CN114181362B - 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法 - Google Patents

一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114181362B
CN114181362B CN202111458883.7A CN202111458883A CN114181362B CN 114181362 B CN114181362 B CN 114181362B CN 202111458883 A CN202111458883 A CN 202111458883A CN 114181362 B CN114181362 B CN 114181362B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pur
diisocyanate
silane
treatment agent
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111458883.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114181362A (zh
Inventor
张健伟
王玉东
于伟强
陈晓理
杜厚俊
梁帅
王桂芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong North Modern Chemistry Industry Co ltd
Original Assignee
Shandong North Modern Chemistry Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong North Modern Chemistry Industry Co ltd filed Critical Shandong North Modern Chemistry Industry Co ltd
Priority to CN202111458883.7A priority Critical patent/CN114181362B/zh
Publication of CN114181362A publication Critical patent/CN114181362A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114181362B publication Critical patent/CN114181362B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80—Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/8083—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen
    • C08G18/809—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，涉及表面活性剂技术领域，由以下原料组成：聚醚多元醇，二异氰酸酯，第一溶剂，硅烷封端剂，第二溶剂，水稳定剂和催化剂；所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；本发明的应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的小分子有效成分可以轻易地渗透进纤维布的间隙，异氰酸酯端基和硅烷端基可以与凯夫拉纤维形成良好的粘接，当PUR热熔胶涂敷到处理剂表面后可以产生牢固的化学和物理粘合，实现PUR热熔胶在凯夫拉纤维布表面的牢固粘接，因此本发明所得的表面处理剂处理凯拉夫纤维基材后能与PUR具有优异的粘接性，剥离试验可实现内聚破坏。

Description

一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备 方法
技术领域
本发明涉及表面活性剂技术领域，具体说是一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法。
背景技术
反应型聚氨酯热熔胶(PUR)的主要成分是聚酯多元醇、聚醚多元醇和二异氰酸酯合成的端异氰酸酯基预聚物，熔融施胶后可以快速固化，具有良好的初始粘接强度，后期随着湿气扩散进入胶粘剂，与异氰酸酯基团反应生成脲、缩二脲和脲基甲酸酯，使线性的预聚物低分子形成交联的大分子结构，从而获得较高的力学性能，并且比传统的热熔胶具有更好的耐高温、耐溶剂和耐水性能。
反应型聚氨酯热熔胶(PUR)不仅可以胶接多孔性的材料，如陶瓷、织物、泡沫、木材等，而且可以胶接表面光洁的材料如玻璃，塑料、金属等。凯夫拉纤维具有密度低、强度高、耐高温、易于加工和成型，被广泛应用于军用及民用领域。但是现有的PUR在粘接凯夫拉纤维布时，均存在界面粘接力不够，无法有效粘接的问题，在进行剥离强度测试时，试片的破坏形式表现为PUR热熔胶与凯夫拉纤维布基材的界面破坏，剥离强度力值大约为300N/25mm左右，无法达到PUR内聚破坏的最佳粘接效果。
发明内容
为解决现有技术中PUR热熔胶与凯夫拉纤维布基材粘接力不足的问题，本发明的目的是提供一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法，可以大幅度提高凯拉夫基材与PUR热熔胶的粘接力，实现试片在进行剥离强度测试时PUR热熔胶内聚破坏的粘接效果。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇6.5～10份，二异氰酸酯9～13份，第一溶剂15～20份，硅烷封端剂4.5～7份，第二溶剂50～60份，水稳定剂0.05～0.1份和催化剂0.05～0.2份；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
优选的，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇7～9.5份，二异氰酸酯10～12份，第一溶剂16～20份，硅烷封端剂4.5～5份，第二溶剂52～55份，水稳定剂0.07～0.08份和催化剂0.12～0.15份。
优选的，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
优选的，所述硅烷封端剂为N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三甲氧基硅烷。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或三乙烯二胺。
