CN113755126A - 胶黏剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法和应用,包括如下步骤:将10份端羟基丙烯酯、35~55份端氢硅油混合均匀,催化条件下加热反应,分离反应产物,制备端羟基硅油;将100份聚酯多元醇和10~30份端羟基聚烯烃多元醇混合,对得到的混合液进行脱水处理,制备无水多元醇混合体系;将30~55份芳香族二异氰酸酯、10~20份扩链交联剂、10~65份所述端羟基硅油依次加入所述无水多元醇混合体系中,反应,得到的产物与30~60份降粘剂混合,制备所述胶黏剂。采用聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、芳香族二异氰酸酯、端羟基硅油的反应体系制备得到的胶黏剂应用于塑胶跑道材料的制备中,可以显著提升塑胶跑道的力学性能、耐老化性能以及耐水性能。
Description
技术领域
本发明涉及黏接材料领域,特别是涉及一种胶黏剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着体育运动的兴起,对塑胶跑道的需求越来越多,其中透气型塑胶跑道是应用最为广泛的跑道类型之一。常见的透气型塑胶跑道是先由聚醚和芳香族异氰酸酯混合制备出聚氨酯胶黏剂,再与三元乙丙橡胶(EPDM)颗粒混合之后压制而成,具有成本低、固化快等特点。但是由于聚醚的内聚能低,粘接强度差,导致聚醚型聚氨酯胶黏剂粘接的颗粒容易掉粒,而且由于聚醚具有侧甲基,交联稳定性差,易迁移,制备得到的塑胶跑道容易老化。采用聚酯代替聚醚与异氰酸酯制备得到的聚酯型聚氨酯胶黏剂虽然内聚能高,粘接强度好,也没有侧甲基,进一步制备得到的塑胶跑道耐老化性也好,但跑道的耐水性差;采用脂肪族异氰酸酯代替芳香族异氰酸酯制备得到的塑胶跑道虽然耐老化性好,但是价格昂贵。
发明内容
基于此,有必要提供一种能提高内聚能和粘结强度的胶黏剂及其制备方法。
进一步地,提供一种能够提高耐老化性能和耐水性的塑胶跑道材料及其制备方法,以及由其铺设而成的塑胶跑道。
本发明提供了一种胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
将10份端羟基丙烯酯、35~55份端氢硅油混合均匀,催化条件下加热反应,分离反应产物,制备端羟基硅油;
将100份聚酯多元醇和10~30份端羟基聚烯烃多元醇混合,对得到的混合液进行脱水处理,制备无水多元醇混合体系;
将30~55份芳香族二异氰酸酯、10~20份扩链交联剂、10~65份所述端羟基硅油依次加入所述无水多元醇混合体系中,反应,得到的产物与30~60份降粘剂混合,制备所述胶黏剂。
在其中一个实施例中,所述端羟基丙烯酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种混合;
和/或,所述聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸1,3-丙二醇酯二醇、聚己二酸1,2-丙二醇酯二醇以及聚己二酸乙二醇酯二醇中的一种或多种混合;
和/或,所述端羟基聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯;
和/或;所述芳香族二异氰酸酯为MDI、聚合MDI、改性MDI以及TDI中的一种或多种混合;
和/或,所述扩链交联剂为三羟甲基丙烷;
和/或,所述降粘剂为氯化石蜡-52以及氯代棕榈油中的一种或多种混合。
在其中一个实施例中,所述端氢硅油的含氢量为0.1%~0.5%;
和/或,所述聚酯多元醇的数均分子量为2000~3000g/mol;
和/或,所述端羟基聚烯烃多元醇的数均分子量为1000~2000g/mol。
在其中一个实施例中,所述催化条件为添加0.05~1份的氯铂酸。
在其中一个实施例中,在制备所述端羟基硅油的过程中,加热反应的步骤为:升温至50℃~90℃,反应7h~9h;
和/或,所述分离方式为减压蒸馏,所述减压蒸馏的操作条件为:温度为120℃~180℃,压力为-0.095MPa~-0.008MPa,时间为30min~120min。
在其中一个实施例中,所述脱水处理的操作条件为:温度为100℃~120℃,压力为-0.095MPa~-0.008MPa,时间为2h~5h。
在其中一个实施例中,在所述无水多元醇混合体系中加入所述芳香族二异氰酸酯后,先在70℃~100℃条件下反应1h~2h,再降温至50~70℃后加入所述扩链交联剂;
和/或,加入所述扩链交联剂后,反应1h~3h,保持温度50℃~70℃,再加入所述端羟基硅油;
和/或,加入所述端羟基硅油后,反应2h~4h,保持温度50℃~70℃,再加入降粘剂。
本发明还提供了一种胶黏剂,是由上述任一实施例中所述的胶黏剂的制备方法制备得到的。
本发明还提供了一种塑胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤:
将1份上述的胶黏剂和2~10份的橡胶颗粒混合均匀,熟化。
在其中一个实施例中,所述橡胶为三元乙丙橡胶,所述熟化的时间为7~15天。
本发明还提供了一种塑胶跑道材料,是由上述任一实施例中所述的塑胶跑道材料的制备方法制备得到的。
