CN114716957A - 一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，特别适用于海绵城市透水路面及城市慢行道的石子粘接、以及各种可回收固体废弃物骨料的粘接中使用，属于路面用胶粘剂技术领域。包括A组份及B组份,二者的重量比为100：(50‑80)；A组份包括以下重量份的原料：端氨基聚醚90‑100份、稳定剂0‑3份、除水剂0‑3份、消泡剂0‑2份；B组份包括以下重量份的原料：脂肪族异氰酸酯70‑100份、改性脂肪族异氰酸酯0‑30份。本发明在满足刚性的条件下，不会产生黄变。

Description

一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂
技术领域
本发明涉及一种不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，特别适用于海绵城市透水路面及城市慢行道的石子粘接、以及各种可回收固体废弃物骨料的粘接中使用，属于路面用胶粘剂技术领域。
背景技术
目前，城镇地表越来越多的被沥青和水泥混凝土等“硬化”材料所覆盖。虽然沥青和水泥混凝土硬化路面给人们的生活和出行带来了便利，但其带来的一系列问题也困扰着人们，如城市内涝、噪声污染、“热岛效应”、湿滑结冰等。针对城镇化发展带来的环境问题，国内出台了相应的治理措施。
“海绵城市”是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。实现“海绵城市”建设所要达到“渗”、“滞”、“蓄”、“净”、“排”、“用”的“六位一体”；而透水路面在“海绵城市”建设中扮演着重要的角色。
聚氨酯胶粘剂将石子粘合到一起的路面叫做胶粘石地坪路面，作为新一代技术的透水路面，胶粘石地坪路面相对于透水混凝土路面，有很多优点：更高的孔隙率，更美观，施工更方便，更容易维护等等。
目前，市场上胶粘石地坪的胶粘剂随着时间变长和阳光的照射会发生黄变现象，影响了透水路面的美观和应用场合，普通聚氨酯树脂和环氧树脂中含有苯环，而苯环收到紫外线照射会变成苯醌结构，从而导致黄变情况；为了减少或消除黄变现象，需要减少或彻底不用含有苯环的原料树脂。聚氨酯的原料中脂肪族异氰酸酯因为不含苯环，因此不会黄变，但是也导致反应速度明显减慢，而且因为没有苯环加持，反应产物的刚性不够。
因此，市场亟需一款不黄变透水路面用不黄变聚氨酯胶粘剂胶来填补空白。
发明内容
本发明的目的在于解决普通胶粘石路面的胶粘剂黄变的问题，提供一种在满足刚性的条件下，不会产生黄变的聚氨酯双组份胶粘剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特殊之处在于包括A组份及B组份,二者的重量比为100：(50-80)；
A组份包括以下重量份的原料：端氨基聚醚90-100份、稳定剂0-3份、除水剂0-3份、消泡剂0-2份；
B组份包括以下重量份的原料：脂肪族异氰酸酯70-100份、改性脂肪族异氰酸酯0-30份；
优选的，所述端氨基聚醚为受阻端氨基聚醚，并且为不含苯环的脂肪族或脂环族的受阻端氨基聚醚；
优选的，所述端氨基聚醚为聚天门冬氨酸酯，其为以下一种或多种的混合物：
Desmophen NH1220，胺值当量：230；
Desmophen NH1420，胺值当量：277；
Desmophen NH1520，胺值当量：291；
优选的，所述稳定剂为抗氧化剂与抗紫外线剂的混合物，两者的重量比例为(1-3):1；
优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂264BHT或抗氧化剂Irganox1010；
优选的，所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂Tinuvin101或紫外线吸收剂UV-327；
优选的，所述除水剂为分子筛、CaO，原甲酸三乙酯中的任意一种；
优选的，所述消泡剂为油性消泡剂；
优选的，所述消泡剂为有机硅体系的无溶剂消泡剂；
优选的，所述消泡剂为BYK-066N或者徳谦5300；
优选的，所述脂肪族异氰酸酯为H12MDI、IPDI、HDI、HDI三聚体、HDI 缩二脲中的任意一种或多种混合；
优选的，所述改性脂肪族异氰酸酯为PP1、PP2中的任意一种或二者的混合物；
所述PP1为H12MDI与PTG1000的预聚体，具体是将200克PTG1000在120℃、 -0.1MPa真空下脱水3小时，降温到70℃，加入275.3克H12MDI，在70℃下反应4小时，NCO含量为15％；
所述PP2为H12MDI与PTG1000的预聚体，具体是将200克PTG1000在120℃、 -0.1MPa真空下脱水3小时，降温到70℃，加入473.4克H12MDI，在70℃下反应4小时，NCO含量为20％。
本发明的透水路面用聚氨酯双组份胶粘剂，解决了黄变问题，本发明的聚氨酯双组份胶粘剂中不含苯环，采用不含苯环的脂肪族异氰酸酯，比如： HDI、H12MDI、IPDI等。在相同情况下，脂肪族异氰酸酯的反应速度非常慢，跟芳香族异氰酸酯相比要差一个数量级，会严重影响了路面施工的进度。因此，在必须采用脂肪族异氰酸酯的情况下，又解决了刚性问题。
本发明的双组份胶粘剂在情况复杂的路面上施工时，具备较好的工艺宽容度，在水的存在下，本发明的胶粘剂固化后可以保持80％以上的固化强度。众所周知，异氰酸酯与水反应会生成二氧化碳，产生大量气泡，影响强度，另外，水一旦参与反应，会影响胶水原来的配比，导致反应不完全，机械强度大大降低，甚至没有强度。但是路面施工，环境条件很难把控，经常遇到施工过程下雨的情况，或者旁边的绿化带的水漫延到施工区域的情况，导致胶粘石地坪强度大大降低，本发明的胶粘剂具备较好的耐水性能，由于A组份中含有胺基基团，尽管是受阻基团，活性大大降低，但是还是要比水的活性要高很多，因此可以保证胺基与异氰酸酯优先反应，从而保证胶粘剂有足够的固化强度，固化的过程中遇到水，基本不受影响。如果采用聚脲的原料—端氨基聚醚，因为这种不受阻的端氨基聚醚的活性基团是伯胺基，没有位阻影响，活性很高，与异氰酸酯的反应速度非常快，导致胶水的适用期非常短，没有操作空间。将伯胺基变成仲胺基，并在旁边引入位阻基团，则其活性是适中的，既可以保证一定的活性，不至于受水分的影响，又可以保证活性不要太高，让胶水有合适的适用期，有施工的操作空间，可以用于透水路面施工。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，包括A组份及B 组份，其中A组分包括NH1220 28份，NH1420 70份，Irganox1010 0.3份(稳定剂-抗氧剂)，Tinuvin327 0.7份(稳定剂-抗紫外线剂)，3A分子筛0.7 份，BYK-L9505(消泡剂)0.3份；B组分包括HT-600(HDI三聚体，购自万华化学，HT-600是HDI万华化学三聚体的牌号)。
将A组份、B组份分别搅拌均匀，并按照重量A:B＝100:75，将A、B组分混合、搅拌，其适用期为10-20分钟。
实施例2
本实施例的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，A组分包括 NH1420 70份，NH1520 28份，Irganox1010(稳定剂)0.3份，Tinuvin327 (稳定剂)0.7份，3A分子筛0.7份，BYK-L9505(消泡剂)0.3份；B组分包括HT-600(HDI三聚体，万华化学)。
将A组份、B组份分别搅拌均匀，并按照重量A:B＝100:70，将A、B组分混合、搅拌，其适用期为40-60分钟。
实施例3
本实施例的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，A组分包括 NH1420 70份，NH1520 28份，Irganox1010 0.3份，Tinuvin327 0.7份，3A 分子筛0.7份，BYK-L9505(消泡剂)0.3份；B组分包括HT-100(HDI三聚体，万华化学)74份。
将A组份、B组份分别搅拌均匀，并按照重量A:B＝100:74，将A、B组分混合、搅拌，其适用期为40-60分钟。
实施例4
本实施例的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，A组分包括 NH1220 10份，NH1420 60份，NH1520 28份，Irganox1010 0.3份，Tinuvin327 0.7份，3A分子筛0.7份，BYK-L9505(消泡剂)0.3份；B组分包括HT-600 (HDI三聚体，万华化学)60份，PP2 14份。
将A组份、B组份分别搅拌均匀，并按照重量A:B＝100:74，将A、B组分混合、搅拌，其适用期为40-60分钟。
对比例
本对比例的一种透水路面用耐黄变聚氨酯双组分胶粘剂，A组份包括A32 (上海精日新材料科技有限公司产品，羟值155mgKOH/g，粘度700mPaS)60 份，A4105(上海精日新材料科技有限公司产品，羟值315mgKOH/g，粘度 1000mPaS)38份，Irganox1010 0.3份，Tinuvin327 0.7份，3A分子筛0.7 份，BYK-L9505(消泡剂)0.3份；B组份包括PM200(万华化学产品)80 份，MDI100LL(万华化学产品)20份。
将A组份、B组份分别搅拌均匀，并按照重量A:B＝100:56，将A、B组分混合、搅拌，其适用期为40-60分钟。
性能对比如下(由胶粘剂制备成2-4mm厚度的胶片，并测试机械性能与黄变)：
Figure BDA0003499661900000061
由上表可知，不黄变胶水的拉伸强度基本可以与市场上的普通胶水持平，可以满足性能要求，特别重要的一点是本发明的不黄变胶水不会发生黄变，完全满足不黄变要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于包括A组份及B组份,二者的重量比为100：(50-80)；
A组份包括以下重量份的原料：端氨基聚醚90-100份、稳定剂0-3份、除水剂0-3份、消泡剂0-2份；
B组份包括以下重量份的原料：脂肪族异氰酸酯70-100份、改性脂肪族异氰酸酯0-30份。
2.按照权利要求1所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述端氨基聚醚为受阻端氨基聚醚，并且为不含苯环的脂肪族或脂环族的受阻端氨基聚醚。
3.按照权利要求1所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述端氨基聚醚为聚天门冬氨酸酯，其为以下一种或多种的混合物：
Desmophen NH1220，胺值当量：230；
Desmophen NH1420，胺值当量：277；
Desmophen NH1520，胺值当量：291。
4.按照权利要求1所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述稳定剂为抗氧化剂与抗紫外线剂的混合物，两者的重量比例为(1-3):1。
5.按照权利要求4所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述抗氧化剂为抗氧化剂264BHT或抗氧化剂Irganox1010；所述抗紫外线剂为紫外线吸收剂Tinuvin101或紫外线吸收剂UV-327。
6.按照权利要求1所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述除水剂为分子筛、CaO，原甲酸三乙酯中的任意一种；所述消泡剂为油性消泡剂。
7.按照权利要求1所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述脂肪族异氰酸酯为H12MDI、IPDI、HDI、HDI三聚体、HDI缩二脲中的任意一种或多种混合。
8.按照权利要求1或7所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述改性脂肪族异氰酸酯为PP1、PP2中的任意一种或二者的混合物。
9.按照权利要求8所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述PP1为H12MDI与PTG1000的预聚体，具体是将200克PTG1000在120℃、-0.1MPa真空下脱水3小时，降温到70℃，加入275.3克H12MDI，在70℃下反应4小时，NCO含量为15％。
10.按照权利要求4所述的一种透水路面用不黄变聚氨酯双组份胶粘剂，其特征在于所述PP2为H12MDI与PTG1000的预聚体，具体是将200克PTG1000在120℃、-0.1MPa真空下脱水3小时，降温到70℃，加入473.4克H12MDI，在70℃下反应4小时，NCO含量为20％。
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