本發(fā)明屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑。
背景技術(shù):
聚氨酯膠粘劑具有較高的活性和極性。與含有活潑氫的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料,以及金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有優(yōu)良的化學(xué)粘接力。
目前的聚氨酯膠粘劑在使用過程中仍然存在缺陷,如在低溫環(huán)境下,粘接活性低,有些品質(zhì)不好的膠粘劑容易開裂,使用壽命短,對環(huán)境適應(yīng)性差。加工過程中,物料的加工流動性也是影響生產(chǎn)和產(chǎn)品的重要因素。
申請公布號cn102816549a公開了一種端硅烷基聚醚改性的聚氨酯膠黏劑及其制備方法與應(yīng)用。在傳統(tǒng)的聚氨酯膠黏劑中,加入端硅烷基聚醚,通過端硅烷基聚醚取代部分聚氨酯預(yù)聚體,通過降低聚氨酯預(yù)聚體的用量,利用端硅烷基聚醚柔韌性、耐候性和附著力好的特點,制備一種兼具端硅烷基聚醚和聚氨酯特點的膠黏劑。
綜上,改善聚氨酯膠粘劑的加工流動性,以及適應(yīng)溫度范圍具有實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種無溶劑型聚氨酯膠粘劑,兼具優(yōu)異的加工流動性和耐寒性。
本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑,由主劑和固化劑配混使用,
所述主劑由如下質(zhì)量份的原料制成:
聚醚多元醇30-50份
聚酯多元醇20-30份
改性多元醇10-20份
聚醚多元醇包括由n-甲基硅烷基-2-吡咯烷酮與環(huán)氧烷基制備的由甲基硅烷基氨基封端的聚合物,和分子量為800-1600的聚醚二醇;
液化mdi50份
蓖麻油8-20份
以及第二交聯(lián)組分:脂肪族異氰酸酯三聚體8-20份。
所述固化劑由如下質(zhì)量的原料物理混合而成:
3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯40-70份,
蓖麻油15-30份。
本申請的聚酯多元醇為脂肪族二羧酸或酸酐與多元醇縮聚獲得的。脂肪族二元酸酯在較低溫度下能使聚合物分子鏈間仍有較好的移動,因而具有良好的耐寒性。優(yōu)選采用脂肪族二元酸酯,能使體系的玻璃化溫度降到-60~-50℃,使產(chǎn)品在低溫下仍有柔軟性,不會干裂。
優(yōu)選地,脂肪族二羧酸選自己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、順丁烯二酸酐、富馬酸酐、衣康酸酐中的一種或兩種以上。更優(yōu)選含有不飽和鍵的酸酐,可起到內(nèi)增塑劑的作用。
本申請的多元醇選自乙二醇、丙二醇、2-乙基己二醇。
所述改性多元醇為c原子數(shù)為3~6的二元醇,作為小分子量的擴(kuò)鏈劑。
本申請的無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑的制備方法,
步驟一:按質(zhì)量份將聚醚多元醇、和占總添加量一半左右的聚酯多元醇、液化mdi、改性多元醇混合,升溫至40~60℃,抽真空,持續(xù)攪拌20~40min,然后在氮氣保護(hù)的條件下將剩余的聚酯多元醇和蓖麻油加入體系,升溫至80~100℃,抽真空除水,繼續(xù)攪拌反應(yīng)10~60min;
步驟二:體系降溫至30~40℃,通入氮氣,加入水分清除劑,在真空條件下繼續(xù)攪拌15-25min,出料,得到主劑;
步驟三:將3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯和蓖麻油混合,抽真空,在室溫至比室溫高10℃的溫度范圍內(nèi)攪拌20~40min,得到固化劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
本申請采用的是復(fù)合型聚醚,由甲基硅烷基氨基封端的聚醚和聚醚二醇構(gòu)成,能夠緩釋加工過程中的體系內(nèi)應(yīng)力,并促進(jìn)反應(yīng)熱的釋放,有助于提高體系的加工流動性。同時起到內(nèi)增塑劑的作用,減少塑化劑的用量和添加種類。
本申請采用的聚酯能夠提高產(chǎn)品的耐寒性,擴(kuò)大產(chǎn)品的適用溫度。并減少釋放,提高產(chǎn)品的環(huán)保性。
本申請的原料中加入了液化mdi,能夠提高膠粘劑的回彈性,使適應(yīng)撞擊的使用情況??箘澓坌詮?qiáng),在表面出現(xiàn)初始劃痕或裂紋的情況下,裂紋惡化的趨勢小,具有較好的抗裂紋深化性能。
