CN110305615A - 一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法 - Google Patents

一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种胶粘剂制备方法，尤其是涉及一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，属于胶黏剂制备技术领域。A组分为含羟基的混合物，其粘度为2000‑4000mPa.s，B组分为含‑NCO基团的混合物，NCO值为20‑30％，粘度为100‑400mPa.s；分别制备A、B组分，将A组分与B组分按比例混合使用。本发明制备的可喷涂双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂粘度低、可喷涂，生产效率高；固化快、压合时间短，降低生产成本；粘结强度高，耐热性和耐水性优良，满足各种板材复合粘接要求。

Description

一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂制备方法，尤其是涉及一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，属于胶黏剂制备技术领域。
背景技术
聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂，具有较高的反应活性，对含有活泼氢的或吸水性的基材具有较高的粘接强度，如金属、木材、泡沫板、纤维、木材、皮革、塑料等，既可以室温固化，也可以加热固化，容易形成交联的结构，胶层硬度也高，耐低温性能优异，柔韧性好，剥离强度高，尤其是耐冲击、耐振动、耐疲劳性能好，非常适合于各种夹芯板、大面积复合板材的加工制造。
但目前市场上的夹芯板、大面积复合板材的复合胶还在大量使用溶剂型胶粘剂，毒害作用十分大。虽然有些较大用户已在使用双组分聚氨酯胶，但普遍采用手工刮涂或机器辊涂的施胶方式，需要压合4-8h，生产效率低下。本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种粘度低、压合时间短、可喷涂的无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法。
发明内容
本发明提供了一种双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，制备出一种粘度低、压合时间短、可喷涂的聚氨酯胶粘剂，其粘结强度高，耐热性和耐水性优良，具有一定阻燃性，主要应用于夹芯板、大面积板材复合，生产工艺简便易操作，使用成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度合格后，出料，即制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分，A组分为含羟基的混合物，粘度为2000-4000mPa·s；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合二苯基甲烷二异氰酸酯 60～80份，
液化二苯基甲烷二异氰酸酯 20～40份；
取60～80份聚合MDI、20～40份液化二异氰酸酯，混合均匀得到B组份，B组分为含-NCO基团的混合物，NCO值为20-30％，粘度为100-400mPa·s；
步骤二，将上述制备得到的A组分与上述制备得到的B组分按3～5:1的质量比混合，并喷涂到所要粘接的元件表面。
所述的蓖麻油多元醇为精炼一级工业蓖麻油，其官能度2-3，羟值为150-200mgKOH/g，为市售商购产品；
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，其重均分子量为500～2000，官能度为2或3，羟值为50-200mgKOH/g，均为市售商购产品；
所述的无机粉料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙中任意一种或多种；
所述的阻燃剂为无卤含磷类阻燃剂，磷的含量为5-35％，分解温度大于180℃，为市售商购产品；
所述的偶联剂为KH-550、KH560、KH570中的任意一种；
所述的助剂为聚硅氧烷消泡剂和有机锡催化剂中的任意一种或两种的混合物，为市售商购产品。
所述的液化二苯基甲烷二异氰酸酯包括2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物(MDI-50)、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)或NCO值在20-30％之间的液态的二苯基甲烷二异氰酸酯改性物中的任意一种。
由于采用了以上技术方案和加工步骤，本发明具有的有益效果如下：
1、粘度低、可喷涂，生产效率高；
2、固化快、压合时间短，降低生产成本；
3、粘结强度高，耐热性和耐水性优良，满足各种板材复合粘接要求。
具体实施方式：
以下通过具体实施例说明本发明，但是本发明并不仅仅限定于这些实施例。若没有特别说明，所有原料均为市售商购产品。
实施例1
一种双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所诉的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度合格后，出料，即制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分，A组分为含羟基的混合物，粘度为2000-4000mPa·s；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 60～80份，
液化二异氰酸酯 20～40份；
取60～80份聚合MDI、20～40份液化二异氰酸酯，混合均匀得到B组份，B组分为含-NCO基团的混合物，NCO值为20-30％，粘度为100-400mPa·s；
步骤二，将上述制备得到的A组分与上述制备得到的B组分按3～5:1的质量比混合，并喷涂到所要粘接的元件表面。
所述的蓖麻油多元醇为精炼一级工业蓖麻油，其官能度2-3，羟值为150-200mgKOH/g，为市售商购产品。
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，其重均分子量为500～2000，官能度为2或3，羟值为50-200mgKOH/g，均为市售商购产品。
