專(zhuān)利名稱：一種集成薄木用單組份濕固化聚氨酯膠黏劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材膠黏劑，尤其涉及一種集成薄木用單組份濕固化聚氨酯膠黏 劑及其制備方法，本發(fā)明還涉及該單組份濕固化聚氨酯膠黏劑作為制備集成薄木膠黏劑的 用途，屬于木工膠黏劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類(lèi)生活水平的不斷提高，大大地推動(dòng)了建筑業(yè)、裝修業(yè)及 家具業(yè)的發(fā)展。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人們追求回歸自然的“綠色”生活環(huán)境。木材作 為一種天然材料已愈加廣泛地應(yīng)用于建筑裝飾裝修和家具業(yè)。顯然，就全球資源來(lái)看，天 然珍貴木材、優(yōu)質(zhì)木材越來(lái)越少，取而代之的是大量次生林和人工林的小徑級(jí)木材。因此， 利用優(yōu)質(zhì)樹(shù)種的小徑木、次加工材、采伐和加工剩余的短材小料制造集成薄木，彌補(bǔ)我國(guó)優(yōu) 質(zhì)刨切用材的短缺，已成為補(bǔ)充天然裝飾薄木資源短缺的途徑之一。集成薄木是將一定花 紋要求的木材先加工成不同幾何尺寸的單元小木方，然后將這些幾何體需要膠合的表面涂 膠，按設(shè)計(jì)要求組合，膠結(jié)成集成木方，集成木方再經(jīng)刨切成集成薄木。集成薄木因含水率 相當(dāng)高，刨切沖擊力大，常規(guī)膠黏劑無(wú)法實(shí)現(xiàn)膠合。目前集成薄木的生產(chǎn)采用單組份濕固化型聚氨酯膠黏劑，其主要組成是NCO基封 端的聚氨酯預(yù)聚體，它易與含活潑氫的化合物或空氣中的濕氣作用而固化，形成剝離強(qiáng)度 高、撓曲性好、耐水、耐磨和耐低溫等性能的膠接層。單組份濕固化型聚氨酯膠黏劑是室溫 固化的單組分膠黏劑，不需要進(jìn)行化學(xué)計(jì)量，給施工帶來(lái)了很大便利。但在使用過(guò)程中，現(xiàn) 有的單組分濕固型聚氨酯膠黏劑多存在固化速度慢、初粘強(qiáng)度低等缺陷，有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的單組分濕固型聚氨酯膠黏劑所存在的 固化速度慢、初粘強(qiáng)度低等缺陷。提供一種集成薄木用快固化、初粘強(qiáng)度高的單組份濕固型 聚氨酯膠黏劑。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供制備上述單組份濕固型聚氨酯膠黏劑 的方法本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的—種單組分聚氨酯膠黏劑由，包括以下重量份的各組分多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份二苯基甲烷二異氰酸酯20-50份聚酯多元醇150-220份催化劑0.1-2份增粘樹(shù)脂20-40份擴(kuò)鏈劑0.5-3份； 優(yōu)選的，各組分的重量份是
二苯基甲烷二異氰酸酯30份聚酯多元醇160-170份催化劑0.1-1份增粘樹(shù)脂25-35份擴(kuò)鏈劑1-2份；其中，所述的多苯基多亞甲基多異氰酸酯由二苯基甲烷二異氰酸酯與官能度大于 2的多異氰酸酯組成的混合物，其平均官能度為2. 6-2. 7 ；其粘度為150-250mPas(25度)， NC0%含量30-32% ；多苯基多亞甲基多異氰酸酯可通過(guò)商業(yè)途徑購(gòu)買(mǎi)得到。所述官能度是指異氰酸酯基的平均數(shù)，即不同分率的二官能度、三官能度和四官 能度等的平均值。多苯基多亞甲基多異氰酸酯是一種化工原料，實(shí)際上是二苯基甲烷二異氰酸酯 (MDI)的低聚體，含有二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，三苯基甲烷三異氰酸酯，四苯基甲烷 四異氰酸酯等，是生產(chǎn)純MDI時(shí)得到的副產(chǎn)物。在實(shí)際生產(chǎn)中，除了分離出純的MDI外，多 異氰酸酯不做分離，其商品名稱是“PAPI ”。各制造商根據(jù)產(chǎn)品使用目的、性能要求不同，控制反應(yīng)工藝條件，可生產(chǎn)出一系列 不同牌號(hào)的PMDI產(chǎn)品，如含純MDI約35%的高聚合度產(chǎn)品，平均官能度為2. 9-3. 1 ；含純 MDI約40%左右的中等聚合度的產(chǎn)品，平均官能度為2. 7 ；含純MDI約65%的低聚合度產(chǎn) 品，平均官能度為2. 2-2.4。所述的聚酯多元醇選自聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中 的任一種或一種以上按任意重量比例所組成的混合物。所述催化劑選自辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫雙丁基氧化錫、三乙 烯二胺、三乙胺、四甲基丁二胺或三乙醇胺中的一種或一種以上按任意重量比例所組成的 混合物；由于催化劑的作用，本發(fā)明所制備的膠黏劑的初粘力增強(qiáng)，固化速率加快。