CN112341979A - 一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及塑胶制品领域,尤其涉及一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法。按照重量份计,所述聚氨酯胶粘剂的原料包括:聚醚多元醇80‑120份,二苯基甲烷二异氰酸酯35‑65份,增塑剂20‑40份,催化剂0.10‑0.20份,抗氧化剂0.15‑0.35份,紫外线吸收剂0.15‑0.35份。本发明通过提供一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法,提高了聚氨酯胶粘剂与橡胶颗粒的粘结力,制得的塑胶跑道具有优异的尺寸稳定性,且无毒无害,符合行业规范,且成本低廉,具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶制品领域,尤其涉及一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术
随着国家倡导的全民健身不断发展和提高,行业对体育设施和体育场地的要求也不断提高。塑胶跑道同普通的水泥地面、沙石场地相比,具有弹性适中、色泽鲜艳、防滑耐磨、场地清洁、维护简便的特点,且能够有效避免运动员损伤、显著提高运动成绩,在世界各国的体育竞技训练和体育锻炼中普遍使用。在我国,伴随着体育运动事业的发展和全民健康观念的普及,铺设塑胶跑道已成为各大中小城市自身发展不可或缺的硬件之一。
现有的塑胶跑道按原料组分可分为单组分塑胶跑道、双组份塑胶跑道,而双组份塑胶跑道需要随用随配,保存时间不益过长,且制备过程中需消耗更多的人力和时间成本。单组分透气型塑胶跑道由于造价成本低、施工方便,是大部分中小学运动场地铺装材料时节约人力和时间成本、精简施工方法的首选。随着国家对环保的日益要求,塑胶跑道逐渐向更环保、更高性能、更便宜、更舒适等方向发展,由橡胶颗粒和一定比例的聚氨酯胶水混合而成的塑胶跑道因性质稳定已逐渐受到行业的青睐。基于此,制备一种无毒、无溶剂、无挥发的单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明通过提供一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法,提高了聚氨酯胶粘剂与橡胶颗粒的粘结力,制得的塑胶跑道具有优异的尺寸稳定性,且无毒无害,符合行业规范,且成本低廉,具有广泛的应用前景。
本发明第一方面提供了一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,按照重量份计,所述聚氨酯胶粘剂的原料包括:聚醚多元醇80-120份,二苯基甲烷二异氰酸酯35-65份,增塑剂20-40份,催化剂0.10-0.20份,抗氧化剂0.15-0.35份,紫外线吸收剂0.15-0.35份。
在一种优选的实施方式中,所述聚醚多元醇的羟值为32-60mg KOH/g。
在一种优选的实施方式中,所述聚醚多元醇的数均分子量为2000-5500。
在一种优选的实施方式中,所述聚醚多元醇包括VORANOL 2120,VORANOL 2000LM,INOVOL C220,INOVOL C230,Puranol D220,INOVOL C3050,330N中的至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述二苯基甲烷二异氰酸酯为2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一种优选的实施方式中,所述增塑剂包括DOA,环保氯化石蜡,氯代棕榈油甲酯,癸二酸二辛酯中的至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述增塑剂为环保氯化石蜡或氯代棕榈油甲酯。
在一种优选的实施方式中,所述紫外线吸收剂的熔点为46-50℃。
本发明第二方面提供了一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体制备步骤包括:
S1.向反应釜中加入聚醚多元醇,升温至65-75℃,以第一搅拌速度搅拌0.5-1h;
S2.向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至70-80℃,以第二搅拌速度搅拌反应4-6h;
S3.向反应釜中加入增塑剂、催化剂,保持温度为70-80℃,以第三搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S4.向反应釜中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂,保持温度为70-80℃,以第四搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S5.降温至40-50℃,出料包装,得到聚氨酯胶粘剂。
