CN113583616A - 一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,该胶粘剂包括以下组分:聚醚多元醇、HDI三聚体、有机硅偶联剂KH550、E‑44环氧树脂;本发明还设计了一种高聚合、强粘力、耐候性好胶粘剂的制备方法,该制备方法简单易行,制备成本低廉,制备出的胶粘剂耐黄变、耐老化、粘结性能好,耐候性强,硬度高。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂及其生产工艺技术领域,特别是一种高聚合、 强粘力、耐候性好的胶粘剂及其制备方法。
背景技术:
胶接(粘合、粘接、胶结、胶粘)是指同质或异质物体表面用胶黏 剂连接在一起的技术,具有应力分布连续,重量轻,或密封,多数工 艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和 复杂构件的连接。胶接近代发展最快,应用行业极广,并对高新科学 技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此,研究、开发和生产 各类胶黏剂十分重要。
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。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨 酯两大类。多异氰酸酯分子链中含有异氰基(-NCO)和氨基甲酸酯基 (-NH-COO-),故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性。与含有活 泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔 材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化 学粘接力。
聚氨酯胶粘剂还具有良好的韧性、可调节性、粘合工艺简便、极 佳的耐低温性能以及优良的稳定性等特性。正是由于聚氨酯胶粘剂这 种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性,使其应用领域不断扩 大,在国内外成为发展最快的胶粘剂。
国内现有的聚氨酯胶粘剂,常规用TDI单体或MDI单体对其进 行改性,获得的聚氨酯胶粘剂的粘结性能还可以,但耐温性不够,结 构性单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂 及其制备方法,该方法制备的胶粘剂解决了常规胶粘剂强度低、粘接 力差、耐热性差、耐候性差的技术问题。
为解决上述技术问题,根据本发明的第一种实施方案,一种高聚 合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇70-85份、HDI三聚体14-17份、有机硅偶联剂KH550 3-8份、E-44环氧树脂5-10份。
本发明进一步限定的技术方案为:该胶粘剂包括如下重量份的原 料:
聚醚多元醇70份、HDI三聚体14份、有机硅偶联剂KH550 4.2 份、E-44环氧树脂6.72份。
本发明进一步限定的技术方案为:该胶粘剂包括如下重量份的原 料:
聚醚多元醇75份、HDI三聚体15份、有机硅偶联剂KH550 4.5 份、E-44环氧树脂7.2份。
本发明进一步限定的技术方案为:该胶粘剂包括如下重量份的原 料:
聚醚多元醇80份、HDI三聚体16份、有机硅偶联剂KH550 4.8 份、E-44环氧树脂7.68份。
本发明进一步限定的技术方案为:该胶粘剂包括如下重量份的原 料:
聚醚多元醇85份、HDI三聚体固化剂17份、有机硅偶联剂 KH550 5.1份、E-44环氧树脂8.16份。
根据本发明提供的第二种实施方案,提供一种制备以上所述胶粘 剂的方法,该方法包括以下步骤:
S1,将聚醚多元醇与HDI三聚体按重量份比5:1投入反应釜中, 向反应釜充入惰性气体氮气,反应釜转速为800转,待反应时间为2 小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶 粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂KH550,反应釜转速为800,反应时 间为1小时后反应釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨 酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂,反应釜转速为1000,待反应时 间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强粘力的有机硅改 性胶粘剂。
原料名称 | 来源 |
聚醚多元醇 | 美国陶氏 |
HDI三聚体 | 科思创N3300 |
有机硅偶联剂KH550 | 山东绿森 |
E-44环氧树脂 | 江门三木树脂厂 |
在本发明中,聚醚多元醇(简称聚醚)一般为透明粘稠液体,无 挥发性,颜色为无色,微黄色,黄色等等;聚醚多元醇比水重,可与 水任意比例混合,能溶于醇类等有机溶剂,常用于制造通用聚氨酯泡 沫塑料、胶粘剂和弹性体等。
在本发明中,HDI三聚体是由HDI单体合成好的成品HDI异氰 酸酯,是一种固化剂,具有固化胶粘剂的作用;HDI三聚体固化剂 起到提高干燥速度、提高硬度,提高耐黄变、耐老化的作用,且通过 HDI三聚体固化剂改性的胶粘剂光泽度高。
在本发明中,有机硅偶联剂KH550是一种优良的玻璃纤维处理 剂,提高了复合材料的机械强度,电性能和抗老化性能。在玻纤棉和 矿物棉生产中,将其加入到酚醛树脂粘结剂中,可提高防潮性及增加 压缩回弹性。还可以用于氨基硅油及其乳液的合成。
在本发明中,E-44环氧树脂是一种高聚合物,能提高冬天储存 稳定性,E-44环氧树脂也称为6101环氧树脂。流动性好,易与辅助 材料混合,成型加工方便,固化后尺寸稳定性好,收缩率小于2%, 是热固性树脂收缩率最小的树脂,热膨胀系数6-10.5%,粘接性能优 异,电绝缘性能、机械性能和化学稳定性均好。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、HDI单体是HDI三聚体成品合成的一种基础原料,不能直接 使用,得通过改性成多聚体后才可以直接使用,而科思创的三聚体 HDI是一种成品,可以直接使用,省去对HDI单体进行改性的繁琐 步骤,操作简单,成本相对改性繁琐步骤来说比较低;常规胶粘剂是用廉价的TDI或MDI进行改性,本发明直接采用HDI三聚体,HDI 三聚体固化剂具有超强的耐黄变、耐老化和耐候特性,强度也提高。