所述增粘樹(shù)脂為松香甘油酯、氫化松香酯、歧化松香或聚苯乙烯中的一種或一種 以上按任意重量比例所組成的混合物。本發(fā)明中所選用的增粘樹(shù)脂，一方面增加了膠黏劑 的初始強(qiáng)度；另一方面降低了成本。所述的擴(kuò)鏈劑選自1、4 丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺或三乙醇胺中的一種或一 種以上按任意重量比例所組成的混合物。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供制備上述單組份濕固型聚氨酯膠黏劑 的方法；一種制備所述單組分聚氨酯膠黏劑的制備方法，包括(1)按所述重量稱取各組分；(2)在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯， 在攪拌的條件下，再加入聚酯多元醇，加熱升溫反應(yīng)；(3)測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物中NCO的百分含量， 當(dāng)NCO的百分含量恒定后加入擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)攪拌，冷卻至室溫，加入催化劑和增粘樹(shù)脂，攪 拌均勻，出料，即得。優(yōu)選的，步驟O)中所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為75 88°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為2- ；優(yōu) 選的，步驟(3)中每隔30min測(cè)NCO的百分含量，當(dāng)NCO的百分含量恒定后加入擴(kuò)鏈劑；所 述的攪拌時(shí)間優(yōu)選為10-15min。
本發(fā)明的單組份濕固化聚氨酯膠黏劑及其制備方法在制備過(guò)程中加入催化劑和 增粘樹(shù)脂，一方面提高了固化速度和黏接強(qiáng)度；另一方面也降低了成本。壓縮剪切強(qiáng)度試 驗(yàn)，本發(fā)明單組份濕固化聚氨酯膠黏劑相比于現(xiàn)有的單組份濕固化聚氨酯膠黏劑固化更迅 速、更完全，初粘強(qiáng)度高，可用于集成薄木的生產(chǎn)用膠黏劑。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅用于例證的目的， 決不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所用到的“多苯基多亞甲基多異氰酸酯”購(gòu)自煙臺(tái)萬(wàn)華公司，其商品牌號(hào)為 "WANNATE PM100“，粘度為 100-250mPas 05 度)，NC0%含量 30. 5-32%，深棕色液體，250 公 斤/桶。實(shí)施例1單組份濕固型聚氨酯膠黏劑的制備一、配料原料重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份二苯基甲烷二異氰酸酯20份聚己內(nèi)酯二醇150份二月桂酸二丁基錫0.1份松香甘油酯20份己二醇0. 1 份二、制備方法在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，在攪拌的條件下，再加入聚己 內(nèi)酯二醇，加熱升溫至80°C反應(yīng)2h，然后每隔30min測(cè)NCO%，當(dāng)NCO%恒定后，加入擴(kuò)鏈 劑，繼續(xù)攪拌10-15min，冷卻至室溫，加入催化劑和增粘樹(shù)脂，攪拌均勻，出料，密封包裝。本實(shí)施例所制備的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)粘度IOOOOmpa. s異氰酸酯基含量3. 8%固含72%實(shí)施例2單組份濕固型聚氨酯膠黏劑的制備一、配料原料重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份二苯基甲烷二異氰酸酯30份聚己二酸乙二醇酯180份三乙烯二胺1. 0份氫化松香酯30份1、4 丁二醇1 份二、制備方法 在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯和二苯甲甲烷二異氰酸酯，在攪拌的條件下，再加入聚己二酸乙二醇酯，加熱升溫至85°C反應(yīng)2. 5h，然后每隔30min測(cè) NC0%，當(dāng)NC0%恒定后，加入1、4 丁二醇，繼續(xù)攪拌10-15min，冷卻至室溫，加入三乙烯二胺 和氫化松香酯，攪拌均勻出料，密封包裝。粘度:12000mpa. s
異氰酸酯基含量3. 5%
固含78%
實(shí)施例3單組份濕固型聚氨酯膠黏劑的制備
一、配料
原料重量份
多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份
二苯基甲烷二異氰酸酯50份
聚己二酸乙二醇酯130份
聚己二酸丁二醇酯90份
二月桂酸二丁基錫1份
三乙烯二胺1份
歧化松香40份
