具体实施例中，所述四官能度多元醇为分子量600的聚醚四元醇、分子量400的聚醚四元醇、分子量350的聚醚四元醇。
所述B组分包括三官能度多元醇10～25份。所述三官能度多元醇优选选自分子量300～800的三官能度聚醚多元醇。在具体实施例中，所述三官能度多元醇为分子量500的聚醚三元醇、分子量450的聚醚三元醇、分子量300的聚醚三元醇和分子量400的聚醚三元醇中的一种或多种。
所述B组分包括二官能度聚酯多元醇10～35份。所述二官能度聚酯多元醇优选选自分子量300～2000的二官能度聚酯多元醇。在具体实施例中，所述二官能度聚酯多元醇为分子量800的聚酯二元醇、分子量2000的聚酯二元醇和分子量1000的聚酯二元醇中的一种或多种。
所述B组分包括气相白炭黑1～4份。
所述B组分包括碳酸钙20～50份。
所述B组分包括0.5～5份粘接促进剂。所述粘结促进剂优选选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。在本发明具体实施例中，所述粘接促进剂优选为β-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
所述B组分包括0.01～0.5份催化剂；所述催化剂优选选自有机锡催化剂和/或有机铋催化剂；所述有机锡催化剂优选为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡。所述有机铋催化剂优选自异辛酸铋、辛葵酸铋、环烷酸铋和月硅酸铋中的一种或多种。在具体实施例中，所述催化剂选自月硅酸铋、二月硅酸二丁基锡、异辛酸铋和二醋酸二丁基锡中的一种或多种。
高强度双组份聚氨酯组角胶中A组分和B组分的体积比为1：1。所述A组分的粘度优选为30～100Pa·s；所述B组分的粘度为30～100Pa·s。
本发明提供了一种上述技术方案所述高强度双组份聚氨酯组角胶的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份混合，得到A组分；
将四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂混合，得到B组分；
将A组分和B组分混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
本发明优选将氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂1～5份在搅拌条件下混合；所述混合的时间优选为1h～6h，更优选为2h～3h。
本发明优选将所述四官能度多元醇、三官能度多元醇和二官能度聚酯多元醇优选经过脱水后再和其它组分混合反应。本发明优选将四官能度多元醇、三官能度多元醇和二官能度聚酯多元醇混合后在100℃下真空脱水2h，然后降温至55～65℃后再和其它组分混合。
所述四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂优选在真空状态下搅拌混合1h～6h，更优选为2h～3h。
得到A组分和B组分后，本发明将A组分和B组分混合，得到双组份聚氨酯组角胶。所述A组分和B组分的体积比优选为1:1。
本发明优选采用如下方式对双组份组角胶进行性能测定：
剪切强度检测方法：用未打磨的铝片制备长25mm、厚0.2mm、宽12.5mm的组角胶搭接样片，在温度23℃、湿度50％条件下养护24h后于电子万能试验机上进行剪切性能测试。
可操作时间测试方法：用2.5mm出胶口胶嘴配合双组份胶管打胶，出胶口完全出胶后，在温度23℃、湿度50％条件下静置不同时间进行挤出性测试，当气动胶枪压力＞0.3Mpa时的时间定为可操作时间。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种高强度双组份聚氨酯组角胶及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量1000的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入500g MDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将600g异氰酸酯封端聚合物，500g多亚甲基多苯基异氰酸酯、800g碳酸钙、60g比表面150m2/g的疏水白炭黑、40g邻苯二甲酸二异壬酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约45Pa·s。
B组份的制备：
将260g分子量600的聚醚四元醇、400g分子量500的聚醚三元醇、400g分子量800的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入880g碳酸钙，20g比表面150m2/g的疏水白炭黑、36gβ-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、4g二醋酸二丁基锡，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约56Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
比较例1
A组分的制备：
在三口烧瓶中，加入50g双酚A改性聚醚二元醇(相对分子量1000～1100，羟值20～30mgKOH/g)，加热到120℃真空脱水2h，然后降温到60℃，快速加入550g多亚甲基多苯基多异氰酸酯，缓慢升温至80℃，并在干燥氮气状态下搅拌反应2h，制备出预聚物。将预聚物加入到行星搅拌机中，加入395g重质碳酸钙，5g噁唑烷除水剂，在真空状态下搅拌2h，得到A组分。
B组分的制备：
在三口烧瓶中加入50g蓖麻油多元醇(相对分子量900～1000，羟值176～187mgKOH/g)，450g双酚A改性聚醚三元醇(相对分子量300～400，羟值150～200mgKOH/g)，30g双酚A改性聚醚二元醇(相对分子量1000～1100，羟值20～30mgKOH/g)，加热至120℃，并在真空条件下脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入3gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，2g疏水白炭黑，0.5g三亚乙基二胺，在真空状态下继续搅拌30min，然后加入444.5g重质碳酸钙，20g活化A分子筛原粉，在真空状态下搅拌2h，得到B组分。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本比较例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。
比较例2
A组分的制备：
将800g多亚甲基多苯基异氰酸酯，1100g重质碳酸钙，100g疏水气相白炭黑加入到行星搅拌机中搅拌分散1h，得到A组分；粘度约70Pa.s。
B组分的制备：
