專利名稱：單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備及其應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備，它是用二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)制備的，所用聚醚多元醇是羥值為56～300mgKOH/g的聚醚二元醇，或羥值為56～300mgKOH/g的聚醚二元醇和羥值為56～500mgKOH/g的聚醚三元醇，所用二異氰酸酯為4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯；按重量百分比計(jì)各原料用量如下上述聚醚二元醇27.6～58.0％，上述聚醚三元醇0～13.0％，4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯31.4～55.0％，溶劑0～20％；具體制備步驟如下聚醚二元醇或聚醚二元醇和聚醚三元醇加熱脫水至含水量≤0.05％，降溫到≤50℃，攪拌下加入4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯，加完再升溫至50～85℃并保溫反應(yīng)，直至測定異氰酸酯基含量在5～10.5％的范圍內(nèi)，降溫至≤60℃，出料并密閉包裝，所得粘合劑25℃的貯存穩(wěn)定性≥1年。
上述粘合劑的制備過程中，聚醚多元醇的脫水方法采用真空脫水，真空度0.4～6mPa，溫度為80～120℃；或者用苯、甲苯或二甲苯為溶劑回流脫水。
上述粘合劑的制備過程中，所用4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯是改性的液體4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯，或者是純的固體4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯。
上述粘合劑的制備過程中，所用聚醚二元醇可以是一種聚醚二元醇，或者是一種以上的不同的聚醚二元醇。
上述粘合劑的制備過程中，所用溶劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、液體石蠟、醋酸丁酯或二甲苯。
采用上述技術(shù)方案制得的粘合劑可應(yīng)用于a、所述粘合劑與橡膠顆粒按重量份之比1∶6～7混合，制成無毒、無污染的塑膠跑道、彈性路面和彈性膠墊，在25℃，相對濕度70～80％的條件下，4～6小時(shí)可固化，15天后可使用；b、所述粘合劑與顏料、填料混合，制成無毒、無污染的建筑密封膠，粘結(jié)或密封木材、金屬或非金屬材料，防水性、粘結(jié)牢度優(yōu)于用TDI制得的同類型產(chǎn)品。
上述粘合劑的應(yīng)用中，所述橡膠顆粒為廢舊橡膠破碎的顆粒、廢汽車輪胎破碎的條狀或絲狀顆粒，或者是合成橡膠顆粒。
本發(fā)明的技術(shù)效果采納本發(fā)明技術(shù)方案中指定規(guī)格的聚醚二元醇或聚醚二元醇和聚醚三元醇作為聚醚多元醇并按技術(shù)方案中提供的聚醚二元醇、聚醚三元醇、MDI及溶劑的配比，在制備中采納技術(shù)方案中規(guī)定的具體制備步驟，即可對MDI分子中兩個(gè)等同NCO基與聚醚多元醇的反應(yīng)活性實(shí)施控制，使制備過程中不發(fā)生膠化而且制得的粘合劑貯存穩(wěn)定性好。另外，由于采用本發(fā)明技術(shù)方案可以制成由MDI和聚醚多元醇反應(yīng)生成的單組份濕固化聚氨酯粘合劑，它與現(xiàn)有的由TDI和聚醚多元醇反應(yīng)生成的單組份濕固化聚氨酯粘合劑相比，毒性小，對環(huán)境無污染而且粘合劑的性能好，例如每1kg粘合劑可以粘結(jié)6～7kg橡膠顆粒，粘結(jié)力強(qiáng)，施工時(shí)只需混合均勻即可，十分方便。因此，采用本發(fā)明制備方法得到的粘合劑可廣泛應(yīng)用。
(一)單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備1、配方

注表中改性MDI為碳化二亞胺改性的MDI2、制備步驟實(shí)例1在現(xiàn)有的帶真空脫水裝置的反應(yīng)釜內(nèi)，按配方規(guī)定的比例投入N-220和N-210，加熱至95℃，在真空度為0.6mPa下進(jìn)行真空脫水至含水量為0.05％，降溫至45℃，邊攪拌邊加入配方量的溶劑鄰苯二甲酸二辛酯和純MDI固體粉末，加完再升溫至80℃并保溫反應(yīng)，直至用常規(guī)方法測定NCO含量為7±2％，即可降溫至60℃，出料并密閉包裝。
實(shí)例2在帶有回流裝置的反應(yīng)釜內(nèi)，按配方規(guī)定的比例投入N-220和N-210，加入適量回流溶劑二甲苯，回流脫水至含水量0.05％，降溫至45℃，邊攪拌邊加入配方規(guī)定比例的純MDI固體粉末，加完再升溫至85℃并保溫反應(yīng)，用常規(guī)方法測定NCO含量7±2％，即可降溫至55℃出料并密封包裝。
實(shí)例3和4除改變配方外，其余均同實(shí)例1。
在實(shí)例1～4的制備過程中，均未發(fā)生膠化現(xiàn)象。
3、產(chǎn)品性能實(shí)例1～4制得的產(chǎn)品外觀為無色透明至微黃渾狀粘稠液體，涂-4杯粘度50秒以上，貯存穩(wěn)定性25℃，1年后性能未見改變。
(二)單組份濕固化聚氨酯粘合劑的應(yīng)用