优选的，所述第一溶剂为乙酸乙酯或丁酮；所述第二溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
本发明还包括一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①以重量份计，将聚醚多元醇6.5～10份加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入二异氰酸酯9～13份，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入第一溶剂15～20份，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
②将硅烷封端剂4.5～7份与第二溶剂50～60份配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入水稳定剂0.05～0.1份和催化剂0.05～0.2份，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，在涂覆在凯拉夫纤维表面后5分钟即可进行下一步的操作，其中的小分子有效成分可以轻易地渗透进纤维布的间隙，异氰酸酯端基和硅烷端基可以与凯夫拉纤维形成良好的粘接，当PUR热熔胶涂敷到处理剂表面后，处理剂中的异氰酸酯基团和PUR热熔胶中的异氰酸酯基团可以产生牢固的化学和物理粘合，实现PUR热熔胶在凯夫拉纤维布表面的牢固粘接，因此本发明所得的表面处理剂处理凯拉夫纤维基材后能与PUR具有优异的粘接性，剥离试验可实现内聚破坏。
本发明的应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，首先选用的聚醚多元醇为分子量不超过1000的三官能度聚醚，合成过程中不使用扩链剂，这样的结构使产物单位体积内容纳更多的活性端基，即便使用溶剂大幅稀释后也能保证较高的活性基团密度，能够形成较好的粘接力，同时产物有效成分的分子量较低，更容易渗透进基材的纹理中，提高粘接性能；其次，选用的硅烷封端剂为含有单个活性氢的巯基硅烷，或者是单个活性氢的仲胺基硅烷，直接滴加到异氰酸酯基预聚物中，制备过程易于操作。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法，通过以下技术方案实现：
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇6.5～10份，二异氰酸酯9～13份，第一溶剂15～20份，硅烷封端剂4.5～7份，第二溶剂50～60份，水稳定剂0.05～0.1份和催化剂0.05～0.2份；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
优选的，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇7～9.5份，二异氰酸酯10～12份，第一溶剂16～20份，硅烷封端剂4.5～5份，第二溶剂52～55份，水稳定剂0.07～0.08份和催化剂0.12～0.15份。
进一步优选的，硅烷封端剂与异氰酸酯基的摩尔比为0.35～0.5：1，所得的表面处理剂产品为硅烷部分封端的聚合物，聚合物端基同时含有异氰酸酯基团和硅烷基团，这种保留相当数量的异氰酸酯基团的设计保证了该处理剂用于凯夫拉纤维布时，可以与PUR热熔胶的良好粘接力。
优选的，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
优选的，所述硅烷封端剂为N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三甲氧基硅烷。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或三乙烯二胺。
优选的，所述第一溶剂为乙酸乙酯或丁酮；所述第二溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
本发明还包括一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①以重量份计，将聚醚多元醇6.5～10份加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入二异氰酸酯9～13份，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入第一溶剂15～20份，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
②将硅烷封端剂4.5～7份与第二溶剂50～60份配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入水稳定剂0.05～0.1份和催化剂0.05～0.2份，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
本发明的应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，需要在阴凉、干燥、密闭的环境下进行保存，使用后应及时盖上盖子，防止水气过多进入，其中的组分发生自身交联，增稠甚至无法使用。
三官能度聚氧化丙烯醚又称三羟基聚氧化丙烯醚。
本发明测试用反应型聚氨酯热熔胶(PUR)由上海九元石油化工有限公司生产，该公司生产的热熔胶的剥离强度在500N/25mm左右，是比较典型的热熔胶，其剥离强度属于高强型，能满足一般产品的粘接需要；但是也存在与凯夫拉纤维界面粘接力不够，无法有效粘接的问题，在进行剥离强度测试时，试片的破坏形式表现为PUR热熔胶与凯夫拉纤维布基材的界面破坏，剥离强度力值大约为300N/25mm左右。
实施例1
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量1000的三官能度聚氧化丙烯醚10kg，甲苯二异氰酸酯9kg，丙酮20kg，苯胺甲基三甲氧基硅烷4.5kg，乙酸丁酯50kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.05kg和二月桂酸二丁基锡0.2kg。
实施例2
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量500的三官能度聚氧化丙烯醚6.5kg，异佛尔酮二异氰酸酯13kg，乙酸丁酯15kg，N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷7kg，乙酸乙酯60kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.1kg和三乙烯二胺0.05kg。
