CN110564307A - 一种环保复合胶 - Google Patents

Abstract

一种环保复合胶，涉及一种用于门芯及建筑装修粘接及复合材料生产加工的粘合剂或热固成型胶浆。目的是提供一种可用于钢质防盗门防火门，常温较快固化，成本较低的环保胶料。其特征是各成分重量百分比为：A料中，水玻璃或水玻璃和硅溶胶30‑70%、有机协同剂15‑48%和添加剂0‑55%；所述的B料中含有多异氰酸酯，—NCO基团在B料中占8－20％，聚氨酯预聚体含量>30%，增效剂0—30%，所述聚氨酯预聚体为发泡胶，所述发泡胶为现有防火门防盗门芯材与门面板的粘接胶料，它主要由聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应形成，—NCO基团含量3%‑‑5%；A料与B料的重量比为0.5~1：0.5~1。

Description

一种环保复合胶

技术领域

本发明涉及一种粘合胶料，尤其是可用于防火门防盗门门芯粘接与增强以及建筑、装饰材料粘接和加工的粘结剂或热固成型胶浆。

背景技术

现有防火门与防盗门芯材与门面板的粘接胶料大都为聚氨酯发泡胶，其粘结强度要求不小于0.5MPa，它主要是聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应形成的含残剩—NCO基团的聚氨酯预聚体，通常还加有适量催化剂、稳定剂和10-50%的有机溶剂，一般—NCO基团含量约2%--6%，有韧性较好，粘接强度较高，使用方便的优点，但价格较高；预聚体及溶剂易燃，燃烧产生浓重黑烟释放有毒气体；发泡胶靠空气中水汽作用固化，常常为了获得足以固定芯体及增强结构的初粘力，特别是当相对湿度低于50%时，往往需要在施胶后喷水雾，否则易因固化慢和反应不充分形成空鼓；若直接向发泡胶加水，往往会导致发泡胶脆性增加，粘结强度降低，性能变劣；由于发泡胶中预聚体含少量活性—NCO基团，贮存过程中—NCO基团会不断减少，逐渐变稠凝固或与空气及桶体内潮气反应而固化，保质期短。为改善贮存稳定性,减少增稠和凝胶机会延长保质期，同时为了降低成本，生产时往往需要添加酸或酰氯类作稳定剂，用大量二氯甲烷作稀释剂，存潜在的腐蚀危险性。由于市场竞争日益激烈，不少企业试图用成本较低的无机胶料替代发泡胶，但无机胶料对金属与金属间以及金属与非金属间难以克服的初粘力弱、表干时间长、脆性大、粘结强度小、吸水吸潮的通病致使其试验屡屡受挫。日本专利申请JP特开2002-20698A）公开了一种混凝土粘合剂及填料组合物技术方案，包括碱硅酸溶液组份（A）与多异氰酸酯组份（B），组合物中含有粘度（在 25°C 下）≤ 400 mPa.s的多异氰酸酯(B1)和单酯复合组份(B2)、一元羧酸和数均分子量≤500 的聚氧化烯烃烷基醚，在其进一步的实施例中，A为：100kg水玻璃，3kg DBTDL(二月桂酸二丁基锡 )，5 kgPPG200(聚丙二醇200 )；B为：333kgMDI2（二苯基甲烷二异氰酸酯），667kgPMDI2(聚苯基甲烷二异氰酸酯)，20 kgMPPG1000(聚丙二醇单丁醚),280kg稀释剂B,1.0kg表面活性剂，A:B为1：1。该技术方案用于混凝土及其填料，要解决的技术问题是获得适用于混凝土的有足够低粘度和流动性从而获得较好可加工性、较好的填充性同时对混凝土有较好的粘合性能的胶料，它是通过少量活性溶剂与多异氰酸酯反应获得少量小分子预聚体以期避免因溶剂逸失、迁移与渗出导致的收缩与开裂，通过添加催化剂实现常温较快固化，通过大量溶剂和水玻璃及不用高分子预聚体实现低粘度、流动性和低成本。但聚丙二醇单丁醚、聚乙二醇等含活性氢的活性溶剂与多异氰酸酯交联点少难以形成交联密度大的立体网络结构从而大大影响胶体力学强度；催化剂加入水玻璃组分中容易水解失效，加入聚氨酯组分则会缩短胶料贮存期；由于水玻璃组分中含大量低粘度有机溶剂，容易分层影响双组份的均匀混合；由于组合物中主要用多元醇提高体系固化程度增加产品强度，为改善相容性问题还加有不少表面活性剂，为实现常温固化使用大量催化剂，双组份反应后产生的二氧化碳难以被水玻璃吸收，加之搅拌中产生的气泡极易形成泡沫结构，不适于钢质门粘接。

而发泡胶以及环氧树脂胶、丙烯酸树脂胶、氯丁胶等有机粘结剂用于建筑、建材与装饰行列中尤其是节能建筑装饰砌块或保温砌块粘贴补缝等也存在成本高，易燃等类似问题，有的还含有害气体。

水玻璃或硅溶胶作为一种无机粘接材料，具有耐高温、廉价环保的特点，多用于配制防火胶浆，但粘接强度和耐酸耐水性尚有不足。由于无机水溶物特别是水玻璃及硅溶胶与各种有机胶料理化性质迥异，选择或配比不当掺合后或立即固化或短时间内变稠继而凝固，固结体极易破碎粉化，其混合胶料粘附力弱，强度差。水玻璃含水羟基和硅羟基可与含端NCO的发泡胶反应，但其胶合生成物脆性大强度差没有实用的粘接强度。市场急需一种有价格优势，对金属等多种材料间具有较高初粘力与粘接强度、表干和固化较快，同时具有阻燃隔热性能的粘结胶料。

