CN110172325A - 一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，属于胶黏剂技术领域。所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.0～1.2比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇60～80份、交联/扩链剂0.2～1份、填料2～8份、触变剂1～2份、催化剂0.1～0.5份、石墨烯0.1～0.2份。该发明产品不存在溶剂挥发的问题，是环保的胶黏剂，固化后具有很好的弹性、韧性、耐热、耐低温等性能，已实现在复合地板中的规模化应用。

Description

一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯胶黏剂，尤其是一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。
背景技术
聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸醋基团(-NHCOO-)或异氨酸酯基(NCO)的胶粘剂。聚氨酯因含有强极性的异氨酸酯基和氨基甲酸醋基，具有很高的反应性，粘结力强。聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，能耐受冲击振动和弯曲疲劳。聚氨酯的玻璃化转变温度较低，耐低温性能优异。此外，聚氨酯胶粘剂还具有胶膜硬度可调，粘合工艺简便，室温和加热均能固化等特点。
双组分聚氨酯胶黏剂是聚氨酯胶黏剂中最重要的一大类，用途广，用量大。通常由甲、乙两个组份（或者称为A组分和B组分，主剂和固化剂）组成，分开包装，使用前按一定比例配制即可。甲组分（主剂）可以为羟基组分，乙组分（固化剂）可以为含游离异氰酸酯基团的组分。也有的主剂为端基NCO的聚氨酯预聚体，固化剂为低分子量多元醇或多元胺。甲组分和乙组分按一定比例混合，固化后得到弹性、韧性、耐热、耐低温和耐介质性能良好的聚氨酯树脂。双组分聚氨酯胶黏剂的类别可以根据有无溶剂来分，包括溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂、无溶剂型聚氨酯胶黏剂以及水性双组分聚氨酯胶黏剂。
现有技术中，专利CN201711013818.7公开了一种无溶剂型聚氨酯胶黏剂的制备方法，所得胶黏剂观活化能和剪切强度好，高胶黏剂主要用于软包装产品；专利CN201710409819.7公开了一种双组份无溶剂型聚氨酯胶黏剂，不含溶剂，为环保型胶黏剂；由聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇配制的聚氨酯胶黏剂具有优异的耐水解性，加入松香树脂可以使得含羟基化合物可以更好的溶解在一起；碳化二亚胺为耐水解稳定剂，可以提高胶黏剂的耐水解性；三乙醇胺为有催化剂的交联剂，可以提高固化速度，使得胶黏剂具有较高的初粘性。综合比较现有技术可以发现，目前的无溶剂型聚氨酯胶黏剂有着优异的耐高温性和耐水性，然而其使用的复合基材范围偏窄，尤其是在复合地板中的应用仍需关键技术的集成与应用。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，该产品不存在溶剂挥发的问题，是环保型的胶黏剂，可用于PVC基层与木塑基层的粘接。
本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：
本发明提供一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.0～1.2比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇60～80份、交联/扩链剂0.2～1份、填料2～8份、触变剂1～2份、催化剂0.1～0.5份、石墨烯0.1～0.2份。
最优的，所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇70份、交联/扩链剂0.6份、填料5份、触变剂1.5份、催化剂0.5份、石墨烯0.15份。
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油中的一种或几种的混合物。
所述B组分中交联/扩链剂原料为小分子醇或二胺扩链剂，可以是乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物。
所述B组分中填料不仅不仅降低胶黏剂的成本，而且提高胶黏剂的初黏性，增加胶的硬度和耐热性。填料可以是碳酸钙、钛白粉、滑石粉、高岭土中的一种或几种的混合物。
进一步的，在填料中可以加入颜料。
所述B组分中触变剂是用于在垂直面使用的密封胶和无溶剂胶黏剂的助剂，可以是气相二氧化硅、超细微碳酸钙、有机膨润土中的一种或几种的混合物。
所述B组分中催化剂为辛酸亚锡或三亚乙基二胺。
本发明的优势在于：
（1）无溶剂双组分聚氨酯胶黏剂不存在溶剂挥发的问题，是环保的胶黏剂；
（2）属反应性的胶黏剂。固化后具有很好的弹性、韧性、耐热、耐低温等性能；
（3）初黏力和最终粘接强度显著高于目前产品，且可实现在复合地板中的规模化应用；
（4）本发明产品在B组分中添加了石墨烯，充分利用石墨烯的高导热性能，显著提升了产品的热力学性能，提高了热固化速度，使胶黏剂具有较高的初粘性，且使得产品可以在较低的温度下实现在复合地板中的应用。
具体实施方式
实施例1
一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.1比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇70份、交联/扩链剂0.6份、填料5份、触变剂1.5份、催化剂0.5份、石墨烯0.15份；
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油的混合物，质量比为1:1:1:1；所述B组分中交联/扩链剂原料是乙二醇；所述B组分中填料是碳酸钙；所述B组分中触变剂气相二氧化硅；所述B组分中催化剂为辛酸亚锡。
实施例2
一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.1比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇70份、交联/扩链剂0.6份、填料5份、触变剂1.5份、催化剂0.5份、石墨烯0.15份；