实施例3
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚8.3kg，二异氰酸酯9.2kg，二甲苯18kg，苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷4.8kg，丙酮58kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.06kg和辛酸亚锡0.08kg。
实施例4
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量500的三官能度聚氧化丙烯醚7kg，六亚甲基二异氰酸酯11kg，丁酮20kg，3-巯丙基三甲氧基硅烷5kg，乙酸乙酯54kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.08kg和二氮杂二环0.15kg。
实施例5
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚9.5kg，异佛尔酮二异氰酸酯12kg，丁酮16kg，N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷5.0kg，乙酸丁酯52kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.07kg和双吗啉二乙基醚0.12kg。
实施例6
一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，由以下原料组成：分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚8kg，六亚甲基二异氰酸酯10kg，乙酸乙酯18kg，苯胺甲基三甲氧基硅烷4.8kg，乙酸丁酯55kg，对甲苯磺酰异氰酸酯0.08kg和催化剂三乙烯二胺0.16kg。
实施例7
实施例1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量1000的三官能度聚氧化丙烯醚10kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入甲苯二异氰酸酯9kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入丙酮20kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
②将苯胺甲基三甲氧基硅烷4.5kg与乙酸丁酯50kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.05kg和催化剂二月桂酸二丁基锡0.2kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
实施例8
实施例2所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量500的三官能度聚氧化丙烯醚6.5kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入异佛尔酮二异氰酸酯13kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入乙酸丁酯15kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
②将N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷7kg与乙酸乙酯60kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.1kg和三乙烯二胺0.05kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
实施例9
实施例3所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚8.3kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入二异氰酸酯9.2kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入二甲苯18kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照质量比5：6组成；
②将苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷4.8kg与丙酮58kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.06kg和辛酸亚锡0.08kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
实施例10
实施例4所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量500的三官能度聚氧化丙烯醚7kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入六亚甲基二异氰酸酯11kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入丁酮20kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
②将3-巯丙基三甲氧基硅烷5kg与乙酸乙酯54kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.08kg和二氮杂二环0.15kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
实施例11
实施例5所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚9.5kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入异佛尔酮二异氰酸酯12kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入丁酮16kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
