專利名稱：一種回收pet基膠黏劑及其制備方法和應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收PET基膠黏劑及其制備方法和應用，屬于高分子膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于黏接彩鋼板和聚苯乙烯泡沫板的一種回收PET基膠黏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
將兩層彩鋼板作面層，聚苯乙烯泡沫板作芯層，通過自動化連續(xù)成型機或間歇式工藝路線，用膠黏劑將彩鋼板和聚苯乙烯泡沫板黏接在一起得到的復合板材，因具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、防水、抗震、防火、壽命長、免維護、美觀大方、施工一次完成等特點，廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、倉庫、特種建筑、大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面、墻面以及內(nèi)外墻裝飾、別墅、展覽中心、老建筑加層、組合活動房等。由異氰酸酯與氨基樹脂反應生成的彈性體物質(zhì)稱為聚脲。由異氰酸酯與羥基樹脂反應生成的彈性體物質(zhì)稱為聚氨酯。聚脲與聚氨酯相比較，具有以下特點(1)異氰酸酯與氨基樹脂反應活性高，即使不使用催化劑，聚脲也可在室溫或低溫下瞬間完成反應，因而，其固化速度更快，而聚氨酯的羥基組分則必須含有用于提高反應活性的催化劑；(2)聚脲中異氰酸酯組分與氨基樹脂組分的反應速度高于異氰酸酯與水的反應速度，從而有效地克服了聚氨酯在施工過程中，因環(huán)境溫度和濕度的影響而造成的發(fā)泡、微孔，使材料性能急劇下降的缺陷；C3)異氰酸酯與氨基樹脂反應生成的脲基的極性要高于異氰酸酯與羥基形成的氨基甲酸酯基，因此，聚脲結(jié)構(gòu)中分子間(即鏈間)的相互作用力更強，硬鏈段與軟鏈段的相分離更加明顯，聚合物中硬鏈段區(qū)域的熔融溫度比起聚氨酯結(jié)構(gòu)也就更高，表現(xiàn)在彈性體制品的性能上，聚脲的耐化學性、耐水解性、抗?jié)B透性以及耐熱性能等優(yōu)于聚氨酯。合成聚脲的兩大主要原料之一是氨基聚醚，申請?zhí)枮镃N201010538537. 5的專利，公開了一種端烷基氨基聚醚的制備方法，其合成是在Pd/c催化下，將端氨基聚醚、烷基化劑和氫氣于壓力為4 8MPa、溫度為100 160°C進行烷基化反應2 8h，生成端烷基氨基聚醚；申請?zhí)枮镃N201110097996. 9的專利，將經(jīng)過N，N- 二羰基咪唑活化后，直接與乙二胺進行下一步反應，產(chǎn)物通過旋蒸，透析，冷凍干燥后，得端氨基聚醚高。這兩種制備方法使用的原料，均為石油化工資源，以再生資源制備氨基聚醚，具有重要的意義。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc乙二醇聚合而成，具有良好的力學性能、尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性、光學透明性以及無毒無味等。由于聚對苯二甲酸乙二醇酯具有這些良好的物理、化學及力學性能，目前已經(jīng)被廣泛用于食品包裝、纖維、薄膜、片基及電器絕緣材料等領(lǐng)域。據(jù)PET世界大會統(tǒng)計，從2000年開始，世界PET工業(yè)進入了新一輪的快速發(fā)展期，我國PET生產(chǎn)能力以及產(chǎn)量也大幅度增長，2003年、2004年和2005年，我國PET產(chǎn)量分別達到了 973萬噸、1162萬噸和1253萬噸，并且，每年產(chǎn)量繼續(xù)增加。然而，隨著碳酸飲料瓶、礦泉水瓶、果汁牛奶、醫(yī)藥以及其他一些PET包裝容器使用量的不斷增加，也帶來了石油資源用量的增加，因此，如何對大量廢棄PET回收再循環(huán)高效利用，是PET資源循環(huán)經(jīng)濟的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務之一是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對兩基材界面黏接 強度高、原料成本低的高性能回收PET基膠黏劑。本發(fā)明的技術(shù)任務之二是提供該回收PET基膠黏劑的制備方法，其制備技術(shù)成熟可靠。本發(fā)明的技術(shù)任務之三是提供該回收PET基膠黏劑的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的回收PET基膠黏劑，由以下質(zhì)量份的原料制備A組分原料甲苯二異氰酸酯100丙二醇聚醚多元醇-200020 50丙二醇聚醚多元醇-300040 80B組分原料