1、與橡膠顆粒混合①取實(shí)例1～4所得粘合劑中任何一種100公斤，與600公斤舊橡膠粒(粒徑1～4mm)混合均勻后，用手工或者機(jī)械方法，在瀝青混凝土地面或者水泥地面上攤鋪9～11mm厚，制作體育場塑膠跑道。常溫(25℃)，相對濕度70～80％，30分鐘指觸干，4～6小時(shí)實(shí)干，不需催化劑，15天后可以使用。適用期4小時(shí)以上。測定用實(shí)例1～4所得粘合劑制作的塑膠跑道膠層的抗拉強(qiáng)度為0.6～0.8MPa，伸長率50～70％，邵氏硬度45～65度，完全符合國際田聯(lián)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(抗拉強(qiáng)度≥0.6MPa，邵氏硬度45～60度)。
②取實(shí)例1～4所得粘合劑中的任何一種100公斤，與650公斤用廢汽車輪胎破碎成的條狀顆粒混合均勻，放在成型模內(nèi)常溫壓制成形，制作供幼兒園、運(yùn)動場、高爾夫球場通道等用的彈性膠墊。其干性與制作塑膠跑道相同。測定用實(shí)例1～4所得粘合劑制得的彈性膠墊的回彈率≥95％。
③取實(shí)例1～4所得粘合劑中的任何一種100公斤，與700公斤合成的彩色聚氨酯橡膠?；旌暇鶆?，按上述①中相同方法攤鋪在城市過街天橋的人行道(金屬表面或水泥地面)上，制作彈性防滑路面，其干性及各項(xiàng)性能均可達(dá)到上述①中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
2、與顏料、填料混合實(shí)例1～4所得粘合劑中的任何一種，取代現(xiàn)有密封膠中所用的由TDI制成的同類粘合劑，配制建筑密封膠，粘合劑用量少、防水性能好且無毒、無污染。
本發(fā)明制備方法中所選用的原料易得，反應(yīng)過程易控制，應(yīng)用時(shí)十分簡便，無需用催化劑，干性好，貯存穩(wěn)定性好，對人體和環(huán)境均無害，應(yīng)用前景廣闊。
權(quán)利要求
1.一種單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備，它是用二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)制備的，其特征在于所用聚醚多元醇是羥值為56～300mgKOH/g的聚醚二元醇，或羥值為56～300mgKOH/g的聚醚二元醇和羥值為56～500mgKOH/g的聚醚三元醇，所用二異氰酸酯為4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯；按重量百分比計(jì)各原料用量如下上述聚醚二元醇27.6～58.0％，上述聚醚三元醇0～13.0％，4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯31.4～55.0％，溶劑0～20％；具體制備步驟如下聚醚二元醇或聚醚二元醇和聚醚三元醇加熱脫水至含水量≤0.05％，降溫到≤50℃，攪拌下加入4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯，加完再升溫至50～85℃并保溫反應(yīng)，直至測定異氰酸酯基含量在5～10.5％的范圍內(nèi)，降溫至≤60℃，出料并密閉包裝，所得粘合劑25℃的貯存穩(wěn)定性≥1年。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑的制備，其特征在于聚醚多元醇的脫水方法采用真空脫水，真空度0.4～6mPa，溫度為80～120℃；或者用苯、甲苯或二甲苯為溶劑回流脫水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑的制備，其特征在于所用4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯是改性的液體4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯，或者是純的固體4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑的制備，其特征在于所用聚醚二元醇可以是一種聚醚二元醇，或者是一種以上的不同的聚醚二元醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑的制備，其特征在于所用溶劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、液體石蠟、醋酸丁酯或二甲苯。
6.用權(quán)利要求1～5之一所述制備方法得到的粘合劑的應(yīng)用，其特征在于a、所述粘合劑與橡膠顆粒按重量份之比1∶6～7混合，制成無毒、無污染的塑膠跑道、彈性路面和彈性膠墊，在25℃，相對濕度70～80％的條件下，4～6小時(shí)可固化，15天后可使用；b、所述粘合劑與顏料、填料混合，制成無毒、無污染的建筑密封膠，粘結(jié)或密封木材、金屬或非金屬材料，防水性、粘結(jié)牢度優(yōu)于用2，4-甲苯異氰酸酯制得的同類型產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述粘合劑的應(yīng)用，其特征在于所述橡膠顆粒為廢舊橡膠破碎的顆粒、廢汽車輪胎破碎的條狀或絲狀顆粒，或者是合成橡膠顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單組份濕固化聚氨酯粘合劑的制備及其應(yīng)用。該粘合劑是由聚醚二醇,或聚醚二元醇和聚醚三元醇與4,4′－二苯基甲烷二異氰酸酯反應(yīng)制成的,制備過程中反應(yīng)易控制不易膠化,產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性(25℃)≥1年。可用于粘結(jié)各種橡膠顆粒制作塑膠跑道、彈性膠墊、彈性防滑路面,還可與顏料、填料混合制作建筑密封膠。粘結(jié)力強(qiáng),無毒、無污染,使用方便。
文檔編號C09J175/04GK1386815SQ02113139
公開日2002年12月25日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
發(fā)明者叢樹楓, 喻露如 申請人:叢樹楓