将600g分子量800的聚氧化丙烯三元醇，100g分子量300的聚氧化丙烯三元醇、120g分子量4000的氧化丙烯二元醇、40g分子量400的氧化丙烯二元醇、300g纳米碳酸钙、700g重钙、60g气相白炭黑、40g3A分子筛、40g钛白粉、20g缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和0.2g辛酸亚锡催化剂充分搅拌均匀，得到B组分，粘度约50Pa.s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本比较例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。
实施例2
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量600的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入700g MDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将700g异氰酸酯封端聚醚多元醇，540g多亚甲基多苯基异氰酸酯、700g碳酸钙、60g比表面150m2/g的疏水气相白炭黑加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约50Pa·s。
B组份的制备：
将260g分子量400的聚醚四元醇、240g分子量400的聚醚三元醇、600g分子量800的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入800g碳酸钙，60g比表面150m2/g的疏水白炭黑、38gβ-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、2g二醋酸二丁基锡，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约60Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
实施例3
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量600的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入700gTDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将400g异氰酸酯封端聚醚多元醇，560g多亚甲基多苯基异氰酸酯、880g碳酸钙、60g比表面180m2/g的疏水气相白炭黑、100g邻苯二甲酸二异癸酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约55Pa·s。
B组份的制备：
将100g分子量350的聚醚四元醇、460g分子量300的聚醚三元醇、600g分子量2000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入740g碳酸钙，60g比表面180m2/g的疏水气相白炭黑、38gβ-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、2g异辛酸铋，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约50Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
比较例3
A组份的制备：
将800g多亚甲基多苯基异氰酸酯、840g碳酸钙、60g比表面180m2/g的疏水气相白炭黑、300g邻苯二甲酸二异丁酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约45Pa·s。
B组份的制备：
将740g分子量400的聚醚三元醇、400g分子量2000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入740g碳酸钙，80g比表面180m2/g的疏水白炭黑、38gβ-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、2g辛葵酸铋，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约55Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。
实施例4
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量1000的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入500gTDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将700g异氰酸酯封端聚醚多元醇，400g多亚甲基多苯基异氰酸酯、700g碳酸钙、100g比表面120m2/g的疏水气相白炭黑、100g邻苯二甲酸二辛酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约65Pa·s。
B组份的制备：
将120g分子量400的聚醚四元醇、420g分子量450的聚醚三元醇、480g分子量1000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入880g碳酸钙，58g比表面120m2/g的疏水气相白炭黑、40gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2g二月桂酸二丁基锡，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约55Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
比较例4
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量1000的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入500gTDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将1300g异氰酸酯封端聚醚多元醇，620g碳酸钙、80g比表面120m2/g的疏水气相白炭黑加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约40Pa·s。
B组份的制备：
将80g分子量400的聚醚四元醇、400g分子量450的聚醚三元醇、540g分子量1000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入880g碳酸钙，58g比表面120m2/g的疏水白炭黑、40gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、2g二月桂酸二丁基锡，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约55Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。