在一种优选的实施方式中,第一搅拌速度和第四搅拌速度均为30-100r/min;第二搅拌速度和第三搅拌速度均为40-120r/min。
有益效果:
与现有技术相比,本发明制备的聚氨酯胶粘剂符合国标GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》的标准,不含苯、甲苯二甲苯、不含TDI、不含甲醛等有害物质。而且本产品混合EPDM橡胶颗粒后,铺装成的塑胶跑道及其他运动场地具有优异的力学性能,符合国家物理指标标准(GB/T 14833要求如下:冲击吸收35%~50%,垂直变形0.6~2.5mm,抗滑值≥57,拉伸强度≥0.4MPa,断裂伸长率≥40);同时本发明的制备工艺便捷,不需要额外添加溶剂,应用前景广阔。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。另外,如果没有其它说明,本发明所用原料都是可为市售的。
为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,按照重量份计,所述聚氨酯胶粘剂的原料包括:聚醚多元醇80-120份,二苯基甲烷二异氰酸酯35-65份,增塑剂20-40份,催化剂0.10-0.20份,抗氧化剂0.15-0.35份,紫外线吸收剂0.15-0.35份。
在一些优选的实施方式中,所述聚醚多元醇的羟值为32-60mg KOH/g。、
在一些优选的实施方式中,所述聚醚多元醇的数均分子量为2000-5500,官能度为2-3。
在一些优选的实施方式中,所述聚醚多元醇包括VORANOL 2120,VORANOL 2000LM,INOVOL C220,INOVOL C230,Puranol D220,INOVOL C3050,330N中的至少一种。
进一步优选,所述聚醚多元醇为INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050,330N中的至少一种。INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050可为市售,例如山东一诺威新材料有限公司;330N可为市售,例如山东隆华新材料股份有限公司。
更进一步优选,所述INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050,330N的重量比为(2-8):(1-4):(1.5-5):(0.8-2.5)。
单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂在应用时不需要加热或其它外加能量限制,在常温下活性基团-NCO与大气中的水汽或粘结基材中的活泼氢反应,即可发生固化,生成聚氨酯-聚脲结构,此类胶粘剂具有优异的粘接强度和环保特性。但是聚氨酯材料在应用过程中受光照射容易发生老化降解,聚合物吸收一定波长的光后分子键容易发生断裂,释放CO2,导致产品的力学性能、使用持久性被大大限制。本发明发现,当聚醚多元醇选择INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050、330N中的至少一种时,制得的胶粘剂与橡胶颗粒混合得到的塑胶跑道的尺寸稳定性提升,塑胶跑道的抗冲击能力增强。原因可能是INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050、330N聚合物与二苯基甲烷二异氰酸酯的反应活性较强,结合得到的交联产物的分子间作用力稳固,胶粘剂与橡胶基材的粘结力强,将橡胶基材包裹保护,提供有效的缓冲、减震作用,从而抑制了塑胶跑道的垂直变形,提高了材料的拉伸强度。本发明意外发现,当聚醚多元醇INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050、330N的重量比为(2-8):(1-4):(1.5-5):(0.8-2.5)时,对塑胶跑道的力学性质提升较为显著,猜测原因可能是该重量比的INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050、330N交联后形成的聚合物分子链的内聚能较大,形成了较强的分子内氢键,提升了胶粘剂的拉伸强度和冲击吸收能力,但是材料的断裂伸长率略有下降。而聚醚中330N比例较低时,胶粘剂与橡胶颗粒混合得到的塑胶跑道的硬度过高,会降低跑道的舒适性体验。
在一些优选的实施方式中,所述二苯基甲烷二异氰酸酯为2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一些优选的实施方式中,所述二苯基甲烷二异氰酸酯为2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯,2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的重量比为1:1。