发明内容

针对以上问题，发明人进行了艰苦探索和大量试验。本发明的目的是提供一种成本较低，可用于金属门、门芯及木材粘接，对金属及非金属有良好的粘接强度，在不加催化剂和干燥环境下也能常温较快表干固化，还有一定阻燃、缓蚀作用的环保复合胶。本发明目的是这样实现的：

一种环保复合胶，其特征在于由水性A料和含聚氨酯预聚体的B料组成，其中，A料中含有水玻璃或水玻璃和硅溶胶，A料中各成分重量百分比为：水玻璃或水玻璃和硅溶胶27%~100%、有机协同剂 0-48% 和添加剂 0-55%，所述添加剂选自分散剂、表面活性剂、增粘剂、偶联剂、增强剂、抗沉剂、阻燃剂、防锈剂、抗老化剂、流平剂、稀释剂和消泡剂中一种或一种以上的组合；所述有机协同剂为含烯基、羟基、羧基和/或其它带活性氢的能与—NCO基团发生交联反应的活性物质；所述的B料中含有多异氰酸酯，—NCO基团在B料中占8－20％，聚氨酯预聚体含量>30%，增效剂0—30%，所述聚氨酯预聚体为发泡胶，所述发泡胶为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应产生的聚氨酯预聚体中加入有机溶剂或稀释剂形成的；所述增效剂选自阻聚剂、封闭剂和水玻璃固化剂中一种或一种以上的组合；A料与B料的重量比为0.5~1：0.5~1。所述的环保复合胶，其特征在于，A料与B料的配比为(重量比)： A：B= 0.5：0.5—1。

一种环保复合胶，其特征在于由水性A料和聚氨酯预聚体的B料组成，其中，A料中含有水玻璃或水玻璃和硅溶胶，各成分重量百分比为：水玻璃或水玻璃和硅溶胶27%~70%、有机协同剂15-48% 和添加剂 12-55%，所述有机协同剂为丙烯酸树脂或乳液、硅丙树脂或乳液、苯丙树脂或乳液、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂、可再分散胶粉、多元醇中一种或一种以上的组合，所述的B料中含有多异氰酸酯，—NCO基团在B料中占5－25％，聚氨酯预聚体含量>30%，增效剂0—30%，所述聚氨酯预聚体为发泡胶；所述发泡胶为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应产生的聚氨酯预聚体中加入有机溶剂或稀释剂形成的；所述增效剂选自阻聚剂、封闭剂和水玻璃固化剂中一种或一种以上的组合；A料与B料的重量比为1：0.5~1或0.5:0.5~1。所述的环保复合胶，其特征在于所述环保复合胶的水性A料中包含水玻璃或水玻璃和硅溶胶，所述添加剂选自分散剂、表面活性剂、增粘剂、偶联剂、增强剂、抗沉剂、防锈剂、抗老化剂、流平剂、稀释剂中一种或一种以上的组合。所述的环保复合胶，其特征在于，A料中各成分重量百分比为：水玻璃或水玻璃和硅溶胶30-70%、有机协同剂 15-48%和添加剂 12-55%，所述有机协同剂为丙烯酸树脂或乳液、硅丙树脂或乳液、苯丙树脂或乳液、环氧树脂、再生复合胶液、醇酸树脂、醛酮树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酯树脂、脲醛树脂、可再分散胶粉、多元醇中一种或一种以上的组合。

所述的环保复合胶，其特征在于A料中所述的有机协同剂为环氧树脂、丙烯酸树脂/乳液或可再分散胶粉中一种或一种以上的组合，所述添加剂为矿粉、金属粉、微粉或可膨胀石墨中一种或一种以上的组合； B料中所述的聚氨酯预聚体为发泡胶，所述多异氰酸酯为黑料，各成分重量百分比为：发泡胶50-70% 、黑料30-50%和增效剂 0-20%，A料与B料的重量比为1：1。

所述的环保复合胶，其特征在于在所述的水和/或水玻璃和/或硅溶胶中，水玻璃占50—100%，所述有机协同剂为环氧树脂或丙烯酸树脂/乳液一种或两种的组合；所述的添加剂由增强剂、表面活性剂、阻燃剂、防锈剂、或稀释剂中的一种或一种以上的组合； B料中各成分重量百分比为：发泡胶50-60%黑料30-40% 增效剂4.5-16%；所述的黑料中还包含0—30%封闭型多异氰酸酯；所述增效剂为经除水处理的水玻璃固化剂、可膨胀石墨或不含有机酯的稀释剂。

所述的环保复合胶，其特征在于，以重量份计，A料： 水玻璃40—100 、环氧树脂或丙烯酸树脂30—50 、表面活性剂1-6、石英粉和/或80-180目可膨胀石墨15-80和稀释剂和/或流平剂0—20 ；B料：发泡胶50—100 、黑料 25—80和封闭型多异氰酸酯0-30 。

]所述的环保复合胶，其特征在于，以重量份计，A料： 水玻璃40—100、环氧树脂15— 20 、丙烯酸树脂/乳液15— 20、表面活性剂1-6和石英粉和/或可膨胀石墨5-50 ，B料：发泡胶 50—100和黑料 25—80。

