CN114891478A - 一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的质量比为4‑6：1。A组分和B组分按比例混合后发生化学交联反应，形成具有触变性的粘稠膏状物，不垂挂位移，当被粘结物的基材施加或接触到反应后的胶粘剂后，在被粘结表面形成抗压、抗拉的胶粘层。固化过程中与被粘结表面接触的胶粘剂不膨胀，从而使被粘结表面很好定型而不移动。胶粘剂本身具有不透水性，可以在被粘结物下方形成致密的防水膜。

Description

一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及聚氨酯胶粘剂领域，特别涉及一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法及其应用。
背景技术
聚氨酯胶粘剂是指分子链中含有氨基甲酸酯和/或异氰酸酯基团的胶粘剂，在粘接过程中，多异氰酸化合物或含有NCO端基的预聚体与活性氢化合物(如含羟基、胺基或水等)发生化学反应，这种反应在室温下即可完成，因此聚氨酯胶粘剂的使用范围广，粘结强度高，是一类重要的胶粘剂品种。
有些场合，比如粘结外墙保温板等，需要在垂直面施胶，需要胶粘剂具有低垂挂的特性，而传统油性或水基聚氨酯胶粘剂很难达到要求。所以需要研发一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的技术问题，提供一种无溶剂低垂挂聚氨酯胶粘剂的制备方法及其应用。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的质量比为4-6：1。
以质量百分数计，A组分由以下原料制成：
多元醇，20-50％
扩链剂，1-10％
匀泡剂，0.1-2％
有机改性蒙脱土，0.1-5％
增强骨料,40-70％
B组分为异氰酸酯，由多亚甲基多苯基异氰酸酯制得，异氰酸酯含量为28-32％，粘度为200-500mPa·s。
多元醇为含羟基的化合物，优选植物油基含羟基化合物，例如蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油的其中一种。更优选天然含羟基的蓖麻油。
扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4丁二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇的其中一种。
扩链剂选用室温下为液体的多元醇。
扩链剂选用与A组分相容性好的小分子醇。
匀泡剂为具有表面活性的化合物，优选聚醚改性有机硅氧烷。
有机蒙脱土为经憎水改性的蒙脱土。
增强骨料为碳酸钙粉末、玻化微珠粉末、分子筛粉末、氢氧化铝粉末或者泡沫玻璃粉末的一种或几种混合，粉末细度为500至5000目。
通过手持设备混合后用于保温和装饰材料的粘结，保温和装饰材料为岩板、瓷砖、石材、泡沫玻璃、砖类材料、岩棉板等。
通过手持设备搅拌进行混合，当混合后的粘结剂置于保温和装饰材料的表面或目标粘结基层上后，粘结剂的触变性使其保持初始状态不垂挂位移，表面粘结力和抗压力远大于被粘结材料本身自重；同时粘结剂为非膨胀粘结剂，使被粘结材料与待粘结表面在垂直和水平方向均无移动。
有益效果，本方案中发现，将有机改性蒙脱土添加到双组分聚氨酯胶粘剂中可以得到具有低垂挂的性能的无溶剂聚氨酯胶粘剂，尤其但不限于应用于垂直面保温和装饰材料的粘结。
本发明所述的无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂主要用于保温装饰材料的粘结，适用于泡沫玻璃、岩板、砖块、瓷砖、石材、无机硅酸钙板和岩棉板等的粘结。A组分和B组分按比例混合后发生化学交联反应，生成氨基甲酸酯健。此过程中具有片状结构的蒙脱土以物理格栅的形式防止混合物发生位移，同时，蒙脱土表面的化学基团可以与氨基甲酸酯健形成氢键作用，起到固定混合物防止垂挂的作用。当被粘结物接触到粘结剂表面后，产生高强度的粘结力和抗压力。固化过程中与被粘结物表面接触的粘结剂强度高、抗拉、抗压、不膨胀，从而使被粘结表面很好定型而不移动。胶粘剂本身具有不透水性，可以在被粘结物下方形成致密的防水膜。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述的实施例对比效果表。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂，A、B组分的质量比为4-6：1，胶粘剂不膨胀发泡，且受到外力后不垂挂不流淌位移，在不影响表面平整度的情况下提供更好的表面粘结。
质量比为4-6：1的A组分和B组分其中：
以质量百分数计，A组分由以下原料制成：
多元醇，20-50％
扩链剂，1-5％
匀泡剂，0.1-2％
有机改性蒙脱土，0.1-5％
增强骨料,40-70％
多元醇为含羟基的化合物，优选植物油基含羟基化合物，例如蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油的其中一种。更优选天然含羟基的蓖麻油。
所述的扩链剂为小分子多元醇，例如乙二醇，二乙二醇，丙二醇，二丙二醇，1,4丁二醇，丙三醇，季戊四醇，山梨醇等；优选室温下为液体的多元醇；更优选与A组分相容性好的小分子醇。
所述的匀泡剂为具有表面活性的化合物，优选聚醚改性有机硅氧烷，更优选兼顾稳泡和开口的聚醚改性有机硅氧烷。
有机蒙脱土为经憎水改性的蒙脱土。
增强骨料为碳酸钙粉末、玻化微珠粉末、分子筛粉末、氢氧化铝粉末或者泡沫玻璃粉末的一种或几种混合，粉末细度为500至5000目。
B组分为异氰酸酯，由多亚甲基多苯基异氰酸酯制得，异氰酸酯含量为28-32％，粘度为200-500mPa·s。
所述的无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：将A组分中配比量的原料混合，搅拌20～30min，物理混合后得到乳白色的均一体系物质，封装备用；将B组分封装备用；然后将A组分和B组分按照质量比为4-6：1的比例通过手持混合器混合后经化学交联反应得到产品。
下面结合表1，进一步说明本产品的特性。
表1中，有三组实施例，和三组对比实施例。相关组分解释如下：
C010:精炼蓖麻油。
BDO：1,4丁二醇。
DPG：二丙二醇。
DEG：二甘醇。
TEGOSTAB B 8462：聚醚改性硅氧烷。
Niax Silicone L-6900：聚醚改性硅氧烷。
O-MMT：有机改性蒙脱土。
Suprasec-5005：异氰酸酯，由多亚甲基多苯基异氰酸酯制得，异氰酸酯含量为31％，粘度为220mPa·s。
从表中可以得出，本发明所述的胶粘剂不含溶剂；通过原材料的配比优化，可以实现胶粘剂施用以后在受到外力时不产生位移和垂挂，同时有较强的抗拉力和抗压力。A组分和B组分按比例混合后发生化学交联反应，生成氨基甲酸酯健。此过程中具有片状结构的蒙脱土以物理格栅的形式防止混合物发生位移，同时，蒙脱土表面的化学基团可以与氨基甲酸酯健形成氢键作用，起到固定混合物防止垂挂的作用。该特性使得本发明适用于保温和装饰材料的粘结，例如泡沫玻璃、岩板、砖块、瓷砖、石材、无机硅酸钙板和岩棉板的粘结，在保证粘结力的同时表面平整度好。胶粘剂本身具有不透水性，可以在被粘结物下方形成致密的防水膜。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (15)

1.一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的质量比为4-6:1；
以质量百分数计，
A组分由以下原料制成：
多元醇，20-50％；
扩链剂，1-5％；
匀泡剂，0.1-2％；
有机改性蒙脱土，0.1-5％；
增强骨料,40-70％；
B组分为异氰酸酯，由多亚甲基多苯基异氰酸酯制得，异氰酸酯含量为28-32％，粘度为200-500mPa·s。
2.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：多元醇为含羟基的化合物。
3.根据权利要求2所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：多元醇优选植物油基含羟基化合物，例如蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油的其中一种。
4.根据权利要求3所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：多元醇更优选天然含羟基的蓖麻油。
5.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：扩链剂为小分子多元醇。
6.根据权利要求5所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4丁二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇的其中一种。
7.根据权利要求6所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：扩链剂选用室温下为液体的多元醇。
8.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：扩链剂选用与A组分相容性好的小分子醇。
9.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：匀泡剂为具有表面活性的化合物。
10.根据权利要求8所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：匀泡剂为聚醚改性有机硅氧烷。
11.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：有机改性蒙脱土为经有机改性的具有良好分散和憎水效果的蒙脱土。
12.根据权利要求1所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：增强骨料为碳酸钙粉末、玻化微珠粉末、分子筛粉末、氢氧化铝粉末或者泡沫玻璃粉末的一种或几种混合，粉末细度为500至5000目。
13.根据权利要求11所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：增强骨料更优选为分子筛粉末和其他粉末的混合。
14.一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的应用，其特征在于：通过手持设备混合后用于保温和装饰材料的粘结，保温和装饰材料为瓷砖、岩板、石材、泡沫玻璃、岩棉板、无机硅酸钙板、砖类材料、岩棉板。
15.根据权利要求14所述的一种低垂挂无溶剂聚氨酯胶粘剂的应用，其特征在于：通过手持设备进行混合，混合发生反应后的胶粘剂具有触变性，不流挂位移；当被粘结物的样板施加于胶粘剂上，形成抗拉、抗压的胶粘层，使待粘结表面在垂直方向和水平方向均无移动。胶粘剂本身具有不透水性，可以在被粘结物下方形成致密的防水膜。
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