CN110467900B - 一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包含A和B两组分;A组包含第一聚合物多元醇、小分子多元醇、蓖麻油以及偶联剂,偶联剂为3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3‑缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N‑[4‑氰基‑3‑(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物;B组分以异氰酸酯三聚体作为主体,还添加了第二聚合物多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、蓖麻油和调节剂;调节剂为3,3,3‑三氟‑1,2‑环氧丙烷、N‑苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物;聚氨酯胶黏剂具有耐酸碱,耐溶剂的特性,适用于制备尼龙笔头,由该胶黏剂制得的尼龙笔头具有较强的耐酸碱性和耐溶剂性,经过较长时间的酸碱液浸泡后,依然能够保持稳定,能够正常使用。

Description

一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂,更具体的说是涉及一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂。
背景技术
尼龙笔是指用极细的尼龙纤维做成的笔,其弹性强,耐摩擦,具有很大的市场潜力和应用前景。市场上尼龙笔种类繁多,其中大多数尼龙笔的笔头是用胶黏剂将尼龙粘结而成,因此选择合适的胶黏剂是决定尼龙笔头的性能的关键所在。目前,市面上的尼龙笔头一般都具有较好的硬度,便于使用者书写;但其耐酸碱很差,即尼龙笔头在酸液或者碱液中浸泡一段时间后,笔头的溶胀率过大,无法继续使用,使用寿命过短,这极大限制了尼龙笔的发展。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,该胶黏剂制成的尼龙笔头具有较强的耐酸碱性。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:2-5份;
B组分:3-6份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇40-50份;
偶联剂1-2份;
小分子多元醇3-6份;
蓖麻油45-60份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇25-35份;
二苯基甲烷二异氰酸酯55-65份;
蓖麻油8-12份;
异氰酸酯三聚体90-110份;
调节剂6-10份。
作为本发明的进一步改进,所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
作为本发明的进一步改进,所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1。
作为本发明的进一步改进,所述小分子多元醇为二甘醇。
作为本发明的进一步改进,所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
作为本发明的进一步改进,所述异氰酸酯三聚体为TDI三聚体、HDI三聚体和IPDI三聚体中的任意一种。
作为本发明的进一步改进,所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
作为本发明的进一步改进,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
作为本发明的进一步改进,所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
作为本发明的进一步改进,所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
本发明的有益效果:包含A和B两个组分;其中A组分为活泼氢组分,包含第一聚合物多元醇、小分子多元醇、蓖麻油以及偶联剂,其中第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物;小分子多元醇为二甘醇,二甘醇不仅能够提供活泼氢,其自身发生交联反应,同时具有增塑作用,提高交联程度,使之产生密集的交联网状结构;蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯,该物质中含有的羟基化合物能很好的与异氰酸酯基团反应,通过加入蓖麻油,能提高聚氨酯胶黏剂的耐溶剂性和热稳定性,同时也能一定程度的提高耐酸碱性能;作为本发明的创作性之一加入了偶联剂来对异氰酸酯基团进行改性,偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其中3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷都为有机硅类物质,存在无机结构的主链和有机结构的侧链,使得聚氨酯胶黏剂具有较强的化学稳定性,耐酸碱性;而N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺中含有环氧、氟、酰胺等基团,能够提高聚氨酯胶黏剂的耐水性,耐乙醇(溶剂)性,同时进一步提高化学稳定性;在这三种物质的共同作用下,使得聚氨酯胶黏剂具有较强的酸碱稳定性,耐水和耐溶剂性,同时还能提高粘结强度和热稳定性。