所述的环环保复合胶，其特征在于，以重量份计，A料：水玻璃和硅溶胶 100 、元明粉10—35、石英粉和/或可膨胀石墨0—50、防锈剂0-8和多元醇0—20。

所述的环保复合胶，其特征在于，所述的添加剂至少包含80-180目可膨胀石墨。

所述的环保复合胶，其特征在于所述的有机协同剂包含废旧塑胶经粉碎和有机溶剂溶解分散制得的再生胶液和/或环氧化丙烯酸改性废油，其含量占有机协同剂总重量的30—100%。

所述的环保复合胶的制作方法，其特征在于所述的B料是在过量的多异氰酸酯与聚酯多元醇和/或聚醚多元醇反应达到终点后，降温到低于60℃条件，在保护氛围和搅拌下加入多异氰酸酯，混合胶料中不加催化剂，加适量增效剂，充分混合；所述A料是将水、水玻璃和/或硅溶胶先加入容器内，在树脂或乳液加入前，先加入分散剂和/或表面活性剂，辅以高速剪切分散、研磨匀浆、过滤处理，充分搅拌至均匀，再加入液态组分，边加边搅拌，最后加入其它组分，充分搅拌至均匀。所述的环保复合胶的制作方法，其特征在于，所述的B料是在低于40℃下直接将黑料与发泡胶按配方比例充分混合，加或不加增效剂；所述A料是将水、水玻璃和/或硅溶胶先加入容器内，在树脂或乳液加入前，先加入分散剂和/或表面活性剂，辅以高速剪切分散、研磨匀浆、过滤处理，充分搅拌至均匀，再加入液态组分，边加边搅拌，最后加入其它组分，充分搅拌至均匀。

一种利用所述的环保复合胶制作轻质阻燃保温砌块，其特征在于，所述胶料刮涂在两钢板或可形成封闭腔体的模具上，轻质材料充填在胶料层内的空腔内或直接在轻质板块的面层刮抹所述胶料层。

所述多异氰酸酯可为异氟二酮二异氰酸酯（IPDI）、六次甲基二异氰酸酯（HDI）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚合MDI、甲苯二异氰酸酯（TDI）以及环戊烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、双苯基二异氰酸酯、苯基二异氰酸酯中一种或一种以上的组合，可以是聚氨酯发泡用黑料即粗MDI或聚合MDI，脂肪或脂环氰酸酯与水性成分反应较温和，适于某些复杂慢工和高温场合；有机协同剂还可为氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳胶，三聚氰胺甲醛树脂，酚醛树脂，明胶等；所述的添加剂中的分散剂为硅酸盐类、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，椰油酰胺丙基甜菜碱，聚氧乙烯--聚氧丙烯共聚物，TX-10，AES，OP-10,K12中的一种或多种；偶联剂为硅烷偶联剂；增稠剂为纤维素醚及其衍生物、淀粉及其衍生物、海藻酸钠、瓜尔胶、大豆蛋白胶；抗沉淀剂为膨润土、凹凸棒土、硅酸铝、硅藻土；防锈剂可为防锈是磷酸盐，硼酸盐，磺酸盐，亚硝酸盐，铝粉，锌粉，杂环化合物，植酸及其衍生物以及复合防锈剂防锈涂料；阻燃剂为可膨胀石墨，聚磷酸铵，硼酸锌；增粘剂可为松香树脂，复合松香水，松香水性萜烯增粘乳液，丁腈橡胶液；增强剂可为矿粉、金属粉，比如石英粉，钛白粉，滑石粉，元明粉，云母粉，珍珠岩粉，电气石粉，二氧化硅微粉，二氧化钛微粉，锌粉，铝粉，铁粉，橡胶粉或胶液，氢氧化铝，氢氧化镁，硅酸镁，碳酸钙，氧化镁，氧化铝，氧化锌，氧化铁，氧化锆，水泥，粉煤灰，凹凸棒，高岭土中一种或一种以上的组合。

制备A料可以因陋就简，将水玻璃和/或硅溶胶先加入容器内，再加液态组分，边加边搅拌，最后加入其它组分，充分搅拌至均匀即可。固态成分中，表面活性剂和不易溶解的成分可以先加。与水玻璃和/或硅溶胶相容性不好的树脂或乳液加入前，可以先加入分散剂和/或表面活性剂，必要时辅以高速剪切分散、研磨匀浆、加热（40-80℃）过滤处理以形成微细均匀质粒。规模生产或制备高品质胶料时可利用胶体磨或反应釜制备。B料可以在制备发泡胶时，于聚醚或聚酯多元醇除水降温后在氮气保护下按计量加入，边加边搅拌，使反应完成后—NCO基团过量程度为5-25%，优选8-20%（需参照具体配方量）。也可以在预聚体制得反应终止反应釜温度降至低于60℃后在氮气保护下将粗MDI一次性加入，搅拌均匀后放出即为B料。少量使用也可以用发泡胶与黑料按比例在低于40℃配兑。混合时降低温度可抑制多异氰酸酯的二聚体及三聚体的产生，以保持足够的—NCO基团，延长存放期。当然，也可以在施工现场将组成A料和B料的各种原料按比例分别加入并搅拌均匀。水玻璃固化剂可以在使用时添加，也可以在使用前除水后加入B料中。必要时添加阻聚剂或稳定剂以延长存放时间和混合反应时间。B料中还可以加入端封闭剂和/或封闭型多异氰酸酯，尤其是解封温度较低的封闭型多异氰酸酯，使胶料即有满足工艺要求的初粘力，又不致反应过快，施胶后的产品可在常规的热压工序中完成最终固化反应。一般情况下 A料与B料分别包装，使用时调合，特殊情况下，可以将预聚体和多异氰酸酯尤其是脂肪或脂环多异氰酸酯中的—NCO基团用120℃以下低温封闭剂封闭后，将A料与B料合并为一体，使用后烘烤。还可以采用稀释剂流平剂等添加剂调整A料或B料粘度以适应高压喷混施工。