分子鏈中的甲基硅烷基氨基,與粘接體具有較好的化學(xué)作用,提高粘結(jié)的接合性,實現(xiàn)粘結(jié)可靠。
固化劑中的3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯能夠改善產(chǎn)片的柔性。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實施例1
無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑,由主劑和固化劑配混使用,
主劑由如下質(zhì)量份的原料制成:
以及第二交聯(lián)組分:脂肪族異氰酸酯三聚體10份。
固化劑由如下質(zhì)量的原料物理混合而成:
3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯40份,
蓖麻油20份。
本實施例中的聚醚多元醇包括由n-甲基硅烷基-2-吡咯烷酮與環(huán)氧乙烷制備的由甲基硅烷基氨基封端的聚合物,和分子量為800-1600的聚醚二醇按照2:1的質(zhì)量比組成。
本實施例中的聚酯多元醇為脂肪族二羧酸或酸酐與丙二醇縮聚獲得的。脂肪族二羧酸選自辛二酸、順丁烯二酸酐,二者的摩爾比為2:1。
改性多元醇為異戊二醇,作為擴(kuò)鏈劑。
本申請的無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑的制備方法,
步驟一:按質(zhì)量份將聚醚多元醇、和占總添加量一半的聚酯多元醇、液化mdi、改性多元醇混合,升溫至40~60℃,抽真空,持續(xù)攪拌30min,然后在氮氣保護(hù)的條件下將剩余的聚酯多元醇和蓖麻油加入體系,升溫至80~100℃,抽真空除水,繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min;
步驟二:體系降溫至30~40℃,通入氮氣,加入水分清除劑,在真空條件下繼續(xù)攪拌20min,出料,得到主劑;
步驟三:將3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯和蓖麻油混合,抽真空,在室溫至比室溫高10℃的溫度范圍內(nèi)攪拌30min,得到固化劑。
實施例2
無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑,由主劑和固化劑配混使用,
主劑由如下質(zhì)量份的原料制成:
以及第二交聯(lián)組分:脂肪族異氰酸酯三聚體10份。
固化劑由如下質(zhì)量的原料物理混合而成:
3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯50份,
蓖麻油15份。
本實施例中的聚醚多元醇包括由n-甲基硅烷基-2-吡咯烷酮與環(huán)氧乙烷制備的由甲基硅烷基氨基封端的聚合物,和分子量為800-1600的聚醚二醇按照1:1的質(zhì)量比組成。
本實施例中的聚酯多元醇為脂肪族二羧酸或酸酐與丙二醇縮聚獲得的。脂肪族二羧酸選自己二酸、順丁烯二酸酐、富馬酸酐,三者的摩爾比為2:1:1。
改性多元醇為丙二醇,作為擴(kuò)鏈劑。
本申請的無溶劑雙組份聚氨酯膠粘劑的制備方法,
步驟一:按質(zhì)量份將聚醚多元醇、和占總添加量3/4的聚酯多元醇、全部的液化mdi、改性多元醇混合,升溫至40~60℃,抽真空,持續(xù)攪拌30min,然后在氮氣保護(hù)的條件下將剩余的聚酯多元醇和蓖麻油加入體系,升溫至80~100℃,抽真空除水,繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min;
步驟二:體系降溫至30~40℃,通入氮氣,加入水分清除劑,在真空條件下繼續(xù)攪拌20min,出料,得到主劑;
步驟三:將3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯和蓖麻油混合,抽真空,在室溫至比室溫高10℃的溫度范圍內(nèi)攪拌30min,得到固化劑。
實施例1和實施例2所制得的聚氨酯膠粘劑具有比較好的接合性,符合膠粘劑的基本使用要求,彈性高,抗裂紋性強(qiáng),玻璃化溫度低,完全適應(yīng)-60℃的使用環(huán)境,抗拉強(qiáng)度在10mpa以上,剝離強(qiáng)度≥25牛頓。且產(chǎn)品流動性佳,提高了生產(chǎn)效率。
除上述實施例外,本發(fā)明還包括有其他實施方式,凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案,均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。