本发明还提供了一种塑胶跑道,是由上述的塑胶跑道材料铺设而成的。
通过先将端氢硅油改性成为易与聚氨酯相溶的端羟基硅油,然后将聚酯和端羟基聚烯烃多元醇组成混合多元醇体系与芳香族二异氰酸酯反应,再将扩链交联剂和端羟基硅油依次引入反应链中制备出胶黏剂,制备得到的胶黏剂的内聚力、粘接力都明显提高,将胶黏剂应用于塑胶跑道材料的工艺中,制备得到的塑胶跑道耐老化性能和耐水性能提升显著。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合实施例对本发明的胶黏剂及其制备方法和应用进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施方式提供了一种胶黏剂的制备方法,包括如下步骤S110~S130。
S110:将10份端羟基丙烯酯、35~55份端氢硅油混合均匀,催化条件下加热反应,分离反应产物,制备端羟基硅油。
端羟基丙烯酯中的不饱和键在催化条件下与端氢硅油中的Si-H键进行硅氢加成反应,通过硅氢加成的方式将端氢硅油改性,引入端羟基,改性后的端羟基硅油由于含有羟基,与聚氨酯极易相溶,可以与异氰酸酯基反应接入聚氨酯分子链中,提高胶黏剂的憎水憎油以及耐候能力。
在一个具体的示例中,端羟基丙烯酯是分子链一端为羟基另一端为丙烯酯结构的物质,可以但不限于是丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种混合。
在一个具体的示例中,端氢硅油的含氢量为0.1%~0.5%,在该含氢量范围内,制备出的塑胶跑道材料具有较好的力学性能,如果含氢量过大,会导致塑胶跑道材料的硬度过大,影响塑胶跑道的弹性,如果含氢量过小,制备得到改性后的端羟基硅油含量低。进一步地,端氢硅油的含氢量为0.15%~0.3%。
在一个具体的示例中,端氢硅油的加入量为35~45份。
在一个具体的示例中,催化条件为添加氯铂酸,在氯铂酸的催化下,端羟基丙烯酯可以快速与端氢硅油发生加成反应,在非催化条件下,端羟基丙烯酯与端氢硅油难以反应。具体地,氯铂酸为0.05~1份,进一步地,氯铂酸为0.15~0.4份。
进一步地,将反应体系升温至50℃~90℃加快反应速率,反应7h~9h确保硅氢加成反应充分。更进一步地,将反应体系升温至80℃~90℃加快反应速率,反应8h~9h。
在一个具体的示例中,反应结束后,将生成物与反应物分离,例如可以采用减压蒸馏的方式除去未反应的端羟基丙烯酯和端氢硅油,减压蒸馏方式可以为:先将温度升至120℃~180℃,在压力为-0.095MPa~-0.08MPa的条件下,减压蒸馏30min~120min。进一步地,减压蒸馏方式可以为:先将温度升至120℃~150℃,在压力为-0.095MPa~-0.09MPa的条件下,减压蒸馏30min~60min。
S120:将100份聚酯多元醇和10~30份端羟基聚烯烃多元醇混合,对得到的混合液进行脱水处理,制备出无水多元醇混合体系。
采用聚酯多元醇制备得到的胶黏剂极性高,内聚力强,粘结力好,耐老化性能佳,但耐水性差;采用端羟基聚烯烃多元醇制备得到的聚氨酯胶黏剂粘结力和耐水性好,但是耐老化性差。将聚酯多元醇和端羟基聚烯烃多元醇混合与二异氰酸酯反应能够充分结合两种多元醇的优点,得到具备良好的粘结力、耐老化性、耐水性的聚氨酯胶黏剂。
在一个具体的示例中,聚酯多元醇是由二元羧酸与二元醇缩聚得到的聚合物,具体地,可以但不限于是聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸1,3-丙二醇酯二醇、聚己二酸1,2-丙二醇酯二醇以及聚己二酸乙二醇酯二醇中的一种或多种混合。进一步地,聚酯多元醇的数均分子量为2000~3000g/mol,例如可以但不限于是2000g/mol、2250g/mol、2500g/mol、2750g/mol、3000g/mol。
在一个具体的示例中,端羟基聚烯烃多元醇是分子链两端含羟基的聚烯烃多元醇,具体地,端羟基聚烯烃多元醇是端羟基聚丁二烯。优选地,端羟基聚烯烃多元醇为20~30份。
进一步地,端羟基聚烯烃多元醇的数均分子量为1000~2000g/mol,例如可以但不限于是1000g/mol、1250g/mol、1500g/mol、1750g/mol、2000g/mol。
在一个具体的示例中,异氰酸酯极易与水反应形成副产物,因此反应前要对聚酯多元醇和端羟基聚烯烃多元醇进行脱水,脱水处理的操作条件为:将温度升至100℃~120℃,在压力为-0.095MPa~0.08MPa的条件下,脱水2h~5h。进一步地,脱水处理的操作条件为:将温度升至100℃~110℃,在压力为-0.095MPa~-0.09MPa的条件下,脱水2h~2.5h。
S130:将30~55份芳香族二异氰酸酯、10~20份扩链交联剂、10~65份端羟基硅油依次加入无水多元醇混合体系中,反应,得到的产物与30~60份降粘剂混合,制备胶黏剂。
在一个具体的示例中,通过预聚法制备聚氨酯胶黏剂,在无水多元醇混合体系中加入芳香族二异氰酸酯后,先在70℃~100℃条件下反应1h~2h合成线性的聚氨酯预聚体,再加入扩链交联剂进行扩链并交联形成三维网状结构。进一步地,反应条件为:80℃~90℃条件下反应1h~2h。