聚氨酯应用于塑胶跑道时,对于材料的防滑性能要求较高;塑胶良好的弹性和防滑性,可适度吸收脚部冲击力,减少运动伤害,有效保护运动者的腿部关节。TDI(甲苯二异氰酸酯)型跑道因其工艺简单便捷已被广泛应用,但TDI毒性大,在常温下易挥发,对空气的污染和对人体的损伤已不容忽视。本发明发现,MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)能够与聚醚多元醇INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050、330N反应生成力学性能更优异的聚氨酯胶粘剂,且胶粘剂完全符合最新国标GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》的标准,绿色环保。但是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯结构中4位异氰酸酯基团的反应活性很高,与聚醚多元醇的结合过程的可控性较差,生成的胶粘剂的粘度较高,流动阻力大,与橡胶颗粒的结合能力较弱,限制了塑胶跑道的防滑性能。本发明意外发现,当二苯基甲烷二异氰酸酯选择2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯共同作用时,能够赋予胶粘剂更适宜的初始粘度,使得二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇的反应在更平稳的条件下进行,聚氨酯胶粘剂能够均匀粘合橡胶颗粒,使得塑胶跑道的抗冲击性和缓冲性提升。当2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的重量比为1:1时,不仅提高了塑胶跑道的冲击吸收率,还使得塑胶跑道的抗滑值达到60BPS(25℃)以上;且重量比为1:1的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯制得的胶粘剂更适宜温度较低条件下与橡胶颗粒混合得到塑胶跑道,固化过程平稳均匀,得到的塑胶跑道弹性适中,抑制了胶粘剂与橡胶颗粒过快固化以及塑胶跑道过硬现象的发生。
在一些优选的实施方式中,所述增塑剂包括DOA,环保氯化石蜡,氯代棕榈油甲酯,癸二酸二辛酯中的至少一种。
在一些优选的实施方式中,所述增塑剂为环保氯化石蜡或氯代棕榈油甲酯。
在一些优选的实施方式中,所述增塑剂为环保氯化石蜡;进一步优选,环保氯化石蜡的粘度为200-400mPa·s(50℃)。粘度为200-400mPa·s(50℃)的环保氯化石蜡可为市售,例如洛阳市三金化工塑料有限公司。
氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物,具有价格低廉,挥发性低,阻燃、电绝缘性强等特点,环保氯化石蜡去除了短链氯化石蜡中C13以下的部分。增塑剂在聚氨酯聚合物中常常出现挥发、迁移现象,对材料本身性能和环境发展均造成负面影响。本发明发现,当选用环保氯化石蜡作为增塑剂时,环保氯化石蜡含有C-Cl键,与聚氨酯的相容性较强,环保氯化石蜡在聚氨酯空间网状结构中不易发生迁移,产品中未检测出有害物质,检测结果符合行业要求,产品绿色环保。本发明意外发现,当环保氯化石蜡的粘度为200-400mPa·s(50℃)时,能够使胶粘剂兼顾拉伸强度提升的同时断裂伸长率提升。原因可能是该粘度条件下聚氨酯分子链间的相互作用减弱,分子链间不稳定缠绕受限,链段的空间运动更为自由,材料的柔韧性提升,抗冲击、抗老化效果更为持久。
在一些优选的实施方式中,所述紫外线吸收剂的熔点为46-50℃。
进一步优选,所述紫外线吸收剂为UV-531;UV-531可为市售,例如南京经天纬化工有限公司。
在一些优选的实施方式中,所述催化剂为双吗啉基二乙基醚,CAS号为6425-39-4。双吗啉基二乙基醚可为市售,例如华茂伟业绿色科技股份有限公司。
在一些优选的实施方式中,所述抗氧化剂为H1175,B2688,JYANOX-1010中的至少一种。H1175,B2688可为市售,例如东莞市博纳新材料科技有限公司;JYANOX-1010可为市售,例如北京极易化工有限公司。
本发明第二方面提供了一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法,具体制备步骤包括:
S1.向反应釜中加入聚醚多元醇,升温至65-75℃,以第一搅拌速度搅拌0.5-1h;
S2.向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至70-80℃,以第二搅拌速度搅拌反应4-6h;