水玻璃和/或硅溶胶作为必要的主体成分，可以降低生产成本，使原料更贴近环保，尤其是水玻璃和/或硅溶胶还能增强胶料的耐高温性能，赋予胶料阻燃性，并可以调节胶料粘度提高粘附力，同时可促进交联反应，并与其它组分穿插嵌合形成复杂而合理的空间结构，从而产生一些意想不到的效果。但其添加量不宜过大，否则对胶层微泡结构和复合胶的有机组成和结构产生不利影响，可导致粘接强度下降，脆性增加，固化不良，隔热性变差等现象；添加量过小，则不足以降低成本，不利于调整胶料的易和性和流变性，也不利于快速固化，更不利于胶料阻燃隔热、耐候缓蚀、高粘坚韧综合性能结构的形成。A料中水玻璃和/或硅溶胶与B料的反应，常温下10-60分钟开始凝胶，表干大约0.5-4小时，4-12小时基本固化。达到最大强度，一般需要二到三天左右时间。加热可大大缩短固化时间。对于表干和固化时间的影响，水玻璃最快，硅溶胶次之，水最慢，这可能是Ph值的影响。B料中—NCO%的增加，比如适当减小发泡胶/黑料的比值，固化反应也将有所趋缓。

对于要求较高的粘接对象和施工环境以及某些组合适量的添加有助于粘结强度与机械性能的提高。有机协同剂的配比量过大，成本高，对于部分油性树脂而言VOC也会增加，并且粘结强度的增加并非成正比。有时甚至过犹不及。不仅如此，过量添加也不利于胶料性价比与阻燃隔热等综合性能的获得。

添加剂有辅助增效作用，其选择依原料组合而定，适量添加可调节胶料触变性，增加粘结强度和机械强度与阻燃效果，还可降低界面张力，改善不同性质不同剂型原料的相溶性，防止絮凝和沉降，并可使胶料具有更多独特性能。其中，石英粉尤其是800目以上以至微粉可明显提高胶料粘结强度，增加胶料硬度，且价格便宜；80-180目可膨胀石墨不仅能增加粘结强度，高温下还可产生很好的阻燃隔热作用，相对于高目数的粉体成本较低。元明粉对水玻璃有明显的增稠增粘和协同作用。但添加剂加入量过大可能使胶料性能劣变，降低粘结强度，增加胶料脆性；而添加过少又往往起不到应有作用。少量多元醇或多羟基化合物可增加胶料的发泡量，这适于凹凸不平的板面粘结，另外，有的时候还可能延长固化时间，增加胶料初粘力和韧性。由于有机酯会加速水玻璃固化，且固化物有溃散性，稀释剂最好不加或少加乙酸乙酯等有机酯。

本发明中—NCO基团可以是预聚体中残剩的，也可以是在预聚体中加入多异氰酸酯，—NCO%超过25%不仅成本过高，也不环保，而且嵌段结构中软段不足，胶料脆性偏大韧性不够，综合性能不佳；但低于8%尤其是低于5%，胶料粘结强度不足，固化偏快，机械强度不够。多异氰酸酯中可以掺合10—30%的封端型多异氰酸酯，也可以添加适量的间苯二酚等阻聚剂。聚合磷酸铝、氟硅酸钠、磷酸硅等水玻璃固化剂可以促进水玻璃同步固化，增强粘结强度，可以单独加入，若掺入B料，之前必须充分烘烤除水，最好在使用前几天加入。使用前搅拌均匀，否则可能影响效果的稳定性。其加入过大，水玻璃固化过快，也影响胶料的均质性和流变性，甚至使胶料性能变差。没有条件可以不加。有时在B料中加入3-10%的不含羟基和羧基的低分子聚酰胺树脂有助于进一步提高胶料的韧性，但需将含水量控制在氨酯级内，并尽快使用。最好在使用前混合时加入。

本发明的积极效果：

本发明胶料在满足基本粘结强度前提下，由于在B组分中加入了发泡胶，—NCO基团在B料中占8－20％，发泡胶含量>30%，可在常温不加催化剂的条件下较快表干并正常固化。由于利用水玻璃、水玻璃和硅溶胶及适量有机协同剂和/或部分无机添加剂作有效组分，能大大降低生产成本；试验中发现发泡胶中添加黑料可延长贮放期，避免或减少因凝固造成的损失，也可以杜绝或减少滥加酸性或酰氯类稳定剂和二氯甲烷稀释剂带来的负面作用，间接降低胶料成本；本发明胶料的成本是市售环氧树脂胶的三分之一左右，较市售发泡胶便宜约四分之一到五分之一甚至更多，因而价廉；由于有机协同剂和添加剂的协同增强作用，可获得良好粘接性能、阻燃和防锈效果。

本发明B料中的足量的活性基团与A料（包括水玻璃和硅溶胶）中的水交联反应形成的适量聚脲与其它有效成分交联反应形成的复合网状结构，能使胶料具有良好的初粘力和附着力，粘结强度能达到或超过建筑胶0.5mPa的要求，可常温固化，表干时间大多在30分钟至120分钟间，刚韧兼具。