2、有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个 有机基团是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、 硫、氮等使有机基团与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物, 本发明添加有机硅偶联剂KH550,对聚氨酯胶粘剂进行改性,可以 大大提高聚氨酯胶粘剂的耐热性和粘接力。
3、本发明采用的高聚合E-44环氧树脂是环氧树脂品种中收缩率 最小的树脂,热膨胀系数为6-10.5%,粘接性能优异,化学性能稳定 的特性,能提高胶粘剂的粘接力和强度;本发明采用E-44环氧树脂 改性有机硅聚氨酯,不仅提高胶粘剂的耐水性,而且还提高聚氨酯胶 粘剂的刚性强度,使胶粘剂产品不仅具有较高的内聚强度、粘结强度, 而且具有较高的耐热性、耐候性以及柔韧性。
4、本发明中的HDI三聚体固化剂与E-44环氧树脂协同作用, 提高了聚氨酯胶粘剂的内聚强度、粘结强度、耐候性。
5、本发明中的有机硅偶联剂KH550与E-44环氧树脂协同作用, 提高了聚氨酯胶粘剂的耐热性,粘接性。
6、经过本发明改性的胶粘剂结合了高强度、耐热性、耐候性, 粘结性的特点,对粘接剂产品的发展,必会加大其应用范围,带来特 殊环境领域的使用有益效果。
说明书附图
图1为本实施例胶粘剂与普通胶粘剂在老化高温机80度24小时 后,其耐黄变的测试效果对比图;
图2为本实施例胶粘剂与普通胶粘剂在固化24小时后,其硬度 的测试效果对比图。
图3为本实施例胶粘剂与普通胶粘剂在固化后,其粘接性的测试 效果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合 具体实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的 示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限 定。
实施例1
为解决上述技术问题,本发明是按如下方式实现的:
本实施例涉及一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,包括如 下重量份的原料:
聚醚多元醇70份、HDI三聚体14份、有机硅偶联剂KH550 4.2 份、E-44环氧树脂6.72份。
制备以上所述胶粘剂的方法,该方法包括以下步骤:
S1、将聚醚多元醇70份与HDI三聚体固化剂14份投入反应釜 中,向反应釜充入惰性气体氮气,充入氮气用于保护作用,反应釜转 速为800转,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶 粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶 粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂KH550 4.2份,转动反应釜,转速为 800,反应时间为1小时后反应釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨 酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂6.72份,转动反应釜,转速为 1000,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强 粘力的有机硅改性胶粘剂。
为了测试本制备方法获得的胶粘剂的性能,制备若干涂抹本实施 例1胶粘剂的样品,进行下述性能测试:
1)、老化高温机80度24小时后,检测各样品的耐老化、耐黄 变性,几乎不老化不黄变。
2)、将各样品固化24小时后,各样品硬度达到16D,具有刚硬 性。
3)、将样品对粘接面为2厘米左右瓷砖粘接面进行粘接,固化 后,样品的粘接性强,受力性好。
实施例2
为解决上述技术问题,本发明是按如下方式实现的,
本实施例涉及一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,包括如 下重量份的原料:
聚醚多元醇75份、HDI三聚体15份、有机硅偶联剂KH550 4.5 份、E-44环氧树脂7.2份。
制备以上所述胶粘剂的方法,该方法包括以下步骤:
S1,将聚醚多元醇75份与HDI三聚体固化剂15份投入反应釜 中,向反应釜充入惰性气体氮气,充入氮气用于保护作用,反应釜转 速为800转,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶 粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中在步骤S1获得的聚氨酯 胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂 KH550 4.5份,转动反应釜,转速为800,反应时间为1小时后反应 釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨 酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂7.2份,转动反应釜,转速为1000, 待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强粘力的 有机硅改性胶粘剂。
为了测试本制备方法获得的胶粘剂的性能,制备若干涂抹本实施 例1胶粘剂的样品,进行下述性能测试:
1)、老化高温机80度24小时后,检测各样品的耐老化、耐黄 变性,几乎不老化不黄变。
2)、将各样品固化24小时后,各样品硬度达到16D,具有刚硬 性。
3)、将样品对粘接面为2厘米左右瓷砖粘接面进行粘接,固化 后,样品的粘接性强,受力性好。
实施例3
为解决上述技术问题,本发明是按如下方式实现的,
本实施例涉及一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,包括如 下重量份的原料:
聚醚多元醇80份、HDI三聚体16份、有机硅偶联剂KH550 4.8 份、E-44环氧树脂7.68份。
制备以上所述胶粘剂的方法,该方法包括以下步骤:
S1,将聚醚多元醇80份与HDI三聚体固化剂16份投入反应釜 中,向反应釜充入惰性气体氮气,充入氮气用于保护作用,反应釜转 速为800转,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶 粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶 粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂KH550 4.8份,转动反应釜,转速为 800,反应时间为1小时后反应釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨 酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂7.68份,转动反应釜,转速为 1000,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强 粘力的有机硅改性胶粘剂。
为了测试本制备方法获得的胶粘剂的性能,制备若干涂抹本实施 例1胶粘剂的样品,进行下述性能测试:
1)、老化高温机80度24小时后,检测各样品的耐老化、耐黄 变性,几乎不老化不黄变。
2)、将各样品固化24小时后,各样品硬度达到16D,具有刚硬 性。
3)、将样品对粘接面为2厘米左右瓷砖粘接面进行粘接,固化 后,样品的粘接性强,受力性好。
实施例4:
为解决上述技术问题,本发明是按如下方式实现的,
本实施例涉及一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,包括如 下重量份的原料:
聚醚多元醇85份、HDI三聚体17份、有机硅偶联剂KH550 5.1 份、E-44环氧树脂8.16份。
制备以上所述胶粘剂的方法,该方法包括以下步骤:
S1,将聚醚多元醇85份与HDI三聚体固化剂17份投入反应釜 中,向反应釜充入惰性气体氮气,充入氮气用于保护作用,反应釜转 速为800转,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶 粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶 粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂KH550 5.1份,转动反应釜,转速为 800,反应时间为1小时后反应釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨 酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂8.16份,转动反应釜,转速为 1000,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强 粘力的有机硅改性胶粘剂。
为了测试本制备方法获得的胶粘剂的性能,制备若干涂抹本实施 例1胶粘剂的样品,进行下述性能测试:
1)、老化高温机80度24小时后,检测各样品的耐老化、耐黄 变性,几乎不老化不黄变。
2)、将各样品固化24小时后,各样品硬度达到16D,具有刚硬 性。
3)、将样品对粘接面为2厘米左右瓷砖粘接面进行粘接,固化 后,样品的粘接性强,受力性好。
下表对实施例1的胶粘剂(随机选)与普通胶粘剂的检测比对结 果(其中下表中B为涂抹普通胶粘剂的样品,A为涂抹本产品的样 品),表一:
由上表可知:本产品采用耐老化耐黄变的HDI异氰酸酯,经过 老化高温机80度24小时后测试结果,A几乎不老化不黄变,B已严 重老化;24小时固化后,本产品A固化后的硬度达到16D,具有刚 硬性,B产品硬度仅为0.5D,为柔软弹性结构;将A、B产品对粘接 面为2厘米左右瓷砖粘接面进行粘接,固化后,本产品A的粘接性 强,受力性好,B产品粘接性还可以,但受力性差,呈现为柔软弹性 状态。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例 中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述,为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不 局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围 内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在 本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保 护范围为准。
Claims (6)
1.一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇70-85份、HDI三聚体14-17份、有机硅偶联剂KH5503-8份、E-44环氧树脂5-10份。
2.如权利要求1所述的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇70份、HDI三聚体14份、有机硅偶联剂KH550 4.2份、E-44环氧树脂6.72份。
3.如权利要求1所述的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇75份、HDI三聚体15份、有机硅偶联剂KH550 4.5份、E-44环氧树脂7.2份。
4.如权利要求1所述的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇80份、HDI三聚体16份、有机硅偶联剂KH550 4.8份、E-44环氧树脂7.68份。
5.如权利要求1所述的胶粘剂,该胶粘剂包括如下重量份的原料:
聚醚多元醇85份、HDI三聚体固化剂17份、有机硅偶联剂KH550 5.1份、E-44环氧树脂8.16份。
6.一种高聚合、强粘力、耐候性好的胶粘剂的制备方法,其特征在于,该制备方法具体包括以下步骤:
S1,将聚醚多元醇与HDI三聚体按重量份比5:1投入反应釜中,向反应釜充入惰性气体氮气,反应釜转速为800转,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得聚氨酯胶粘剂;
S2、在步骤S1获得的聚氨酯胶粘剂中加入步骤S1的聚氨酯胶粘剂总胶量5%的有机硅偶联剂KH550,反应釜转速为800,反应时间为1小时后反应釜停止转动,获得有机硅改性聚氨酯;
S3、在步骤S2获得的有机硅改性聚氨酯中加入步骤S1的聚氨酯胶粘剂总胶量8%的E44环氧树脂,反应釜转速为1000,待反应时间为2小时后反应釜停止转动,获得一种高聚合、强粘力的有机硅改性胶粘剂。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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