②将N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷5.0kg与乙酸丁酯52kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.07kg和双吗啉二乙基醚0.12kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
实施例12
实施例6所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
①将分子量700的三官能度聚氧化丙烯醚8kg加入到反应釜中，升温至100～105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55～65℃，在搅拌下，加入六亚甲基二异氰酸酯10kg，升温至80～85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7～12％时，加入乙酸乙酯18kg，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
②将苯胺甲基三甲氧基硅烷4.8kg与乙酸丁酯55kg配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入对甲苯磺酰异氰酸酯0.08kg和三乙烯二胺0.16kg，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂。
本发明的表面处理剂的密度在0.9g/cm3左右，粘度约为20～50mPa·s，为粘度很低的液体，方便涂刷在凯夫拉纤维表面，不挥发份在20～35％，不含有水分。
性能测试
剥离强度性能检测按照GB/T2790-1995执行。
测试材料尺寸为符合GB/T2790-1995标准要求的刚性和挠性材料，其中挠性材料为凯夫拉纤维布，刚性材料为金属板或PC板。
将制得的表面处理剂涂敷到凯夫拉基材表面，晾置5分钟后制片。
将融好的PUR热熔胶均匀涂敷到刚性材料表面，然后将凯夫拉纤维布涂敷有表面处理剂(实施例7～12)的一面仔细压到热熔胶表面并施加压力紧密压合，试片在23℃，50％RH条件下放置7天后，按照标准要求进行测试；同时进行对比例试验，试验时将凯夫拉纤维布不经过表面处理剂处理，直接将其仔细压到热熔胶表面并施加压力紧密压合，试片在23℃，50％RH条件下放置7天后，按照标准要求进行测试。
检测结果见表1。
表1检测结果统计表
由表1的数据可以看出，测试中破坏形式均为热熔胶内聚破坏，说明该表面处理剂与凯夫拉基材粘接力和PUR热熔胶粘接力均大于PUR热熔胶内聚力，满足粘接要求，尤其是实施例10～实施例12中由于采用的硅烷封端剂与异氰酸酯基的摩尔比为0.35～0.5：1，因此制得的表面处理剂产品为硅烷部分封端的聚合物，聚合物的端部同时含有异氰酸酯基和硅烷基团，相比实施例7～9，剥离强度大大增加，当处理凯夫拉纤维布后，能与PUR热熔胶产生良好的粘接力。
将实施例6中的水稳定剂对甲苯磺酰异氰酸酯的量进行调整，其余成分不变，设计一系列对比例，并对所得产品在标准状态(23℃，50％RH)下开口放置的稳定性进行测定，剥离强度的测试方法同上文，结果如表2所示。
表2稳定性测试结果
水稳定剂加入量/kg 静置放置效果 剥离强度(N/25mm)
对比例1 0 15分钟表面结膜 570
对比例2 0.02 35分钟表面结膜 571
对比例3 0.05 60分钟表面未结膜 574
对比例4 0.12 60分钟表面未结膜 552
实施例6 0.08 60分钟表面未结膜 578
由表2的结果可以看出，对比例1～4由于水稳定剂对甲苯磺酰异氰酸酯的量不同，因此产品的稳定度也不一样，由于本发明的表面处理剂在使用中需要不断开口蘸取，空气中湿气进入会消耗一定数量的异氰酸酯基和硅烷氧基基团，敞口时间过长会导致处理剂自身交联而增稠甚至无法使用，因此加入一定数量的水稳定剂用于保证产品开口后在一定时间内的正常使用，当不加入水稳定剂或加入量较少时，表面处理剂在短时间内结膜，产品的稳定性差，无法满足需要，而水稳定剂本发明的范围内时，所得表面处理剂在60分钟内未结膜，稳定性好，能够满足产品的需要，而当水稳定剂用量较大时，产品的剥离强度减小，这是由于水稳定剂添加量较高时，会有一部分水稳定剂与水反应后生成的胺与处理剂中的异氰酸酯基团反应，降低了处理剂中的交联点数量，对交联结构的形成造成了一定程度的影响。

Claims (6)

1.一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇7~9.5份，二异氰酸酯10~12份，第一溶剂16~20份，硅烷封端剂4.5~5份，第二溶剂52~55份，水稳定剂0.07~0.08份和催化剂0.12~0.15份；硅烷封端剂与异氰酸酯基的摩尔比为0 .35～0 .5：1，所得的表面处理剂为硅烷部分封端的聚合物，聚合物端基同时含有异氰酸酯基团和硅烷基团；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
2.根据权利要求1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，其特征在于：所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，其特征在于：所述硅烷封端剂为N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或三乙烯二胺。
5.根据权利要求1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂，其特征在于：所述第一溶剂为乙酸乙酯或丁酮；所述第二溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
6.权利要求1所述的一种应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①以重量份计，将聚醚多元醇7~9.5份加入到反应釜中，升温至100~105℃，在真空度不低于0.092MPa的条件下真空脱水至少半小时，降温至55~65℃，在搅拌下，加入二异氰酸酯10~12份，升温至80~85℃，在氮气保护下反应3小时，取样检测产物中异氰酸根含量，当异氰酸根含量为7~12%时，加入第一溶剂16~20份，将物料降至40℃以下，得到混合物，备用；
所述聚醚多元醇为分子量不大于1000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