回收PET100
1, 4-丁二醇70 120
丁二酸酐5 30
醋酸銻0. 1-0.7
甲烷磺酸鋅o. 1 0.7
亞硫酰氯15 40
脂肪族伯胺15 60進一步優(yōu)選的回收PET基|父黏劑，由以下質(zhì)量份的原料制備A組分原料甲苯二異氰酸酯100丙二醇聚醚多元醇-200030 40丙二醇聚醚多元醇-300050 60B組分原料
回收PET100
1，4-丁二醇90 100
丁二酸酐10~20
醋酸銻0. 2 0.5
甲烷磺酸鋅0. 2-0.5
亞硫酰氯20 30
脂肪族伯胺20~50
以上所述的丙二醇聚醚多元醇-2000，分子量2000，羥值54. 5 57. 5mgK0H/g,本
發(fā)明購于天津石油化工公司第三石油化工廠。以上所述的丙二醇聚醚多元醇-3000，分子量3000，羥值36 39mgK0H/g，本發(fā)明
購于天津石油化工公司第三石油化工廠。以上所述的1，4_ 丁二醇，是將回收PET大分子部分醇解生成低分子端羥基聚酯；以上所述的丁二酸酐，與端羥基聚酯上的羥基發(fā)生酯化開環(huán)，生成的羧基繼續(xù)同端羥基聚酯以及未反應的1，4_ 丁二醇上的羥基進一步酯化，使端羥基聚酯分子擴鏈，分子量增加。以上所述的醋酸銻和甲烷磺酸鋅為復合催化劑，該催化劑使端羥基聚酯酯化反應加速，同時催化端羥基聚酯與1，4-丁二醇分子間的醚化，生成羥基聚酯聚醚，復合催化劑使酯化和醚化反應速度加快。以上所述的亞硫酰氯是端羥基聚酯聚醚分子中羥基的氯代劑，端羥基聚酯聚醚與亞硫酰氯反應生成氯代聚酯聚醚。以上所述的脂肪族選自下列之一甲胺、乙胺、丙胺和丁胺；脂肪族伯胺使氯代聚酯聚醚發(fā)生氨解，生成氨基聚酯聚醚。由以上組成可看出，本發(fā)明的回收PET基膠黏劑屬雙組分膠黏劑，A組分使用原料由甲苯二異氰酸酯、丙二醇聚醚多元醇-2000與丙二醇聚醚多元醇-3000組成，B組分所用原料由回收PET、丁二酸酐、1，4_ 丁二醇、復合催化劑醋酸銻和甲烷磺酸鋅、亞硫酰氯、脂肪族伯胺組成，與一般的聚氨酯或聚脲的原料組成及配比已經(jīng)有了很顯著的差別。該回收PET基膠黏劑，A組分為端異氰酸酯聚氨酯預聚物，游離異氰酸酯質(zhì)量含量為17 21% ;B組分為氨基聚酯聚醚，胺值為100 150mgK0H/g，黏度為1500 3500mPa.s，分子量為2500 4000。上述本發(fā)明的回收PET基膠黏劑的制備方法，步驟如下(1)制備A組分在反應釜中，依次加入甲苯二異氰酸酯、丙二醇聚醚多元醇-2000、丙二醇聚醚多元醇-3000，加熱，溫度控制在80°C，3h后，異氰酸酯基的百分含量恒定時，冷至室溫，密封包裝；(2)制備B組分向反應釜中加入回收破碎的PET、1，4_ 丁二醇，開啟攪拌器，用輸出功率為500W的微波輻射3 lOmin，使PET發(fā)生醇解；向反應釜中加入丁二酸酐、醋酸銻、甲烷磺酸鋅，用輸出功率為500W的微波輻射3 8min ；將反應液冷至O 5°C，在30 40min加入亞硫酰氯，用輸出功率為500W的微波輻射3 IOmin后，減壓除去過量的亞硫酰氯；向反應釜中加入脂肪族伯胺，用輸出功率為500W的微波輻射3 IOmin后，減壓除去過量的伯胺，冷至室溫，加入稀NaOH的水溶液中和，抽濾，干燥，出料，包裝；(3)使用時，A組分與B組分等質(zhì)量混合30min后，得回收PET基膠黏劑。以上所述的甲苯二異氰酸酯、丙二醇聚醚多元醇-2000、丙二醇聚醚多元醇-3000、回收PET、1，4- 丁二醇、丁二酸酐、醋酸銻、甲烷磺酸鋅、亞硫酰氯和脂肪族伯胺均為市售工業(yè)級原料，可在當?shù)氐幕な袌鲑彽谩Ｒ陨纤龅募淄榛撬徜\，本發(fā)明提供優(yōu)選的制備方法向甲烷磺酸96. Ig中加入IOOmL的水，啟動攪拌，加入氧化鋅40. 7g，回流30min后熱抽濾，濾餅用15mL的熱水洗滌3次，合并濾液，蒸干后真空100°c下干燥池，冷卻，出料。