而B组分为含-NCO基团的聚氨酯预聚体组分,通过以异氰酸酯三聚体作为主体,同时添加了第二聚合物多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、蓖麻油和调节剂等物质,异氰酸酯三聚体是一种低分子量的聚合物,这种聚合物分子中含有三个NCO官能团,它参加反应时,三个官能团都能反应,从而使得产物形成更加致密的交联网状结构,进一步提高聚氨酯胶黏剂的酸碱稳定性;本发明中所使用的异氰酸酯三聚体为TDI三聚体、HDI三聚体和IPDI三聚体中的任意一种;此外本发明中也添加了异氰酸酯单体,该单体为二苯基甲烷二异氰酸酯,用于进一步提供NCO官能团,参与反应;作为,本发明的另一个新创点,加入了调节剂,调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,在这些物质的共同作用下,一方面能够提高A组分和B组分之间的相容性,A组分会均匀分散在B组分中,使得聚氨酯预聚体组分与活泼氢组分充分反应,反应更加完全,最终形成的高分子具有高致密性的交联网状结构,同时由于存在氟基团等基团,进一步提高了聚氨酯胶黏剂的耐酸碱性,耐溶剂性;此外,经过调节剂的调节作用后,本发明制得的胶黏剂与尼龙纤维之间具有较好的相容性,便于对尼龙纤维进行粘合。
在本发明中没有使用任何溶剂,无毒环保,不会产生VOC等有毒有害物质,绿色环保,利于可持续发展;同时来源广泛,反应条件简单,制备容易,便于生产。本发明最终制得的聚氨酯胶黏剂具有耐酸碱,耐溶剂的特性;该胶黏剂专门适用于制备尼龙笔头,由该胶黏剂制得的尼龙笔头具有不错的硬度,便于抒写;同时该尼龙笔头具有较强的耐酸碱性和耐溶剂性,经过较长时间的酸碱液浸泡后,依然能够保持稳定,能够正常使用,应用范围广,制得推广。
具体实施方式
实施例1
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:4份;
B组分:5份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇45份;
偶联剂1份;
小分子多元醇4份;
蓖麻油50份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇30份;
二苯基甲烷二异氰酸酯60份;
蓖麻油10份;
异氰酸酯三聚体100份;
调节剂8份。
所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1。
所述小分子多元醇为二甘醇。
所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
所述异氰酸酯三聚体为TDI三聚体。
所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
实施例2
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:4份;
B组分:4份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇47份;
偶联剂1份;
小分子多元醇4份;
蓖麻油48份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇29份;
二苯基甲烷二异氰酸酯62份;
蓖麻油9份;
异氰酸酯三聚体100份;
调节剂8份。
所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1。
所述小分子多元醇为二甘醇。
所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
所述异氰酸酯三聚体为HDI三聚体。
所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
实施例3
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:4份;
B组分:3份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇44份;
偶联剂1份;
小分子多元醇6份;
蓖麻油49份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇29份;
二苯基甲烷二异氰酸酯59份;
蓖麻油12份;
异氰酸酯三聚体100份;
调节剂8份。
所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1。
所述小分子多元醇为二甘醇。
所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
所述异氰酸酯三聚体为IPDI三聚体。
所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
对比例1
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:4份;
B组分:5份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇45份;
偶联剂1份;
小分子多元醇4份;
蓖麻油50份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇30份;
二苯基甲烷二异氰酸酯60份;
蓖麻油10份;
异氰酸酯三聚体100份;
调节剂8份。