由于添加大量本身具有良好阻燃作用的水玻璃和/或硅溶胶和/或其它阻燃隔热添加剂，加之发泡胶或多异氰酸酯中有足量的—NCO基团与A料中适量水分和其它活性组分反应产生二氧化碳，环保复合胶在交联穿插与迁移附璧及包衣固化过程中，整个胶粘层可形成封闭独立的微泡结构。另外，水玻璃和/或硅溶胶、元明粉或可膨胀石墨等添加剂固化后嵌置于胶膜和胶束内，高温下还会发生熔融相变或膨胀作用，可形成复合保护屏障，因而胶料具有阻燃隔热作用。

水玻璃和硅溶胶本身具有粘接、分散、乳化、抗沉降和缓蚀作用，也有捕获与中和酸性及某些潜酸性腐蚀介质的作用，可防止胶料中酸性或酰氯类添加剂以及酚醛泡沫中酸性成分对面板、锚挂件及龙骨等金属的腐蚀。

环保复合胶中足量的NCO基团、适量预聚体与A料中水性成分尤其是水玻璃和/或硅溶胶、有机协同剂的组合，辅以添加剂及增效剂的作用，使复合胶凝结构穿插交织，加之增强剂的嵌合以及有机胶凝物质的成膜包覆，固化后的复合结构具有较好的机械强度和防水和耐候性能。另外，由于大量水性成分替代二氯甲烷等挥发性有机成分，可减少有机溶剂的用量，且不含甲醛，并可利用废弃塑料及橡胶制取的胶液，因而具有环保意义。

具体实施方式

本发明实施例所用原料中，发泡胶主要为重庆地区门厂普遍使用的聚氨酯发泡胶，—NCO基团含量约3%--5%，重庆巴南粘结剂厂生产。环氧树脂为E—44（6101），肥城德源化工有限公司所产。聚酰胺树脂（650低分子），湖南湘潭市昭潭化工厂生产。黑料为聚氨酯发泡组分(聚合MDI，NCO含量28—32%)、水玻璃（模数2.6—2.9，固含量30--40%）、丙烯酸树脂、丙烯酸乳液和其它化工原料购于重庆石坪桥化工市场，其中石英粉800-1250目，可膨胀石墨80目。测试所用木棒直径25mm,长225mm;大螺钉和长螺钉均为圆头，直径分别为15mm、12mm，螺钉总长分别为87mm、93mm,钉头端面均用平锉锉光后涂胶粘接。木棒粘接在由1.2mm钢板制成的铁盒（喷漆）的竖直壁面上，大螺钉粘接在以表面平滑的杨松实木制成的木板的竖直壁面上，木棒或大螺钉轴向均与壁面垂直，长螺钉粘接在20mm*30mm*100mm的与木板同样质地的木块上；铁块厚0.3-0.5mm, 规格40mm*105mm的带漆，涂胶高度40mm，粘接在有漆膜的铁盒顶部40mm宽的区域上，铁块与地面平行。涂胶后干燥24-48小时（除部分加热烘烤外，大多常温干燥）。测试时，以装满自来水的矿泉水瓶充当砝码，每瓶580克，瓶颈上拴挽尼龙套圈，多瓶悬挂时，用一根绳索贯穿多个套圈统领。矿泉水瓶悬挂在木棒、大螺钉或铁块远离粘接端面的另一端，间歇累加，直到粘接层破坏，记录载瓶量；长螺杆上拴尼龙绳，保持螺杆垂直向下，尼龙绳与穿越瓶颈上所设绳套的绳索系结，使矿泉水瓶离地，每次递增，直到脱胶掉落，记录吊瓶量；均 30秒钟未掉再行加码。每个处理设3--5个重复，剔除异常试样，取平均値。粘接强度以上下限平均重量计算，仅作参考。

对比例1

发泡胶

铁盒--木棒（Φ25 L225） 载瓶量 >4瓶<5瓶

铁盒—铁块（40*40*105） 载瓶量 >6瓶<7瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >15瓶<16瓶 粘接强度（ MPa）0.78

对比例2

水玻璃2 发泡胶2

木板--大螺钉 载瓶量 >2瓶<3瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >8瓶<9瓶 粘接强度（ MPa）0.45

对比例3.1

环氧树脂 10 T-31 2

木板--大螺钉 载瓶量 >3.5瓶<4.5瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >11瓶<12瓶 粘接强度（ MPa） 0.58

对比例3.2

环氧树脂 10 聚酰胺树脂（650） 10

木框---大螺钉 载瓶量 .>7瓶<7.5瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >23瓶<24瓶 粘接强度（ MPa）1.18

对比例4

丙烯酸树脂 40 黑料 20 发泡胶 20

木框---大螺钉 载瓶量 >3瓶<4瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >10瓶<11瓶 粘接强度（ MPa）0.51

实施例1

A料：水玻璃 100克 丙烯酸树脂30克 可再分散胶粉 10克 石英粉40克 氧化锌2克

B料：黑料 91克 发泡胶 91克

将水玻璃加入容器内，依次投入石英粉、氧化锌和可再分散胶粉，搅拌片刻，最后边搅拌边加入丙烯酸树脂直至均匀，即为A料，封装备用。将黑料与发泡胶按配方等量混合，搅拌均匀即为B料。A料、B料分别存放，使用时，将A料与B料按配方1：1倒入搅拌均匀即可施用，最好一刻钟内用完。以下是大螺钉水平粘接在垂直木板上，螺杆末端悬挂瓶装水时的承载量即载瓶量。