所述的无机粉料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙中任意一种或多种。
所述的阻燃剂为无卤含磷类阻燃剂，磷的含量为5-35％，分解温度大于180℃，为市售商购产品；
所述的偶联剂为KH-550、KH560、KH570中的任意一种。
所述的助剂为聚硅氧烷消泡剂和有机锡催化剂中的任意一种或两种的混合物，为市售商购产品。
所述的液化二苯基甲烷二异氰酸酯包括2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物(MDI-50)、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)或NCO值在20-30％之间的液态的二苯基甲烷二异氰酸酯改性物中的任意一种。
实施例2
一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度为2600mPa·s，过滤出料，制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 65份，
液化MDI 35份；
取65份聚合MDI、35份液化二异氰酸酯，混合均匀得到B组份；
步骤二，通过专用的喷涂设备，将A组分与所述B组分按5：1的质量比混合喷涂，用于各种塑料、金属、泡沫、陶瓷、木工板材的粘接。
实施例3
一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度为3000mPa·s，过滤出料，制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 70份，
MDI-50 30份；
取70份聚合MDI、30份MDI-50，混合均匀得到B组份；
步骤二，通过专用的喷涂设备，将A组分与B组分按4.5：1的质量比混合喷涂，用于各种塑料、金属、泡沫、陶瓷、木工板材的粘接。
实施例4
一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度为3500mPa·s。过滤出料，制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 72份，
MDI-50 28份；
取72份聚合MDI、28份MDI-50，混合均匀得到B组份；
步骤二，通过专用的喷涂设备，将所述A组分与所述B组分按4：1的质量比混合喷涂，用于各种塑料、金属、泡沫、陶瓷、木工板材的粘接。
实施例5
一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述的胶黏剂由A组分和B组分组成，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度为2300mPa·s，过滤出料，制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 78份，
液化MDI 22份；
取78份聚合MDI、22份液化MDI，混合均匀得到B组份；
步骤二，通过专用的喷涂设备，将所述A组分与所述B组分按3.5：1的质量比混合喷涂，用于各种塑料、金属、泡沫、陶瓷、木工板材的粘接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不是用于限制本发明范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均已该包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，由A组分和B组分组成，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一，分别制备A组分和B组分：
A组分的制备：取下述质量份数的原料：
将上述蓖麻多元醇、聚醚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40-50℃，加入无机粉料，以600-1200r/min的速度高速分散搅拌1-2h，然后加入阻燃剂、偶联剂、助剂，继续搅拌均匀，检测粘度合格后，出料，即制得该双组分聚氨酯胶粘剂的A组分，A组分为含羟基的混合物，粘度为2000-4000mPa·s；
B组分的制备：取下述质量份数的原料：
聚合MDI 60～80份，
液化二异氰酸酯 20～40份；
取60～80份聚合MDI、 20～40份液化二异氰酸酯，混合均匀得到B组份，B组分为含-NCO基团的混合物，NCO值为20-30％，粘度为100-400mPa·s；
步骤二，将上述制备得到的A组分与上述制备得到的B组分按3～5:1的质量比混合，并喷涂到所要粘接的元件表面。
2.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的蓖麻油多元醇是精炼一级工业蓖麻油，其官能度2-3，羟值为150-200mgKOH/g，为市售商购产品。
3.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，其重均分子量为500～2000，官能度为2或3，羟值为50-200mgKOH/g，均为市售商购产品。
4.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的无机粉料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙中任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的阻燃剂为无卤含磷类阻燃剂，磷的含量为5-35％，分解温度大于180℃，为市售商购产品。
6.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为KH-550、KH560、KH570中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的助剂为聚硅氧烷消泡剂和有机锡催化剂中的任意一种或两种的混合物，为市售商购产品。
8.根据权利要求1所述的可喷涂的双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的液化二异氰酸酯为MDI-50、液化MDI或NCO值在20-30％之间液体状态的MDI的改性物中的任意一种。
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