所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述小分子多元醇为二甘醇。
所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
所述异氰酸酯三聚体为TDI三聚体。
所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
对比例2
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括下列重量份物质组成:
A组分:4份;
B组分:5份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇45份;
偶联剂1份;
小分子多元醇4份;
蓖麻油50份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇30份;
二苯基甲烷二异氰酸酯60份;
蓖麻油10份;
异氰酸酯三聚体100份;
调节剂8份。
所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1。
所述小分子多元醇为二甘醇。
所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
所述异氰酸酯三聚体为TDI三聚体。
所述调节剂为三乙醇胺。
一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
试样性能检测
尼龙笔头的制备
将尼龙纤维在240℃下以20cm/min的速度通过并股机(试样位于并股机内),使其定型形成棒状纤维,并将其裁剪成3厘米的尼龙笔头。
耐酸性测试:
本发明将尼龙笔头的溶胀率(R%)作为其耐酸性的指标。将尼龙笔头在常温下在不同酸性(PH=1.3、2.3、3.1、3.8、4.5)下的盐酸溶液中浸泡3天,在浸泡前测量出尼龙笔头的体积,浸泡后再测其体积,体积的变化率便是尼龙笔头的溶胀率(单位:%)。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
1.3 0.034 0.044 0.029 0.142 0.120
2.5 0.023 0.033 0.020 0.130 0.110
3.8 0.020 0.026 0.013 0.113 0.106
4.5 0.018 0.024 0.012 0.095 0.090
5.6 0.017 0.023 0.012 0.092 0.088
由上表可知,通过使用本发明胶黏剂制得的尼龙笔头具有较强的耐酸性;在酸液中浸泡较长时间后,其体积基本不变,依然能够正常使用,使用寿命长,应用范围广。
耐碱性测试:
本发明将尼龙笔头的溶胀率(R%)作为其耐碱性的指标。将尼龙笔头在常温下在不同碱性(PH=10.2、10.8、11.4、12.0、12.8)下的氢氧化钠溶液中浸泡3天,在浸泡前测量出尼龙笔头的体积,浸泡后再测其体积,体积的变化率便是尼龙笔头的溶胀率。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
9.8 0.015 0.012 0.021 0.066 0.082
10.6 0.016 0.013 0.023 0.095 0.102
11.4 0.018 0.015 0.025 0.118 0.135
12.0 0.023 0.019 0.030 0.137 0.149
12.8 0.032 0.026 0.038 0.185 0.206
由上表可知,通过使用本发明胶黏剂制得的尼龙笔头具有较强的耐碱性;在碱液中浸泡较长时间后,其体积基本不变,依然能够正常使用,使用寿命长,应用范围广。
此外,还对实施例1-3制得的尼龙笔头进行硬度和耐溶剂测试
用洛氏硬度器进行硬度测试
试样 硬度(HRC)
实施例1 97
实施例2 89.5
实施例3 93.2
本发明将尼龙笔头的溶胀率(R%)作为其耐溶剂性的指标,将尼龙笔头在常温下在溶剂(乙醇)中浸泡3天,在浸泡前测量出尼龙笔头的体积,浸泡后再测其体积,体积的变化率便是尼龙笔头的溶胀率。
试样 溶胀率(%)
实施例1 0.012
实施例2 0.015
实施例3 0.013
由上表可知,通过使用本发明胶黏剂制得的尼龙笔头具有较强的耐溶剂性;本发明的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,是一种双组分胶黏剂,包含A和B两个组分;其中A组分为活泼氢组分,包含第一聚合物多元醇、小分子多元醇、蓖麻油以及偶联剂,其中第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物;小分子多元醇为二甘醇,二甘醇不仅能够提供活泼氢,其自身发生交联反应,同时具有增塑作用,提高交联程度,使之产生密集的交联网状结构;蓖麻油是脂肪酸的三甘油酯,该物质中含有的羟基化合物能很好的与异氰酸酯基团反应,通过加入蓖麻油,能提高聚氨酯胶黏剂的耐溶剂性和热稳定性,同时也能一定程度的提高耐酸碱性能;作为本发明的创作性之一加入了偶联剂来对异氰酸酯基团进行改性,偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其中3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷都为有机硅类物质,存在无机结构的主链和有机结构的侧链,使得聚氨酯胶黏剂具有较强的化学稳定性,耐酸碱性;而N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺中含有环氧、氟、酰胺等基团,能够提高聚氨酯胶黏剂的耐水性,耐乙醇(溶剂)性,同时进一步提高化学稳定性;在这三种物质的共同作用下,使得聚氨酯胶黏剂具有较强的酸碱稳定性,耐水和耐溶剂性,同时还能提高粘结强度和热稳定性。