木板---大螺钉 载瓶量 >3.5瓶<4.5瓶

以下实施例配兑操作类似，A料与B料的配比均以完全配兑计算，不再赘述。

实施例2

A料：水玻璃50克 环氧树脂20克 硅灰石粉 20 克 六偏磷酸钠0.5克 十二烷基苯磺酸钠 0.3克

B料： 黑料36克 发泡胶54克 氟硅酸钠 0.9克

木板---大螺钉 载瓶量 >.4.5瓶<5.5瓶

实施例3

A料：水玻璃 100克 醇酸树脂 10克 可再分散胶粉 10克 丙烯酸树脂 20克 石英粉20克 亚硝酸钠3克

B料： 黑料 56克 发泡胶 84克

干燥期间经60-90℃烘烤2小时 木板---大螺钉载瓶量 >3瓶<4.5瓶

实施例4

A料：水玻璃 40克 丙烯酸树脂 40克 石英粉 20克

B料： 黑料 50克 发泡胶 50克

木板---大螺钉 载瓶量 >6瓶<7瓶

实施例5

A料：水玻璃 100克 环氧树脂 20克 纯丙乳液 10克 醇酸树脂 10克 可再分散胶粉2.5 克 三聚磷酸钠 1克 氧化锌 2克 膨润土 6克 石英粉 40克 十二烷基苯磺酸钠 2.5克 焦磷酸钠 2.5 克 甲基硅油少许

B料： 黑料 99 克 发泡胶 119克

木板--大螺钉 载瓶量 >3瓶<4.5瓶

实施例6

A料：水玻璃 100克 可再分散胶粉 10克 丙烯酸树脂 7克 氢氧化铝粉 3克 三聚磷酸钠 1.5 克 亚硝酸钠 3 克 石英粉 10克 滑石粉 10 克 氧化锌 3克 三羟甲基丙烷3克

B料： 黑料 120克 发泡胶 50克

干燥期间经60-90℃烘烤约4小时

铁盒---铁块（40*40*105） 载瓶量 >14瓶（压弯变形）

实施例7

A料：水玻璃100克 硅溶胶（中性) 90克 可再分散胶粉19克 丙烯酸树脂 18克 氢氧化铝3克三聚磷酸钠.5克 石英粉10克 滑石粉10克 氧化锌1克 铁红 1克

B料： 黑料 90克 发泡胶 100克

干燥期间经60-90℃烘烤约4小时

铁盒---铁块（40*40*105） 载瓶量 >14瓶（压弯变形）

实施例8

A料：水玻璃 100克 可再分散胶粉 10克 丙烯酸树脂 6 克 氢氧化铝粉 1.5 克 三聚磷酸钠 1.5克 亚硝酸钠 3克 液态丁腈胶1克

B料： 黑料 90克 发泡胶 40克

干燥期间经60-90℃烘烤约4小时

铁盒---铁块（40*40*105） 载瓶量 >11瓶（压弯变形）

实施例9

A料：水玻璃100克 硅溶胶77 克可再分散胶粉10 克 氢氧化铝粉 1.5克 三聚磷酸钠1.5 克 亚硝酸钠 3克 丙烯酸树脂 8克

B料： 聚醚型发泡胶 200克 （—NCO%为12%）硅烷偶联剂 0.5克

干燥期间经60-90℃烘烤约4小时

铁盒---铁块（40*40*105）载瓶量 7瓶<8瓶（压弯变形）

实施例10

A料：水玻璃 100 克 丙烯酸树脂 20克 可再分散胶粉 20克 石英粉 40 克

B料：黑料 80 封闭型二异氰酸酯（低温解封）10克 发泡胶 90克

干燥期间经80—120 ℃烘烤约4小时 铁盒----木棒（Φ25 L225） 载瓶量 >4瓶<5瓶

实施例11

A料：硅溶胶 100克 丙烯酸树脂 30克 醛酮树脂 5克（溶于丙烯酸树脂中） 可再分散胶粉 10克 石英粉 40克 三聚磷酸钠 1克

氧化锌 1 克

B料：黑料 98克无水亚硫酸氢钠 30 克 发泡胶 98克

干燥期间经80—120 ℃烘烤2小时

铁盒----木棒（Φ25 L225）载瓶量 >4瓶<5瓶

实施例12

A料：水玻璃 100克 丙烯酸树脂 40克 石英粉 40克

B料：黑料 90克 封闭型二异氰酸酯（低温解封）10克 发泡胶 90克

干燥期间经80—120 ℃烘烤约4小时 铁盒----木棒（Φ25 L225）载瓶量 >4瓶<5瓶

实施例13

A料：水玻璃 50克 丙烯酸树脂 10克 环氧树脂 10克 石英粉20克 三聚磷酸钠 0.5克焦磷酸钠 0.5克 十二烷基苯磺酸钠 0.5克 氧化锌 0.5克

B料：黑料 23 克 发泡胶 23克

铁盒--木棒 载瓶量 >4.5瓶<5瓶

实施例14

A料：水玻璃 58克 硅溶胶（中性） 12克 水溶性松香树脂 3克 丙烯酸树脂 15克 醇酸树脂 5 克 可再分散胶粉 5克 三聚磷酸钠 0.5克 氧化锌 0.5克 石英粉 20克

B料：黑料 48 克 发泡胶 71克

铁盒--木棒（Φ25 L225） 载瓶量 >4瓶<5瓶

实施例15

A料：水玻璃 100克 丙烯酸树脂 40克 云母粉 40克 191树脂 23 克 碱性稳定剂 少许

B料：黑料 78克 发泡胶 78克

铁盒---木棒（Φ25 L225) 载瓶量 >6瓶<7瓶

实施例16

A料：水玻璃 40克 环氧树脂 40克 石英粉 20克 抗老化剂 0.2克

B料：黑料 35克 发泡胶 65克 聚酰胺树脂 1克

木板---大螺钉载瓶量 >4瓶<5.5瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >24瓶<25瓶 粘接强度（ MPa）1.23

实施例17

A料：水玻璃 40克 丙烯酸树脂 40克 石英粉 30 克

B料：黑料 31克 发泡胶 62 克

木板—大螺钉载瓶量 >4瓶<5瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >25瓶<26瓶 粘接强度（ MPa） 1.28

用本实施例胶料头对头粘接6对长螺钉与小螺钉（六角头，边长10mm,螺杆长40mm），于60-90℃下烘烤，6小时后，取3对置冰箱冷冻室，经10个冻融循环后用前述瓶吊法测粘结强度（平均2.5MPa），各试件结果与 3对处于室温环境的结果比较无显著差异。

实施例18

A料：水玻璃 100克 环氧树脂 20克 丙烯酸树脂 20克 石英粉 40克

三聚磷酸钠1克 氧化锌 1克 焦磷酸钠 1克 十二烷基苯磺酸钠 2克 AES 0.5克

B料：黑料 60克 发泡胶 95克 可膨胀石墨 18克

木板---大螺钉 载瓶量 >4瓶<5瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >20 瓶<21瓶 粘接强度（ MPa） 1.03

实施例19

A料：水玻璃100克 环氧树脂 20克 丙烯酸树脂20克 石英粉 40克 可膨胀石墨20克三聚磷酸钠 1克 氧化锌 1克 焦磷酸钠 1克 十二烷基苯磺酸钠 2克 AES 0.5克

B料：黑料 60克 发泡胶 116克

木板---大螺钉 载瓶量 >4瓶<5.瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >18瓶<19瓶 粘接强度（ MPa） 0.93

实施例20

A料：水玻璃 100 克 环氧树脂 20克 丙烯酸树脂 20克 石英粉 40克 三聚磷酸钠 1克 氧化锌 1 克 十二烷基苯磺酸钠 1 克AES 3克

B料：黑料 55 克 发泡胶 100 克 可膨胀石墨 35克

木板---大螺钉 载瓶量 >5瓶<6瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >26 瓶<27瓶 粘接强度（ MPa） 1.33

实施例21

A料：水玻璃 10克 元明粉2克

B料：黑料7克 发泡胶 5克

木块—大螺钉 载瓶量>3瓶<4瓶

木块--长螺钉吊瓶量 >13瓶<14瓶 粘接强度（ MPa） 0.68

实施例22

A料：水玻璃50克 元明粉 12.5克季戊四醇1克

B料：黑料 21.2克 发泡胶 42.3克

木块--长螺钉吊瓶量 >13瓶<14瓶 粘接强度（ MPa） 0.68

实施例23

A料：水玻璃50克 元明粉 12.5克 丙三醇 2.5

B料：黑料 21.7克 发泡胶 43.4克

木块--长螺钉吊瓶量 >13瓶<14瓶 粘接强度（ MPa） 0.68

实施例24

A料：水玻璃 100克 石英粉 20克 元明粉 20克 硅酸铝 3克

B料：黑料 30克 发泡胶 60 克 可膨胀石墨 8克聚磷酸铵 4克

在可膨胀石墨加入B料前需除水，聚磷酸铵可在使用时加入，搅拌后制成的浆料刮涂在酚醛泡沫板表面，不仅防水阻燃，还可阻止酚醛泡沫中酸性介质对金属面板或金属龙骨的腐蚀，可作隔热保温板、夹芯板、防火门芯。

实施例25

A料：水玻璃 100克 可在分散胶粉 10克 石英粉 20克 元明粉20克

B料：黑料 5 0克 发泡胶 80克

将A料与B料调匀后涂布在模具或金属面板内，形成六面合围的隔离保护层，厚度0.5-3mm,表干后定量向腔体注入添加发泡胶和固化剂的可发酚醛树脂，然后合模或将上下金属板合上固定，发满后结为一体。

实施例26

在成型模具内涂脱模剂，然后将复合胶浆：秸秆混合料按1：1混匀的表料紧贴模具铺放，稻壳或稻草和耐高温轻骨料及普通阻燃粘结剂或A:B按3-5：1组成的芯料以普通阻燃胶料拌合后冷墩或熱墩成型，固化成型后脱模。当然，也可以在含稻壳或稻草和耐高温轻骨料及阻燃粘结剂组成的轻质隔热砌块或泡沫砌块上直接刮涂上述胶浆。

从对比例和实施例可以看出，普通发泡胶与水玻璃调配后粘结强度明显变差，本发明中的B料与适量水和/或水玻璃和/或硅溶胶或同时与水和/或水玻璃和/或硅溶胶、有机协同剂和/或添加剂配合时，其反应速度和机械强度都得到明显提高，粘结强度可达到0.5 MPa以上,有的还超过发泡胶。与B料组配的效果，成本低廉的A料接近或超过价格高昂的丙烯酸树脂，甚至可以与环氧树脂胶相比拟。本发明胶料还有明显阻燃作用，离火自熄。