实施例5
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将500g分子量1000的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入500gTDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将500g异氰酸酯封端聚醚多元醇，500g多亚甲基多苯基异氰酸酯、860g碳酸钙、40g比表面180m2/g的疏水白炭黑、100g Mesamoll增塑剂加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约60Pa·s。
B组份的制备：
将120g分子量400的聚醚四元醇、420g分子量450的聚醚三元醇、480g分子量1000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入800g碳酸钙，80g比表面180m2/g的疏水白炭黑、100gβ-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、0.4g月硅酸铋，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约65Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
实施例6
异氰酸酯封端聚醚的制备：
将300g分子量450的聚醚三元醇100℃脱水3h，然后降温到70℃，加入700gMDI，70℃反应2h，然后降温出料，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇。
A组份的制备：
将600g异氰酸酯封端聚醚多元醇，500g多亚甲基多苯基异氰酸酯、760g碳酸钙、40g比表面180m2/g的疏水气相白炭黑、100g邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约40Pa·s。
B组份的制备：
将120g分子量400的聚醚四元醇、420g分子量450的聚醚三元醇、500g分子量1000的聚酯二元醇加入到三口烧瓶中，100℃真空脱水2h，然后降温至60℃，加入到行星搅拌机中。然后加入800g碳酸钙，80g比表面180m2/g的疏水气相白炭黑、80g3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、0.4g月硅酸铋、0.4g二月桂酸二丁基锡，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约60Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
将本实施例中得到的组角胶按照剪切强度和可操作时间评价方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份组角胶剪切强度高，可操作时间长。
表1本发明实施例1～6和比较例1～4制备的双组份聚氨酯组角胶的性能测试结果
由以上实施例可知，本发明提供了一种高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分和B组分；所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。本发明提供的聚氨酯组角胶在上述组分的相互作用下，使其具有较高的剪切强度和较长的可操作时间。还具有较高的粘结强度和较高的硬度。该聚氨酯组角胶不仅能够提高铝合金组角位置的结构粘接强度，还能大大改善铝合金门窗组角位置的渗漏、变形及角部开裂问题。实验结果表明：本发明提供的聚氨酯组角胶的可操作时间为24～38min；24h剪切强度为6.8～10.8MPa；邵氏硬度为79～88。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度双组份聚氨酯组角胶，包括A组分和B组分；
所述A组分包括异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；
所述B组分包括四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂。
2.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述异氰酸酯封端聚醚多元醇中NCO与OH的反应摩尔比为2～5:1。
3.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述异氰酸酯封端聚醚多元醇由以下方法制得：
将异氰酸酯和聚醚多元醇反应，得到异氰酸酯封端聚醚多元醇；
所述异氰酸酯选自二苯甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；
所述聚醚多元醇选自分子量400～2000的三官能度聚醚多元醇。
4.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述四官能度多元醇选自分子量300～1000的四官能度聚醚多元醇；
所述三官能度多元醇选自分子量300～800的三官能度聚醚多元醇；
所述二官能度聚酯多元醇选自分子量300～2000的二官能度聚酯多元醇。
5.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述粘接促进剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二异辛酯和Mesamoll增塑剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高强度双组份聚氨酯组角胶，其特征在于，所述A组分的粘度为30～100Pa·s；
所述B组分的粘度为30～100Pa·s。
8.一种权利要求1～7任一项所述高强度双组份聚氨酯组角胶的制备方法，包括以下步骤：
将异氰酸酯封端聚醚多元醇20～40份，多亚甲基多苯基异氰酸酯15～30份，碳酸钙35～45份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份混合，得到A组分；
将四官能度多元醇5～15份，三官能度多元醇10～25份，二官能度聚酯多元醇10～35份，气相白炭黑1～4份，碳酸钙20～50份，0.5～5份粘接促进剂和0.01～0.5份催化剂混合，得到B组分；
将A组分和B组分混合，得到双组份聚氨酯组角胶。
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