在由于扩链交联剂在高温条件下反应活性大容易造成过度交联,因此需要先降温再加入扩链交联剂,例如降温至50℃~70℃,进一步地,降温至55℃~65℃。
加入扩链交联剂后反应1h~3h,保持温度50℃~70℃,使聚氨酯预聚体具有一定的交联度,进一步地,反应1h~2h,保持温度55℃~65℃。
然后再加入端羟基硅油与异氰酸酯基反应将其接入聚氨酯分子链中,反应2h~4h,保持温度50℃~70℃,进一步地,反应2h~3h,保持温度55℃~65℃。
反应结束后,加入降粘剂混合。
在一个具体的示例中,芳香族二异氰酸酯可以但不限于是MDI、聚合MDI、改性MDI以及TDI中的一种或多种混合,芳香族二异氰酸酯与脂肪族二异氰酸酯相比,价格更低廉,性价比更高。进一步地,芳香族二异氰酸酯为40~55份。
在一个具体的示例中,扩链交联剂为小分子化合物,具体地,可以是三羟甲基丙烷。进一步地,扩链交联剂为10~15份。
在一个具体的示例中,端羟基硅油为20~55份。
在一个具体的示例中,降粘剂可以但不限于是氯化石蜡-52以及氯代棕榈油中的一种或多种混合,加入降粘剂可以提高胶黏剂的柔韧性、降低胶黏剂的硬度。进一步地,降粘剂为30~50份。
本发明还提供了一种胶黏剂,是由上述任一具体示例中的胶黏剂的制备方法制备得到的。
本发明一实施方式还提供了一种塑胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤:
将1份上述的胶黏剂和2~10份的橡胶颗粒混合均匀,熟化,具体地,熟化时间为7~15天。进一步地,将1份上述的胶黏剂和4~8份的橡胶颗粒混合均匀,熟化7~10天。
在一个具体的示例中,橡胶为三元乙丙橡胶,三元乙丙橡胶与端羟基聚烯烃多元醇类似,都是聚烯烃化合物,具有极好的硫化特性。
本发明还提供了一种塑胶跑道材料,是由上述任一具体示例中的塑胶跑道材料的制备方法制备得到的。
进一步地,本发明还提供了一种塑胶跑道,是由上述的塑胶跑道材料铺设而成的。
通过先将端氢硅油改性成为易与聚氨酯相溶的端羟基硅油,然后将聚酯和端羟基聚烯烃多元醇组成混合多元醇体系与芳香族二异氰酸酯反应,再将扩链交联剂和端羟基硅油依次引入反应链中制备胶黏剂,制备得到的胶黏剂的内聚力、粘接力都明显提高,将胶黏剂应用于塑胶跑道材料的工艺中,制备得到的塑胶跑道耐老化性能和耐水性能提升显著。
以下为具体实施例,在以下具体实施例中,若无特殊说明,所有原料均可来源于市售。其中,端氢硅油购于宁波润禾高新材料科技股份有限公司,型号为RH-222-10,含氢量为0.18%~0.22%。
实施例1
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份端氢硅油,再加入0.2份氯铂酸,升温至90℃反应8h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入100份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=2000g/mol),30份端羟基聚丁二烯(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入30份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
实施例2
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与35份端氢硅油,再加入0.3份氯铂酸,升温至80℃反应9h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入100份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=2000g/mol),30份端羟基聚丁二烯(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入45份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
实施例3
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份端氢硅油,再加入0.2份氯铂酸,升温至90℃反应8h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入100份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=3000g/mol),30份端羟基聚丁二烯(Mn=1000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入55份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入45份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
对比例1
