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
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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