而B组分为含-NCO基团的聚氨酯预聚体组分,通过以异氰酸酯三聚体作为主体,同时添加了第二聚合物多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、蓖麻油和调节剂等物质,异氰酸酯三聚体是一种低分子量的聚合物,这种聚合物分子中含有三个NCO官能团,它参加反应时,三个官能团都能反应,从而使得产物形成更加致密的交联网状结构,进一步提高聚氨酯胶黏剂的酸碱稳定性;本发明中所使用的异氰酸酯三聚体为TDI三聚体、HDI三聚体和IPDI三聚体中的任意一种;此外本发明中也添加了异氰酸酯单体,该单体为二苯基甲烷二异氰酸酯,用于进一步提供NCO官能团,参与反应;作为,本发明的另一个新创点,加入了调节剂,调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,在这些物质的共同作用下,一方面能够提高A组分和B组分之间的相容性,A组分会均匀分散在B组分中,使得聚氨酯预聚体组分与活泼氢组分充分反应,反应更加完全,最终形成的高分子具有高致密性的交联网状结构,同时由于存在氟基团等基团,进一步提高了聚氨酯胶黏剂的耐酸碱性,耐溶剂性;此外,经过调节剂的调节作用后,本发明制得的胶黏剂与尼龙纤维之间具有较好的相容性,便于对尼龙纤维进行粘合。
在本发明中没有使用任何溶剂,无毒环保,不会产生VOC等有毒有害物质,绿色环保,利于可持续发展;同时来源广泛,反应条件简单,制备容易,便于生产。本发明最终制得的聚氨酯胶黏剂具有耐酸碱,耐溶剂的特性;该胶黏剂专门适用于制备尼龙笔头,由该胶黏剂制得的尼龙笔头具有不错的硬度,便于抒写;同时该尼龙笔头具有较强的耐酸碱性和耐溶剂性,经过较长时间的酸碱液浸泡后,依然能够保持稳定,能够正常使用,应用范围广,制得推广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:包括下列重量份物质组成:
A组分:2-5份;
B组分:3-6份;
所述A组分包括下列重量份物质组成:
第一聚合物多元醇40-50份;
偶联剂1-2份;
小分子多元醇3-6份;
蓖麻油45-60份;
所述B组分包括下列重量份物质组成:
第二聚合物多元醇25-35份;
二苯基甲烷二异氰酸酯55-65份;
蓖麻油8-12份;
异氰酸酯三聚体90-110份;
调节剂6-10份;
所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]甲基环氧丙烯酰胺的混合物,其质量比为1:1:1;
所述调节剂为3,3,3-三氟-1,2-环氧丙烷、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺和三乙醇胺的混合物,其质量比1:2:2。
2.根据权利要求1所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述第一聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:10。
3.根据权利要求1所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述小分子多元醇为二甘醇。
4.根据权利要求1所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述第二聚合物多元醇为聚醚多元醇303和聚醚多元醇220的混合物,其质量比为1:20。
5.根据权利要求1所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述异氰酸酯三聚体为TDI三聚体、HDI三聚体和IPDI三聚体中的任意一种。
6.根据权利要求权利要求1至5任意一项所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述胶黏剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一:根据设定的重量份配备原料,将第一聚合物多元醇、偶联剂、小分子多元醇和蓖麻油放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得A组分;
步骤二:将第二聚合物多元醇、蓖麻油和二苯基甲烷二异氰酸酯放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得B1组分;
步骤三:将异氰酸酯三聚体和调节剂放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后制得B2组分;接着将B1组分加入到B2组分中搅拌混合,混合均匀后,制得B组分;
步骤四:将A组分和B组分放入反应容器内搅拌混合,混合均匀后升温进行反应,制得胶黏剂。
7.根据权利要求6所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述步骤二中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至60℃后进行反应,反应时间为2h。
8.根据权利要求7所述的一种尼龙笔头专用的无溶剂聚氨酯胶黏剂,其特征在于:所述步骤四中混合均匀后升温进行反应是指将温度升高至80℃后进行反应,反应时间为4h。
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