6
本發(fā)明的回收PET基膠黏劑應用于黏接彩鋼板與聚苯乙烯泡沫板復合板材。使用時，將A組分與B組分等質(zhì)量混合30min后，可通過自動化連續(xù)成型機或間歇式工藝路線均勻涂覆被黏接材表面，施膠量為0. ^g/m2。黏接試驗本發(fā)明回收PET基膠黏劑應用于黏接彩鋼板與聚苯乙烯泡沫板復合板材，施膠量為0. ^g/m2，彩鋼板與聚苯乙烯黏接1. 5h，90°C壓縮剪切剝離，聚苯乙烯泡沫板界面破壞率為 100%。本發(fā)明PET基膠黏劑，技術(shù)上突出的特點是(1)使用了回收PET為原料，制備了 PET基膠黏劑的A組分-氨基聚酯聚醚，該氨基聚酯聚醚大分子結(jié)構(gòu)中含端仲胺基，該端仲胺基與異氰酸酯反應生成了聚脲，而該膠黏劑A組分中又含聚氨酯，所以，固化層既含聚氨酯基又含聚脲基，該PET基膠黏劑對彩鋼板與聚苯乙烯界面高的黏接強度源于聚氨酯基和聚脲基的協(xié)同作用，為回收PET提供了新的應用領(lǐng)域和途徑。(2)使用微波輻射代替常規(guī)加熱制備氨基聚酯聚醚，微波輻射是與常規(guī)加熱不同的加熱方式，傳統(tǒng)加熱是以熱傳導的方式產(chǎn)生外高內(nèi)低的溫度梯度，而微波輻射是電磁波作用于有極分子電介質(zhì)和無極分子電介質(zhì)，產(chǎn)生偶極子或偶極子新排列，實現(xiàn)分子水平的“攪拌”，本發(fā)明采用微波輻射的方法，氨基聚酯聚醚制備時間顯著縮短，制備效率大大提
尚ο(3)該制備原料成本較低，易操作，另外，該產(chǎn)品可節(jié)約和部分替代石油資源，其產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟和社會效益顯著，對推進資源和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，具有重要的意義。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍不僅局限于實施例，該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員對本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，均應屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例1制備A組分在反應釜中，依次加入甲苯二異氰酸酯300g、90g的丙二醇聚醚多元醇-2000、180g的丙二醇聚醚多元醇-3000，加熱，溫度控制在80°C，3. 5h異氰酸酯基的百分含量恒定，冷至室溫，密封包裝。制備B組分向反應釜中加入回收破碎的300g PET、270g的1，4-丁二醇，開啟攪拌器，用輸出功率為500W的微波輻射％iin，使PET發(fā)生醇解；向反應釜中加入丁二酸酐30g、醋酸銻0. 6g、甲烷磺酸鋅1. 5g，用輸出功率為500W的微波輻射5min ；將反應液冷至0 5°C，在30min加入亞硫酰氯60g，用輸出功率為500W的微波輻射^iin后，減壓除去過量的亞硫酰氯；向反應釜中加入甲胺60g，用輸出功率為500W的微波輻射^iin后，減壓除去過量的甲胺，冷至室溫，加入稀NaOH的水溶液中和，抽濾，干燥，出料，包裝。(3)使用時，A組分與B組分等質(zhì)量混合即可。實施例2(1)制備A組分在反應釜中，依次加入甲苯二異氰酸酯300g、120g丙二醇聚醚多元醇-2000、150g丙二醇聚醚多元醇-3000，加熱，溫度控制在80°C，池測得異氰酸酯基的百分含量恒定，冷至室溫，密封包裝。(2)制備B組分向反應釜中加入回收破碎的300g PET、300g的1，4_ 丁二醇，開啟攪拌器，用輸出功率為500W的微波輻射lOmin，使PET發(fā)生醇解；向反應釜中加入丁二酸酐陽8、醋酸銻1. 5g、甲烷磺酸鋅0. 6g，用輸出功率為500W的微波輻射Smin ；將反應液冷至O 5°C，在40min加入亞硫酰氯90g，用輸出功率為500W的微波輻射IOmin后，減壓除去過量的亞硫酰氯；向反應釜中加入丁胺130g，用輸出功率為500W的微波輻射IOmin后，減壓除去過量的丁胺，冷至室溫，加入稀NaOH的水溶液中和，抽濾，干燥，出料，包裝。(3)使用時，A組分與B組分等質(zhì)量混合即可。實施例3(1)制備A組分在反應釜中，依次加入甲苯二異氰酸酯300g、105g丙二醇聚醚多元醇-2000、165g丙二醇聚醚多元醇-3000，加熱，溫度控制在80°C，4h測得異氰酸酯基的百分含量恒定，冷至室溫，密封包裝。(2)制備B組分向反應釜中加入回收破碎的300g PET,285g的1，4_ 丁二醇，開啟攪拌器，用輸出功率為500W的微波輻射7min，使PET發(fā)生醇解；向反應釜中加入丁二酸酐33g、醋酸銻1. Og、甲烷磺酸鋅1. Og,用輸出功率為500W的微波輻射6min ；將反應液冷至O 5°C，在35min加入亞硫酰氯75g，用輸出功率為500W的微波輻射7min后，減壓除去過量的亞硫酰氯；向反應釜中加入乙胺100g，用輸出功率為500W的微波輻射6min后，減壓除去過量的乙胺，冷至室溫，加入稀NaOH的水溶液中和，抽濾，干燥，出料，包裝。(3)使用時，A組分與B組分等質(zhì)量混合即可。
權(quán)利要求
1.一種回收PET基膠黏劑，其特征由以下質(zhì)量份的原料制備A組分原料甲苯二異氰酸酯100丙二醇聚醚多元醇-200020 50丙二醇聚醚多元醇-300040 80B組分原料回收聚對苯二甲酸乙二酯(PET)100.1，4-丁二醇70~120丁二酸酐5~30醋酸銻0.1 0.7甲烷磺酸鋅0. 1-0. 7亞硫酰氯15 40脂肪族伯胺15 60所述的丙二醇聚醚多元醇-2000，分子量2000，羥值54. 5 57. 5mgK0H/g ；所述的丙二醇聚醚多元醇-3000，分子量3000，羥值36 39mgK0H/g ；所述的脂肪族伯胺選自下列之一甲胺、乙胺、丙胺和丁胺。
2.如權(quán)利要求1所述的回收PET基膠黏劑，其特征在于由以下質(zhì)量份的原料制備A組分原料甲苯二異氰酸酯100丙二醇聚醚多元醇-2000 30 40丙二醇聚醚多元醇-3000 50 60B組分原料回收PET100.1，4-丁二醇90-100丁二酸酐10-20醋酸銻0.2-0.5甲烷磺酸鋅0.2-0.5亞硫酰氯20 30脂肪族伯胺20-50種回收PET基膠黏劑的制備方法，步驟如下(1)制備A組分在反應釜中，依次加入甲苯二異氰酸酯、丙二醇聚醚多元醇-2000、丙二醇聚醚多元醇-3000，加熱，溫度控制在80°C，:3h后，異氰酸酯基的百分含量恒定時，冷至室溫，密封包裝；(2)制備B組分向反應釜中加入回收破碎的PET、1，4-丁二醇，開啟攪拌器，用輸出功率為500W的微波輻射3 lOmin，使PET發(fā)生醇解；向反應釜中加入丁二酸酐、醋酸銻、甲烷磺酸鋅，用輸出功率為500W的微波輻射3 8min ；將反應液冷至O 5°C，在30 40min加入亞硫酰氯，用輸出功率為500W的微波輻射3 IOmin后，減壓除去過量的亞硫酰氯；向
3.反應釜中加入脂肪族伯胺，用輸出功率為500W的微波輻射3 IOmin后，減壓除去過量的伯胺，冷至室溫，加入稀NaOH的水溶液中和，抽濾，干燥，出料，包裝；(3)使用時，A組分與B組分等質(zhì)量混合30min后，得回收PET基膠黏劑。
4.一種權(quán)利要求1所述的回收PET基膠黏劑的應用，用于黏接彩鋼板與聚苯乙烯泡沫板復合板材。
5.如權(quán)利要求4所述的回收PET基膠黏劑的應用，使用時，將A組分與B組分等質(zhì)量混合混合30min后，可通過自動化連續(xù)成型機或間歇式工藝路線均勻涂覆被黏接材表面，施膠量為0. 5kg/m2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收PET基膠黏劑及其制備方法和應用。采用甲苯二異氰酸酯、丙二醇聚醚多元醇2000和丙二醇聚醚多元醇3000制得A組分，采用回收聚對苯二甲酸乙二酯、1，4-丁二醇，丁二酸酐、亞硫酰氯、脂肪族伯胺為原料制得B組分。A組分和將B組分室溫共混，用于彩鋼板與聚苯乙烯泡沫板的黏接。
文檔編號C09J175/06GK102585752SQ20111046207
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉志蓮, 楊小鳳, 王志玲, 魏琴 申請人:濟南大學