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份端氢硅油,再加入0.2份氯铂酸,升温至90℃反应8h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入130份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入30份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
对比例2
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份端氢硅油,再加入0.2份氯铂酸,升温至90℃反应8h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入130份端羟基聚丁二烯(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入30份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
对比例3
(1)制备丙烯酸羟乙酯与端氢硅油混合物:在搅拌条件下向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份端氢硅油,升温至90℃反应8h。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入100份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=2000g/mol),30份端羟基聚丁二烯(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入30份(1)制备得到的丙烯酸羟乙酯与端氢硅油混合物,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
对比例4
(1)制备端羟基硅油:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯与43份含端氢硅油,再加入0.2份氯铂酸,升温至90℃反应8h。反应结束后,再升温至120℃,在压力条件为-0.095MPa的条件下减压蒸馏30min。
(2)制备胶黏剂:在反应釜中加入130份聚氧化丙烯二元醇(Mn=2000g/mol),升温至100℃,在-0.095MPa的压力条件下脱水2h。再加入40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),在80℃条件下反应2h,降温至65℃,加入10份三羟甲基丙烷,反应1h,保持温度65℃,再加入30份(1)制备得到的端羟基硅油,反应2h后,保持温度65℃,再加入30份氯化石蜡-52混合均匀,出料。
(3)制备塑胶跑道材料:将1份(2)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
对比例5
(1)制备胶黏剂:在搅拌条件下先向反应釜中加入10份丙烯酸羟乙酯,43份含端氢硅油,0.2份氯铂酸,100份聚己二酸丁二醇酯多元醇(Mn=2000g/mol),30份端羟基聚丁二烯(Mn=2000),40份4,4'二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),10份三羟甲基丙烷,30份氯化石蜡-52混合均匀,在温度为80℃条件下反应7h,出料。
(2)制备塑胶跑道材料:将1份(1)制备得到的胶黏剂和8份三元乙丙橡胶颗粒混合均匀,放置于模具中,常温熟化7天。
将实施例1~实施3及对比例1~对比例5制得的塑胶跑道材料进行拉伸强度、断裂伸长率、耐黄变性、耐水性的性能测试,测试结果如下表1所示。
其中,拉伸强度和断裂伸长率的测试方法参照国家标准GB36246-2018进行;
耐黄变性(耐老化性)的测试方法:将上述实施例1~实施3和对比例1~对比例5制备得到的塑胶跑道材料样块放置于户外,曝晒180天,观察变色情况,颜色由浅至深用1-5级来评定;
耐水性的测试方法:将上述施例1~实施3和对比例1~对比例5制备得到的塑胶跑道材料样块浸泡于50℃的温水中,浸泡30天后彻底晾干,参考国家标准GB36246-2018测试其强度,并计算强度保持率(强度保持率=浸水后的样块强度/浸水前的样块强度*100%),即耐水性。
表1.塑胶跑道材料性能测试结果
拉伸强度/(MPa) | 断裂伸长率/(%) | 耐黄变性 | 耐水性(%) | |
国家标准 | ≥0.4 | ≥40 | 无要求 | 无要求 |
实施例1 | 1.5 | 160 | 1 | 98 |
实施例2 | 1.4 | 130 | 1 | 97 |
实施例3 | 1.4 | 140 | 1 | 95 |
对比例1 | 0.6 | 40 | 2 | 60 |
对比例2 | 0.5 | 55 | 3 | 87 |
对比例3 | 0.3 | 35 | 4 | 60 |
对比例4 | 0.35 | 38 | 5 | 90 |
对比例5 | 0.2 | 25 | 5 | 40 |
从实施例1~实施例3和对比例4的测试结果可以看出,采用聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、芳香族二异氰酸酯、端羟基硅油的反应体系制备得到的胶黏剂应用于塑胶跑道材料的制备中,制备出的塑胶跑道材料不仅具有更好的拉伸强度和断裂伸长率,而且耐黄变性能(耐老化性能)、耐水性能都明显强于聚醚体系制备出的塑胶跑道材料。