本发明的胶料的粘度可根据需要用水、硅溶胶等及常规有机稀释剂、流平剂调整；也可以用间苯二酚、甲乙酮肟、丙酮、丁酮、亚硫酸氢钠等公知的阻聚剂或封闭剂调节反应速度以适应不同的场合和需要。用于修补珍珠岩芯板、氯氧镁芯板、木材，固化3天后不易剥离，强行剥离往往造成芯板破碎或木材撕裂。实施例中随机取5个粘附有不同配方残胶的木棒端头浸泡于盛有自来水的塑料杯中一周，清洗时未见软化和溃解，附着依然牢固。随机取5个附着有不同配方的固化物的塑料杯注水24小时后用广泛试纸测试PH值，中性或弱碱性。试验时随机取3种不同配方胶料涂抹于铁片，用塑料膜封装，同时用沾水铁片做对照，置于阳台，4个月后，对照生锈，试验样剥开固化层光亮如新。

Claims (10)

1.一种环保复合胶，其特征在于由水性A料和含聚氨酯预聚体的B料组成，其中，A料中含有水玻璃或水玻璃和硅溶胶，A料中各成分重量百分比为：水玻璃或水玻璃和硅溶胶30-70%、 有机协同剂 15-48% 和添加剂 0-55%，所述添加剂选自分散剂、表面活性剂、增粘剂、偶联剂、增强剂、抗沉剂、阻燃剂、防锈剂、抗老化剂、流平剂、稀释剂和消泡剂中一种或一种以上的组合；所述有机协同剂为丙烯酸树脂或乳液、硅丙树脂或乳液、苯丙树脂或乳液、环氧树脂、再生复合胶液、醇酸树脂、醛酮树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酯树脂、脲醛树脂、可再分散胶粉、多元醇中一种或一种以上的组合；所述的B料中含有多异氰酸酯，—NCO基团在B料中占8－20％，聚氨酯预聚体含量>30%，增效剂0—30%，所述多异氰酸酯可为异氟二酮二异氰酸酯（IPDI）、六次甲基二异氰酸酯（HDI）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚合MDI、甲苯二异氰酸酯（TDI）以及环戊烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、双苯基二异氰酸酯、苯基二异氰酸酯、封闭型异氰酸酯中一种或一种以上的组合；所述聚氨酯预聚体为发泡胶，所述发泡胶为现有防火门防盗门芯材与门面板的粘接胶料，它主要由聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应形成，—NCO基团含量3%--5%；所述增效剂选自阻聚剂、封闭剂和水玻璃固化剂中一种或一种以上的组合；A料与B料的重量比为0.5~1：0.5~1。

2.根据权利要求1所述的环保复合胶，其特征在于，所述添加剂12-55%，所述添加剂为矿粉、金属粉、微粉或可膨胀石墨中一种或一种以上的组合; A料与B料的配比为(重量比)：A：B= 0.5：0.5—1。

3.根据权利要求1中所述的环保复合胶，其特征在于A料中所述有机协同剂4.为环氧树脂、丙烯酸树脂/乳液或可再分散胶粉中一种或一种以上的组合。

4.根据权利要求1或2中所述的环保复合胶，其特征在于B料中各成分重量百分比为：发泡胶50-70%、黑料30-50%和增效剂 0-20% ；A料与B料的重量比为1：1。

5.根据权利要求3中所述的环保复合胶，其特征在于，以重量份计，A料 ：水玻璃40—100 、 环氧树脂或丙烯酸树脂30—50 、表面活性剂1-6、 石英粉和/或80-180目可膨胀石墨15-80和 稀释剂和/或流平剂0—20 ；B料：发泡胶50—100 、黑料 25—80和封闭型多异氰酸酯0-30 。

6.根据权利要求3所述的环保复合胶，其特征在于，以重量份计，A料 ：水玻璃40—100、环氧树脂15— 20 、丙烯酸树脂/乳液15— 20、 表面活性剂1-6和 石英粉和/或可膨胀石墨5-50 ，B料：发泡胶 50—100和黑料 25—80。

7.根据权利要求1所述的环保复合胶，其特征在于所述封闭型异氰酸酯为水玻璃解封的封闭型异氰酸酯。

8.根据权利要求1~6 任一项所述的环保复合胶的制作方法，其特征在于所述的B料是在过量的多异氰酸酯与聚酯多元醇和/或聚醚多元醇反应达到终点后，降温到低于60℃条件，在保护氛围和搅拌下加入多异氰酸酯，混合胶料中不加催化剂，加适量增效剂，充分混合；所述A料是将水、水玻璃和/或硅溶胶先加入容器内，在树脂或乳液加入前，先加入分散剂和/或表面活性剂，辅以高速剪切分散、研磨匀浆、过滤处理，充分搅拌至均匀，再加入液态组分，边加边搅拌，最后加入其它组分，充分搅拌至均匀。

9.根据权利要求1~6任一项所述的环保复合胶的制作方法，其特征在于，所述的B料是在低于40℃下直接将黑料与发泡胶按配方比例充分混合，加或不加增效剂；所述A料是将水、水玻璃和/或硅溶胶先加入容器内，在树脂或乳液加入前，先加入分散剂和/或表面活性剂，辅以高速剪切分散、研磨匀浆、过滤处理，充分搅拌至均匀，再加入液态组分，边加边搅拌，最后加入其它组分，充分搅拌至均匀。

10.根据权利要求1~6中任一项所述的环保复合胶制作轻质阻燃保温砌块，其特征在于，所述胶料刮涂在两钢板或可形成封闭腔体的模具上，轻质材料充填在胶料层内的空腔内或直接在轻质板块的面层刮抹所述胶料层。