②将硅烷封端剂4.5~5份与第二溶剂52~55份配制成均匀溶液，然后滴加到步骤①所得的混合物中，滴加过程中保持步骤①所得的混合物处于搅拌状态，滴加完毕，加入水稳定剂0.07~0.08份和催化剂0.12~0.15份，继续搅拌半小时，出料，得到应用于PUR与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂；
所述硅烷封端剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基甲基二甲氧基硅烷或N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷；
所述第二溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或丁酮；
所述水稳定剂为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚、辛酸亚锡、三乙烯二胺、二氮杂二环或三乙胺。
CN202111458883.7A 2021-12-02 2021-12-02 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法 Active CN114181362B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111458883.7A CN114181362B (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111458883.7A CN114181362B (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114181362A CN114181362A (zh) 2022-03-15
CN114181362B true CN114181362B (zh) 2024-02-27

Family

ID=80603246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111458883.7A Active CN114181362B (zh) 2021-12-02 2021-12-02 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114181362B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516921A (zh) * 2011-12-09 2012-06-27 山东北方现代化学工业有限公司 一种硅烷改性聚氨酯玻璃底涂剂及其制备方法
CN111808569A (zh) * 2020-07-24 2020-10-23 山东北方现代化学工业有限公司 一种耐湿热、高强度单组份聚氨酯免底涂粘接密封剂及其制备方法
WO2021139135A1 (zh) * 2020-01-06 2021-07-15 万华化学集团股份有限公司 用于聚氨酯-纤维复合材料的异氰酸酯预聚体及其制备方法与用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516921A (zh) * 2011-12-09 2012-06-27 山东北方现代化学工业有限公司 一种硅烷改性聚氨酯玻璃底涂剂及其制备方法
WO2021139135A1 (zh) * 2020-01-06 2021-07-15 万华化学集团股份有限公司 用于聚氨酯-纤维复合材料的异氰酸酯预聚体及其制备方法与用途
CN111808569A (zh) * 2020-07-24 2020-10-23 山东北方现代化学工业有限公司 一种耐湿热、高强度单组份聚氨酯免底涂粘接密封剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114181362A (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111100592B (zh) 一种潜伏型单组份聚氨酯热熔胶及其制备方法与胶膜
KR100469116B1 (ko) 저함량의 단량체 ｍｄｉ를 가진 ｍｄｉ계 폴리우레탄예비중합체
CN108912371B (zh) 一种无溶剂疏水自修复聚氨酯涂层及其制备方法
CN103289612B (zh) 粘合剂组合物和粘合片
KR20060046688A (ko) 수분-경화성, 폴리에테르 우레탄 및 실란트, 접착제 및코팅 조성물에서의 이들의 용도
CN110591533B (zh) 一种环保型贴合涂料组合物及其制备方法
CN110845983B (zh) 一种环氧改性的聚氨酯热熔胶及其制备方法
JPS6025446B2 (ja) 弾性化された成形品及び扁平型の製法
JPH09503806A (ja) 水分活性化型接着剤組成物
JP2022548088A (ja) 低遊離ポリウレタンプレポリマー組成物
CN112625213A (zh) 一种无溶剂封闭型聚氨酯树脂组合物、聚氨酯材料和皮革产品
CN112794968A (zh) 一种噁唑烷类潜固化剂及其制备方法及其应用
CN113861852A (zh) 一种用于电子产品的单组份湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN114181362B (zh) 一种应用于pur与凯夫拉纤维粘接专用表面处理剂及其制备方法
US5484853A (en) Cryogenic adhesives made from epoxy terminated urethanes
CN108084395A (zh) 一种低模量硅烷改性聚氨酯树脂材料及其制备方法
CN101469067B (zh) 一种改性硅酮橡胶及其制备工艺
CN113307941B (zh) 一种丙烯酸酯齐聚物及其制备方法与应用方法
CN105745296A (zh) 粘着剂组合物及粘着片的制造方法
CN114276777A (zh) 一种反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
CN101649176B (zh) 不饱和脂肪族聚酯型聚氨酯粘合剂
CN109735272B (zh) 一种防弹粘接胶粘剂、其制备方法及其应用
CN106753168A (zh) 无溶剂型粘合剂组合物
CN112852373A (zh) 一种湿气固化型聚氨酯热熔胶
CN118222235A (zh) 一种用于低表面能材料的聚氨酯热熔胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant