CN115926714A - 一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115926714A CN115926714A CN202211552673.9A CN202211552673A CN115926714A CN 115926714 A CN115926714 A CN 115926714A CN 202211552673 A CN202211552673 A CN 202211552673A CN 115926714 A CN115926714 A CN 115926714A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- polyurethane adhesive
- component polyurethane
- polyurethane prepolymer
- catalyst
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 76
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 61
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 19
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 61
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 61
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 14
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical group CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N phenyl isocyanate Chemical compound O=C=NC1=CC=CC=C1 DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N diisononyl phthalate Chemical compound CC(C)CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCC(C)C HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 5
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 polybutylene adipate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2-morpholin-4-ylethoxy)ethyl]morpholine Chemical compound C1COCCN1CCOCCN1CCOCC1 ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WYNCHZVNFNFDNH-UHFFFAOYSA-N Oxazolidine Chemical compound C1COCN1 WYNCHZVNFNFDNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 32
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- MTEZSDOQASFMDI-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropan-1-ol Chemical compound CCC(O)[Si](OC)(OC)OC MTEZSDOQASFMDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JUGZFZJHNWPDCS-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2,2-dimorpholin-4-ylethoxy)-1-morpholin-4-ylethyl]morpholine Chemical compound C1COCCN1C(N1CCOCC1)COCC(N1CCOCC1)N1CCOCC1 JUGZFZJHNWPDCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000013008 moisture curing Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000007541 indentation hardness test Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用，属于胶粘剂技术领域。本发明的单组分聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的组分：20‑40份聚氨酯预聚物、10‑25份增塑剂、20‑40份填料、1‑3硅烷偶联剂、0.5‑2份除水剂、0.1‑0.5份催化剂；所述聚氨酯预聚物是由异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺和催化剂反应制得。本发明的单组分聚氨酯胶粘剂具有耐高温、粘接强度高、耐水性好、抗氧化性高以及耐疲劳好、耐老化好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用。
背景技术
随着汽车行业的兴起，对汽车轮胎的要求也越来越高，传统轮胎的充气方式，可能带来爆胎的安全隐患，使得非充气轮胎面世，非充气轮胎具有安全，无爆胎的风险，乘坐舒适，耐用性强等优点，是汽车轮胎未来发展的趋势之一。
非充气轮胎一般由铝合金的轮辋、橡胶轮辐、橡胶胎面组成，通过胶粘剂粘接，连接成整体结构。使用时，胎面与地面接触，会产生高温(约90℃)，同时需长时间与水汽、氧气接触，以及轮胎在承重滚动过程中反复的形变，需要胶粘剂在高温下具有良好粘接强度(≥4MPa)，并具有良好的耐水性、抗氧化性，以及动态疲劳老化性能，老化后粘接强度≥4MPa。
中国专利CN200710031519提供一种可用于氟橡胶粘接的胶黏剂及其制备方法，粘接强度≥3.5MPa，交联固化速度快，固化后柔韧性好，不开裂，可在250℃高温下使用。
中国专利CN201310203286提供一种硫化硅橡胶快速互粘的胶黏剂及其制备方法，该胶黏剂具有固化速度快，固化周期短，粘接强度大的优点，T剥离强度可达到10KN/m以上。
中国专利CN202010448619提供一种用于橡胶材料的胶黏剂胶膜及其使用方法，该胶黏剂对丁腈橡胶粘接，粘接过程中不流胶，触变性好，延长了涂胶工艺的操作周期，减小了涂胶过程的难度系数，同时减小了涂胶工作量。
以上发明均未能达到非充气轮胎粘接对耐温、粘接强度、耐老化的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种耐高温、粘接强度高、耐水性好、抗氧化性高以及耐疲劳好、耐老化好的单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的组分：20-40份聚氨酯预聚物、10-25份增塑剂、20-40份填料、1-3硅烷偶联剂、0.5-2份除水剂、0.1-0.5份催化剂；
所述聚氨酯预聚物是由异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺和催化剂反应制得。
本发明在聚氨酯胶粘剂中引入聚醚多元醇分子链段，提高了聚氨酯胶粘剂的耐疲劳性能和耐高温性能；同时引入聚醚胺，使得异氰酸酯基与氨基发生反应，生成聚脲基团，从而提高产品的高温粘接强度、耐高温疲劳性能和耐老化性。本发明在湿气固化过程中，异氰酸酯与水反应，交联固化，形成极性高和键能高的脲基，进一步增加聚氨酯胶粘剂的粘接强度和耐高温性能。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述聚氨酯预聚物的NCO含量为4-8％。
在本发明中，聚氨酯预聚物的NCO含量会影响聚氨酯胶粘剂的性能，NCO含量过低，产品的耐高温性差且粘接强度低，如果NCO含量过高，产品的耐疲劳性能骤减。发明人选择聚氨酯预聚物的NCO含量为4-8％，以获得耐高温性好、粘接强度高且耐高温疲劳性高的聚氨酯胶粘剂。
优选地，所述聚氨酯预聚物的制备方法为：将聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺在120℃～130℃，-0.095Mpa下，脱水2-4h，降温至60℃，加入异氰酸酯，在75℃～80℃下反应达到理论NCO后，即得聚氨酯预聚物。
通过控制所述聚氨酯预聚物在制备过程中的温度、时间等参数，在上述优选范围内，所得到的聚氨酯预聚物具有相对一定的性质，可在整个聚氨酯胶粘剂中发挥理想的效果。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺和催化剂的质量比为异氰酸酯：聚醚多元醇：聚酯多元醇：聚醚胺：催化剂＝4-5：2-4：4-6：1-3：0.004-0.005。
上述原料的质量比影响聚氨酯预聚物的NCO含量，通过控制原料的质量比以获得NCO含量为4-6％的聚氨酯预聚物。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述聚醚多元醇为聚丙二醇和/或聚四氢呋喃二醇；所述聚醚多元醇的平均分子量为500-3000；所述聚醚多元醇的官能度为2-3。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯；所述聚酯多元醇的平均分子量为500-3000；所述聚酯多元醇的官能度为2-3。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉二乙基醚中的至少一种；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，所述聚醚胺的平均分子量为2000-3000。
作为本发明所述单组分聚氨酯胶粘剂的优选实施方式，如下(a)-(d)中的至少一项：
(a)所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯的至少一种；
(b)所述填料为炭黑、硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙中的至少一种；本发明的填料是固体，不溶于多元醇组分，填料的粒径为100nm-100μm。优选的粒度是1μm-10μm。填料主要是改善胶粘剂的粘度，使其更有利于施工，同时也能够改善聚氨酯胶粘剂的力学性能。
(c)所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
本发明加入的硅烷偶联剂可以在粘接层和橡胶粘接界面形成新的界面层，能够增加界面粘接的效果。
(d)所述的除水剂为恶唑烷、乙烯基三甲氧基硅烷、异氰酸苯酯中的至少一种；
本发明加入的除水剂能够减少聚氨酯胶粘剂的水分，提高聚氨酯胶粘剂的稳定性。
(f)所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉二乙基醚中的至少一种。
本发明加入的催化剂起到催化NCO基团与湿气的反应，促进交联固化，提高聚氨酯胶粘剂与橡胶之间的粘接强度。
第二方面，本发明还提供了上述单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯预聚物、增塑剂、填料、硅烷偶联剂、除水剂和催化剂搅拌均匀，即得单组分聚氨酯胶粘剂。
在制备单组分聚氨酯胶粘剂的过程中，需要分别将增塑剂、填料进行预处理。
所述增塑剂预处理的方法为：将增塑剂在120℃～130℃，-0.095Mpa条件下，脱水2小时。
所述填料预处理的方法为：将填料在150-250℃下，烘烤20-30h，降温得到填料。
填料烘烤预处理的目的是为了除去填料中的水分，防止填料中的水与聚氨酯预聚物反应，影响胶黏剂性能或导致凝胶。在填料的预处理过程中，烘烤的温度是影响填料性能的主要因素，当温度低于150℃时，填料的结合水无法脱除，填料的烘烤温度过高，会导致填料的理化性能发生改变，导致产品的性能下降。
第三方面，本发明还提供了上述单组分聚氨酯胶粘剂在非充气轮胎粘接中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明在聚氨酯胶粘剂中引入聚醚多元醇分子链段，提高了聚氨酯胶粘剂的耐疲劳性能和耐高温性能；同时引入聚醚胺，使得异氰酸酯基与氨基发生反应，生成聚脲基团，从而提高产品的高温粘接强度、耐高温疲劳性能和耐老化性。本发明在湿气固化过程中，异氰酸酯与水反应，交联固化，形成极性高和键能高的脲基，进一步增加聚氨酯胶粘剂的粘接强度和耐高温性能。
(2)本发明的聚氨酯胶粘剂的固化工艺为湿气固化，无需在高温下硫化，从而简化使用设备、工艺，同时避免高温硫化时，对非充气轮胎的胎面、轮辐橡胶的加速老化作用，弥补现用橡胶粘接的热硫化粘接工艺的一些不足。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
现对实施例及对比例所用原料做如下说明，但不限于这些材料：
聚醚多元醇1：聚四氢呋喃二醇，PTMG-1000，平均分子量为1000，官能度为2，厂家是巴斯夫；
聚醚多元醇2：聚四氢呋喃二醇，PTMG-3000，平均分子量为3000，官能度为2，厂家是巴斯夫；
聚醚多元醇3：聚四氢呋喃二醇，PTMG-500，平均分子量为500，官能度为2，厂家是巴斯夫；
聚醚多元醇4：聚丙二醇，平均分子量为1000，官能度为2，厂家是佳化化学；
聚酯多元醇1：聚己二酸丁二醇酯，PBA-2000，平均分子量为2000，官能度为2，厂家是旭川化学；
聚醚胺1：聚醚胺D-2000，平均分子量为2000；厂家是亨斯迈；
聚醚胺2：聚醚胺T-3000，平均分子量为3000；厂家是亨斯迈；
聚醚胺3：聚醚胺T-5000，平均分子量为5000。厂家是亨斯迈。
实施例1
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇1、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺1、420份二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇1、聚酯多元醇、聚醚胺1加入反应釜中，将反应釜的温度加热至120℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至80℃后，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝6％。
实施例2
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇2、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺2、420份二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇2、聚酯多元醇、聚醚胺2加入反应釜中，将反应釜的温度加热至130℃，抽真空至-0.095MPa，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至75℃后，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝6％。
实施例3
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇3、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺3、390份甲苯二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇3、聚酯多元醇、聚醚胺3加入反应釜中，将反应釜的温度加热至125℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至78℃后，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝8％。
实施例4
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇4、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺1、320份二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇1、聚酯多元醇、聚醚胺1加入反应釜中，将反应釜的温度加热至120℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至80℃后，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝4％。
对比例1
本对比例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇1、500份聚酯多元醇、420份二苯基甲烷二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本对比例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇1、聚酯多元醇加入反应釜中，将反应釜的温度加热至120℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至80℃后，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝6％。
对比例2
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇3、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺3、425份甲苯二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇3、聚酯多元醇、聚醚胺3加入反应釜中，将反应釜的温度加热至125℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至78℃后，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝9％。
对比例3
本实施例提供了一种聚氨酯预聚物，包括以下重量份的原料：300份聚醚多元醇3、500份聚酯多元醇、200份聚醚胺3、236份甲苯二异氰酸酯、0.5份二月桂酸二丁基锡；
本实施例还提供了一种聚氨酯预聚物的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇3、聚酯多元醇、聚醚胺3加入反应釜中，将反应釜的温度加热至125℃，抽真空至-0.095MPa，脱水2h，每隔半小时测试水分含量，当水分含量≤500ppm时；将反应釜的温度降低至78℃后，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌，每隔半小时测试NCO百分含量，当NCO含量下降趋于稳定时结束反应，制得聚氨酯预聚物，聚氨酯预聚物的NCO含量＝3％。
实施例5
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的组分：32份实施例1所得聚氨酯预聚物、25份邻苯二甲酸二异壬酯、16份炭黑、23份纳米碳酸钙、2.7份缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、0.8份异氰酸苯酯、0.1份二月桂酸二丁基锡、0.4份双吗啉乙基醚。
本实施例还提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将邻苯二甲酸二异壬酯在130℃，-0.095Mpa条件下，脱水2小时；
S2：分别将炭黑、纳米碳酸钙在150℃下，烘烤24h，降至室温得到的炭黑和纳米碳酸钙；
S3：将步骤S1所得邻苯二甲酸二异壬酯、异氰酸苯酯和实施例1所得聚氨酯预聚物置于反应釜中，真空搅拌15min，然后加入步骤S2所得炭黑和纳米碳酸钙，真空搅拌1h，再加入缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡和双吗啉乙基醚，真空搅拌20min，即得单组分聚氨酯胶粘剂。
实施例6
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的组分：40份实施例1所得聚氨酯预聚物、15份邻苯二甲酸二辛酯、12份炭黑、5份气相二氧化硅、24.2份硅微粉、2份缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、1份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.5份乙烯基三甲氧基硅烷、0.04份二月桂酸二丁基锡、0.26份双吗啉乙基醚。
本实施例还提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将邻苯二甲酸二辛酯在120℃，-0.095Mpa条件下，脱水2小时；
S2：分别将炭黑、气相二氧化硅、硅微粉在150℃下，烘烤24h，得到炭黑、气相二氧化硅、硅微粉；
S3：将步骤S1所得邻苯二甲酸二辛酯、乙烯基三甲氧基硅烷和实施例1所得聚氨酯预聚物置于反应釜中，真空搅拌15min，然后加入步骤S2所得炭黑、气相二氧化硅和硅微粉，真空搅拌1h，再加入缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡和双吗啉乙基醚，真空搅拌20min，即得单组分聚氨酯胶粘剂。
实施例7
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂，包括以下重量份的组分：35份实施例1所得聚氨酯预聚物、10份邻苯二甲酸二辛酯、12份邻苯二甲酸二丁酯、18份炭黑、2份气相二氧化硅、19.5份硅微粉、1份缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、1份氨丙基三乙氧基硅烷、1.2份异氰酸苯酯、0.1份二月桂酸二丁基锡、0.2份双吗啉乙基醚。
本实施例还提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯在125℃，-0.095Mpa条件下，脱水2小时；
S2：分别将炭黑、气相二氧化硅、硅微粉在150℃下，烘烤24h，降至室温得到炭黑、气相二氧化硅、硅微粉；
S3：将步骤S1所得邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、异氰酸苯酯和实施例1所得聚氨酯预聚物置于反应釜中，真空搅拌15min，然后加入步骤S2所得炭黑、气相二氧化硅和硅微粉，真空搅拌1h，再加入缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡和双吗啉乙基醚，真空搅拌20min，即得单组分聚氨酯胶粘剂。
实施例8
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本实施与实施例5的区别仅在于，用32份实施例2所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
实施例9
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本实施与实施例5的区别仅在于，用32份实施例3所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
实施例10
本实施例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本实施与实施例5的区别仅在于，用32份实施例4所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
对比例4
本对比例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本对比例与实施例5的区别仅在于，用32份对比例1所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
对比例5
本对比例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本对比例与实施例5的区别仅在于，用32份对比例2所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
对比例6
本对比例提供了一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，本对比例与实施例5的区别仅在于，用32份对比例3所得聚氨酯预聚物代替32份实施例1所得聚氨酯预聚物。
性能测试
将实施例5-10和对比例4-6所得单组分聚氨酯胶粘剂进行性能测试，测试方法如下：
(1)硬度(单位为邵A)：GB/T 531-1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法；
(2)拉伸强度(单位为MPa)：GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》；
(3)伸长率(单位为％)：GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》；
(4)剪切强度(单位为MPa)：GB/T 7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定；
(5)动态疲劳破坏状态：目测，分为界面破坏、内聚破坏；
(6)动态疲劳300万次后的剪切强度(单位为MPa)：施加拉伸剪切应力0.8～1.0MPa，频率为20Hz，重复300万次后，按剪切强度测试方法测试。
(7)耐老化性(单位为MPa)：将产品在85℃/85％RH的条件下老化1000h后，对比产品老化前后的性能变化。测试结果如表1所示。
表1
由表1可见，本发明的聚氨酯胶粘剂具有优异的粘接性能、耐高温性能、耐高温疲劳性能以及耐老化性能。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：20-40份聚氨酯预聚物、10-25份增塑剂、20-40份填料、1-3硅烷偶联剂、0.5-2份除水剂、0.1-0.5份催化剂；
所述聚氨酯预聚物是由异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺和催化剂反应制得。
2.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚氨酯预聚物的NCO含量为4-8％。
3.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述异氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚胺和催化剂的质量比为异氰酸酯：聚醚多元醇：聚酯多元醇：聚醚胺：催化剂＝4-5：2-4：4-6：1-3：0.004-0.005。
4.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚丙二醇和/或聚四氢呋喃二醇；所述聚醚多元醇的平均分子量为500-3000；所述聚醚多元醇的官能度为2-3。
5.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯；所述聚酯多元醇的平均分子量为500-3000；所述聚酯多元醇的官能度为2-3。
6.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉二乙基醚中的至少一种；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
7.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚醚胺的分子量为2000-3000。
8.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于，如下(a)-(d)中的至少一项：
(a)所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯的至少一种；
(b)所述填料为炭黑、硅微粉、气相二氧化硅、碳酸钙中的至少一种；
(c)所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
(d)所述的除水剂为噁唑烷、乙烯基三甲氧基硅烷、异氰酸苯酯中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的单组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚氨酯预聚物、增塑剂、填料、硅烷偶联剂、除水剂和催化剂搅拌均匀，即得单组分聚氨酯胶粘剂。
10.如权利要求1-8任一项所述单组分聚氨酯胶粘剂在非充气轮胎粘接中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211552673.9A CN115926714A (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211552673.9A CN115926714A (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115926714A true CN115926714A (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=86655482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211552673.9A Pending CN115926714A (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115926714A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117089312A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-21 | 广东中粘新材料科技有限公司 | 一种应用于汽车行业的单组份聚氨酯结构胶及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1981011A (zh) * | 2004-07-07 | 2007-06-13 | 米其林构思与开发公司 | 用于使固化的聚氨酯与未固化的橡胶直接结合的粘合剂体系 |
| CN107880234A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-06 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种耐高温的聚氨酯热熔胶的制备方法 |
| CN108314768A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-24 | 东莞市高示新材料有限公司 | 一种单组份聚氨酯、一种超纤皮革及其制备方法 |
| CN109337636A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-15 | 山东北方现代化学工业有限公司 | 一种快速粘接的单组分聚氨酯密封胶及其制备方法 |
| US20220025102A1 (en) * | 2018-12-07 | 2022-01-27 | Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Polyurethane microcellular elastomer, non-pneumatic tire and preparation process thereof |
-
2022
- 2022-12-01 CN CN202211552673.9A patent/CN115926714A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1981011A (zh) * | 2004-07-07 | 2007-06-13 | 米其林构思与开发公司 | 用于使固化的聚氨酯与未固化的橡胶直接结合的粘合剂体系 |
| CN107880234A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-06 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种耐高温的聚氨酯热熔胶的制备方法 |
| CN108314768A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-24 | 东莞市高示新材料有限公司 | 一种单组份聚氨酯、一种超纤皮革及其制备方法 |
| CN109337636A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-15 | 山东北方现代化学工业有限公司 | 一种快速粘接的单组分聚氨酯密封胶及其制备方法 |
| US20220025102A1 (en) * | 2018-12-07 | 2022-01-27 | Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Polyurethane microcellular elastomer, non-pneumatic tire and preparation process thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈宏喜 等: "《建筑工程防水堵漏创新技术》", vol. 1, 31 July 2022, 中国建材工业出版社, pages: 117 - 120 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117089312A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-21 | 广东中粘新材料科技有限公司 | 一种应用于汽车行业的单组份聚氨酯结构胶及其制备方法 |
| CN117089312B (zh) * | 2023-09-15 | 2024-01-26 | 广东中粘新材料科技有限公司 | 一种应用于汽车行业的单组份聚氨酯结构胶及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110423592B (zh) | 双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
| CA1122342A (en) | Vulcanizable silicon terminated polyurethane polymer compositions having improved cure speed | |
| CN111748310B (zh) | 一种双组份聚氨酯胶粘剂及制备方法 | |
| JPH0735503B2 (ja) | 湿気硬化性熱溶融型接着剤 | |
| JP6178865B2 (ja) | ガラスへの接合に有用な速硬性接着剤 | |
| WO2001053423A1 (fr) | Preparation adhesive a l'urethane, sechant a l'humidite et en un seul emballage | |
| JPH0373573B2 (zh) | ||
| CN115926714A (zh) | 一种单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法与应用 | |
| CN109735286A (zh) | 一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
| CN110591521B (zh) | 一种汽车复合材料粘接用底涂剂及其制备方法 | |
| CN111378413B (zh) | 一种免底涂单组份聚氨酯密封胶及制备方法 | |
| CN1730594A (zh) | 一种直接粘接型聚氨酯密封胶 | |
| CN111808569B (zh) | 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 | |
| CN111690364A (zh) | 一种单组份高温固化胶粘剂 | |
| CN113429926B (zh) | 聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用 | |
| CN110527482B (zh) | 铁路无砟轨道专用双组分嵌缝防水密封胶及其制备方法 | |
| CN114479741B (zh) | 一种低温可快速深层固化的单组分有机硅改性密封胶及其制备方法 | |
| CN109852327A (zh) | 一种具有快速固化能力的双组分聚氨酯风挡玻璃胶及其制备方法 | |
| CN112852373B (zh) | 一种湿气固化型聚氨酯热熔胶 | |
| CN115322670A (zh) | 一种聚氨酯玻璃底涂剂及其制备方法 | |
| CN115537150B (zh) | 一种自修复轮胎内涂密封胶料及其制备方法 | |
| CN116875263B (zh) | 一种用于轮胎制造的高强度胶黏剂 | |
| CN115725259B (zh) | 一种反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN118064094B (zh) | 一种新能源汽车用单组分ms环氧结构胶及其制备方法 | |
| CN112092428B (zh) | 一种硫化胶囊及其制备方法 |
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 |