S3.向反应釜中加入增塑剂、催化剂,保持温度为70-80℃,以第三搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S4.向反应釜中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂,保持温度为70-80℃,以第四搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S5.降温至40-50℃,出料包装,得到聚氨酯胶粘剂。
在一些优选的实施方式中,第一搅拌速度和第四搅拌速度均为30-100r/min;第二搅拌速度和第三搅拌速度均为40-120r/min。
本发明发现,按照1.混合聚醚多元醇0.5-1h,2.加入二苯基甲烷二异氰酸酯反应4-6h,3.加增塑剂、催化剂反应0.5-1h,4.加抗氧化剂和紫外线吸收剂反应0.5-1h的顺序进行聚氨酯胶粘剂的制备,得到的胶粘剂的各项性能最优,猜测其原因可能是逐步加入增塑剂、催化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂,能够让功能性小分子物质更好地分散在聚氨酯空间网络结构中,避免了反应程度过快导致聚合物分子链发生团聚、缠结,增塑剂、催化剂等物质不能完全发挥效果。按照如上顺序和反应时间控制聚氨酯胶粘剂的形成,使得聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、催化剂等物质更充分配伍作用,得到的胶粘剂的抗冲击能力、防滑能力等均有大幅提升,与橡胶颗粒的粘结力最强。
在一些优选的实施方式中,本发明制备的聚氨酯胶粘剂尤其适用于与EPDM颗粒混合,铺装成塑胶跑道及其他运动场地。
本发明制备的胶粘剂尤其适用于与EPDM颗粒结合。可能是由于EPDM颗粒的主链为性质稳定的饱和烃,而侧链中含有活性较高的不饱和双键,特殊的结构特征能够更好地与聚氨酯胶粘剂结合交联,胶粘剂更均匀稳定地渗透EPDM颗粒表面,从而形成尺寸稳定性、阻燃性、防滑性优异的塑胶操场。
实施例
实施例1.
本实施例提供了一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,按照重量份计,所述聚氨酯胶粘剂的原料包括:聚醚多元醇95份,二苯基甲烷二异氰酸酯42份,增塑剂28份,催化剂0.14份,抗氧化剂0.2份,紫外线吸收剂0.25份。
所述聚醚多元醇为INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050和330N;INOVOLC220,INOVOL C230,INOVOL C3050购买自山东一诺威新材料有限公司;330N购买自山东隆华新材料股份有限公司。
所述INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050和330N的重量比为5:2:1.5:2.5。
所述二苯基甲烷二异氰酸酯为2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物,2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的重量比为1:1。
重量比为1:1的2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物购买自万华化学集团股份有限公司。
所述增塑剂为环保氯化石蜡,环保氯化石蜡的粘度为260mPa·s(50℃),购买自洛阳市三金化工塑料有限公司。
所述紫外线吸收剂为UV-531,UV-531购买自南京经天纬化工有限公司。
所述催化剂为双吗啉基二乙基醚,CAS号为6425-39-4,购买自华茂伟业绿色科技股份有限公司。
所述抗氧化剂为H1175,购买自东莞市博纳新材料科技有限公司。
所述单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的具体制备步骤包括:
S1.向反应釜中加入聚醚多元醇,升温至70℃,以第一搅拌速度搅拌0.5h;
S2.向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至75℃,以第二搅拌速度搅拌反应4h;
S3.向反应釜中加入增塑剂、催化剂,保持温度为75℃,以第三搅拌速度搅拌反应1h;
S4.向反应釜中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂,保持温度为75℃,以第四搅拌速度搅拌反应1h;
S5.降温至40℃,出料包装,得到聚氨酯胶粘剂。
第一搅拌速度和第四搅拌速度均为60r/min;第二搅拌速度和第三搅拌速度均为80r/min。
对比例1.
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,具体实施方式同实施例1。不同点在于,所述聚醚多元醇为VORANOL 2110TB,购买自上海凯茵化工有限公司。
对比例2.
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,具体实施方式同实施例1。不同点在于,所述INOVOL C220,INOVOL C230,INOVOL C3050和330N的重量比为1:1:1:1。
对比例3.
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,具体实施方式同实施例1。不同点在于,所述二苯基甲烷二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
对比例4.
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,具体实施方式同实施例1。不同点在于,所述增塑剂为棕榈油。
对比例5.
一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,具体实施方式同实施例1。不同点在于,所述单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的具体制备步骤包括:
S1.向反应釜中加入聚醚多元醇,升温至70℃,以第一搅拌速度搅拌0.5h;
S2.向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯、增塑剂、催化剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂,升温至75℃,以第二搅拌速度搅拌反应6h;
S3.降温至40-50℃,出料包装,得到聚氨酯胶粘剂。
性能测试方法
取相同量的胶粘剂与EPDM颗粒混合均匀,制得实施例样品,对实施例样品进行如下参数测定。
拉伸强度、断裂伸长率、冲击吸收:
参照国标GB/T 14833测定实施例样品的拉伸强度、断裂伸长率、冲击吸收。
性能测试数据
表1.实施例样品的性能测试结果
拉伸强度MPa | 断裂伸长率% | 冲击吸收% | |
实施例1 | 0.95 | 131 | 43 |
对比例1 | 0.71 | 94 | 51 |
对比例2 | 0.88 | 124 | 42 |
对比例3 | 1.13 | 65 | 21 |
对比例4 | 0.89 | 126 | 40 |
对比例5 | 0.87 | 117 | 39 |
最后指出,前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,按照重量份计,所述聚氨酯胶粘剂的原料包括:聚醚多元醇80-120份,二苯基甲烷二异氰酸酯35-65份,增塑剂20-40份,催化剂0.10-0.20份,抗氧化剂0.15-0.35份,紫外线吸收剂0.15-0.35份。
2.根据权利要求1所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述聚醚多元醇的羟值为32-60mg KOH/g。
3.根据权利要求2所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述聚醚多元醇的数均分子量为2000-5500。
4.根据权利要求3所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述聚醚多元醇包括VORANOL 2120,VORANOL 2000LM,INOVOL C220,INOVOL C230,Puranol D220,INOVOL C3050,330N中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述二苯基甲烷二异氰酸酯为2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述增塑剂包括DOA,环保氯化石蜡,氯代棕榈油甲酯,癸二酸二辛酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述增塑剂为环保氯化石蜡或氯代棕榈油甲酯。
8.根据权利要求1所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂,其特征在于,所述紫外线吸收剂的熔点为46-50℃。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法,其特征在于,具体制备步骤包括:
S1.向反应釜中加入聚醚多元醇,升温至65-75℃,以第一搅拌速度搅拌0.5-1h;
S2.向反应釜中加入二苯基甲烷二异氰酸酯,升温至70-80℃,以第二搅拌速度搅拌反应4-6h;
S3.向反应釜中加入增塑剂、催化剂,保持温度为70-80℃,以第三搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S4.向反应釜中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂,保持温度为70-80℃,以第四搅拌速度搅拌反应0.5-1h;
S5.降温至40-50℃,出料包装,得到聚氨酯胶粘剂。
10.根据权利要求9所述的一种单组分环保型湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法,其特征在于,第一搅拌速度和第四搅拌速度均为30-100r/min;第二搅拌速度和第三搅拌速度均为40-120r/min。
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CN105038684A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 盐城工学院 | 一种环保型塑胶跑道用聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
CN105062402A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 河南科技大学 | 一种环保体育场地用聚氨酯胶水及其制备方法 |
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CN105062402A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 河南科技大学 | 一种环保体育场地用聚氨酯胶水及其制备方法 |
CN105038684A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 盐城工学院 | 一种环保型塑胶跑道用聚氨酯胶粘剂的制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114672275A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-06-28 | 福建奥翔体育塑胶科技股份有限公司 | 一种单组分湿固化聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用 |
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