从实施例1与对比例1~对比例2可以看出,将聚酯多元醇、聚烯烃多元醇混合后再与芳香族二异氰酸酯反应,能充分结合两种多元醇的优点制备出具有良好的力学性能、耐老化性能以及耐水性能的塑胶跑道材料。
从实施例1与对比例3可以看出,丙烯酸羟乙酯与端氢硅油在催化条件下先合成出端羟基硅油,再引入端羟基硅油与芳香族二异氰酸酯反应制备得到的胶粘剂,与丙烯酸羟乙酯直接与芳香族二异氰酸酯反应制备得到的胶粘剂相比,更有利于提升塑胶跑道材料的力学性能、耐老化性能以及耐水性能,且对比例3中的端氢硅油与聚氨酯体系不相溶,对塑胶跑道的性能造成不利影响。
从实施例1与对比例5可以看出,采用先合成端羟基硅油后分离提纯再通过预聚法制备出的胶黏剂应用在塑胶跑道材料制备工艺中,制备得到的塑胶跑道材料在力学性能、耐老化性能以及耐水性能等方面都明显优于一步法直接混合制备得到的。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种胶黏剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将10份端羟基丙烯酯、35~55份端氢硅油混合均匀,在催化条件下加热反应,分离反应产物,制备端羟基硅油;
将100份聚酯多元醇和10~30份端羟基聚烯烃多元醇混合,对得到的混合液进行脱水处理,制备无水多元醇混合体系;
将30~55份芳香族二异氰酸酯、10~20份扩链交联剂、10~65份所述端羟基硅油依次加入所述无水多元醇混合体系中,反应,得到的产物与30~60份降粘剂混合,制备所述胶黏剂。
2.如权利要求1所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,所述端羟基丙烯酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种混合;
和/或,所述聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸1,3-丙二醇酯二醇、聚己二酸1,2-丙二醇酯二醇以及聚己二酸乙二醇酯二醇中的一种或多种混合;
和/或,所述端羟基聚烯烃多元醇为端羟基聚丁二烯;
和/或;所述芳香族二异氰酸酯为MDI、聚合MDI、改性MDI以及TDI中的一种或多种混合;
和/或,所述扩链交联剂为三羟甲基丙烷;
和/或,所述降粘剂为氯化石蜡-52以及氯代棕榈油中的一种或多种混合。
3.如权利要求1所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,所述端氢硅油的含氢量为0.1%~0.5%;
和/或,所述聚酯多元醇的数均分子量为2000~3000g/mol;
和/或,所述端羟基聚烯烃多元醇的数均分子量为1000~2000g/mol。
4.如权利要求1所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,所述催化条件为添加0.05~1份的氯铂酸。
5.如权利要求1所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,在制备所述端羟基硅油的过程中,加热反应的步骤为:升温至50℃~90℃,反应7h~9h;
和/或,所述分离方式为减压蒸馏,所述减压蒸馏的操作条件为:温度为120℃~180℃,压力为-0.095MPa~-0.008MPa,时间为30min~120min。
6.如权利要求1所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,所述脱水处理的操作条件为:温度为100℃~120℃,压力为-0.095MPa~-0.08MPa,时间为2h~5h。
7.如权利要求1~6任一项所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,在所述无水多元醇混合体系中加入所述芳香族二异氰酸酯后,先在70℃~100℃条件下反应1h~2h,再降温至50℃~70℃后加入所述扩链交联剂;
和/或,加入所述扩链交联剂后,反应1h~3h,保持温度50℃~70℃,再加入所述端羟基硅油;
和/或,加入所述端羟基硅油后,反应2h~4h,保持温度50℃~70℃,再加入降粘剂。
8.一种胶黏剂,其特征在于,是由权利要求1~7任一项所述的胶黏剂的制备方法制备得到的。
9.一种塑胶跑道材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将1份权利要求8所述的胶黏剂和2~10份的橡胶颗粒混合均匀,熟化。
10.如权利要求9所述的塑胶跑道材料的制备方法,其特征在于,所述橡胶为三元乙丙橡胶,所述熟化的时间为7~15天。
11.一种塑胶跑道材料,其特征在于,是由权利要求9~10任一项所述的塑胶跑道材料的制备方法制备得到的。
12.一种塑胶跑道,其特征在于,是由权利要求11所述的塑胶跑道材料铺设而成的。
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