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇的的混合物，质量比为1:1:1；所述B组分中交联/扩链剂原料是乙二醇；所述B组分中填料是碳酸钙；所述B组分中触变剂气相二氧化硅；所述B组分中催化剂为辛酸亚锡。
实施例3
一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.2比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇70份、交联/扩链剂0.6份、填料5份、触变剂1.5份、催化剂0.5份、石墨烯0.15份；
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油的混合物，质量比为1:1:1:1；所述B组分中交联/扩链剂原料是乙二醇；所述B组分中填料是碳酸钙；所述B组分中触变剂气相二氧化硅；所述B组分中催化剂为辛酸亚锡。
实施例4
一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.1比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇80份、交联/扩链剂0.2份、填料8份、触变剂1份、催化剂0.5份、石墨烯0.1份；
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油的混合物，质量比为1:1:1:1；所述B组分中交联/扩链剂原料是乙二醇；所述B组分中填料是碳酸钙；所述B组分中触变剂气相二氧化硅；所述B组分中催化剂为辛酸亚锡。
实施例5
一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.1比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇60份、交联/扩链剂1份、填料2份、触变剂2份、催化剂0.1份、石墨烯0.2份。
所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油的混合物，质量比为1:1:1:1；所述B组分中交联/扩链剂原料是乙二醇；所述B组分中填料是碳酸钙；所述B组分中触变剂气相二氧化硅；所述B组分中催化剂为辛酸亚锡。
实施例6 无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂产品性能测定
以复合地板为试验对象，将实施例1-5及对比例所述的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂产品进行性能检测，其中对照组为专利CN201710409819.7所述产品，对比例1为实施例1中B组分不含石墨烯的聚氨酯胶黏剂，对比例2为实施例2中B组分不含石墨烯的聚氨酯胶黏剂；
力学性能：按照GB/T7124检测试件剪切强度并按照GB/T528检测试件拉伸强度；
试验结果如下表所示：
表1 无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂试件性能测试
试验组 剪切强度（MPa） 拉伸强度（MPa） -196℃剪切强度（Mpa）
对照组 42.5 32.7 18.1
实施例1 52.4 38.2 30.7
实施例2 45.6 32.5 25.2
实施例3 51.5 37.9 29.5
实施例4 48.6 35.8 28.7
实施例5 48.1 34.6 29.1
对比例1 43.8 31.3 26.9
对比例2 44.9 32.1 27.2
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂具有优异的性能，本发明实施例1-5制得的胶黏剂的剪切强度、拉伸强度和在-196℃条件下剪切强度均高于对照组，在胶黏剂行业的发展中具有广阔的前景。同时，试验结果表明原料配比对产品性能影响显著，特别是石墨烯的加入显著提升了产品的黏性性能。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分，所述A组分为多异氰酸酯原料，所述B组分为低聚多元醇、交联/扩链剂、填料、触变剂、催化剂；所述A组分与所述B组分按NCO/OH=1.0～1.2比例混合；所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇60～80份、交联/扩链剂0.2～1份、填料2～8份、触变剂1～2份、催化剂0.1～0.5份、石墨烯0.1～0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中各原料的质量比组成为：低聚多元醇70份、交联/扩链剂0.6份、填料5份、触变剂1.5份、催化剂0.5份、石墨烯0.15份。
3.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述A组分中的多异氰酸酯原料是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中低聚物多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中交联/扩链剂原料为小分子醇或二胺扩链剂，可以是乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中填料可以是碳酸钙、钛白粉、滑石粉、高岭土中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于可以在填料中可以加入颜料。
8.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中触变剂是气相二氧化硅、超细微碳酸钙、有机膨润土中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种适用于复合地板的无溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于所述B组分中催化剂为辛酸亚锡或三亚乙基二胺。
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