乙二醇2份二、制備方法在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯，在 攪拌的條件下，再加入聚己二酸乙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯，加熱升溫至88°C反應(yīng)3h， 然后每隔30min測(cè)NC0%，當(dāng)NC0%恒定后，加入乙二醇，繼續(xù)攪拌10-15min，冷卻至室溫，加 入二月桂酸二丁基錫和三乙烯二胺，加入歧化松香，攪拌均勻，出料，密封包裝。本實(shí)施例所制備的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)粘度8000mpa. s異氰酸酯基含量2. 7%固含74%對(duì)比實(shí)施例1一、配料原料重量份多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份二苯基甲烷二異氰酸酯30份聚己二酸乙二醇酯180份1、4 丁二醇1 份二、制備方法在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯，在 攪拌的條件下，再加入聚己二酸乙二醇酯，加熱升溫至80°C反應(yīng)2. 5h，然后每隔30min測(cè) NC0%，當(dāng)NC0%恒定后，加入擴(kuò)鏈劑1、4 丁二醇，繼續(xù)攪拌10-15min，冷卻至室溫，出料，密 封包裝。
本實(shí)施例所制備的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)粘度5000mpa. s異氰酸酯基含量3. 2%固含70%試驗(yàn)例1本發(fā)明單組份濕固化聚氨酯膠黏劑的壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)一、試驗(yàn)材料試驗(yàn)產(chǎn)品本發(fā)明實(shí)施例1、2和3所制備的單組份濕固化聚氨酯膠黏劑；對(duì)照產(chǎn)品對(duì)比實(shí)施例1所制備的單組份濕固化聚氨酯膠黏劑；二、試驗(yàn)方法按照GB/T 17517-1998《膠黏劑壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法(木材與木材)》中規(guī)定的 方法進(jìn)行壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。三、試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1單組份濕固化聚氨酯膠黏劑的壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種單組分聚氨酯膠黏劑，包括以下重量份的各組分多苯基多亞甲基多異氰酸酯 二苯基甲烷二異氰酸酯 聚酯多元醇100份 20-50 份 150-220 份 0. 1-2 份 20-40 份 0. 5-3 份。催化劑 增粘樹(shù)脂 擴(kuò)鏈劑
2.按照權(quán)利要求1所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于，各組分的重量份是
3.按照權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于所述的多苯基多亞 甲基多異氰酸酯主要是由二苯基甲烷二異氰酸酯與與多異氰酸酯所組成。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于所述的聚酯多元醇 選自聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的任一種或一種以上按任意 重量比例所組成的混合物。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于所述催化劑選自辛 酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫雙丁基氧化錫、三乙烯二胺、三乙胺、四甲基丁二 胺或三乙醇胺中的一種或一種以上按任意重量比例所組成的混合物。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于所述增粘樹(shù)脂為松 香甘油酯、氫化松香酯、歧化松香或聚苯乙烯中的一種或一種以上按任意重量比例所組成 的混合物。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑，其特征在于所述的擴(kuò)鏈劑選自 1、4 丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺或三乙醇胺中的一種或一種以上按任意重量比例所組 成的混合物。
8.一種制備權(quán)利要求1或2所述單組份濕固型聚氨酯膠黏劑的方法，包括(1)按所述重量稱取各組分；(2)在反應(yīng)釜中，依次加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯，在攪 拌的條件下，再加入聚酯多元醇，加熱升溫反應(yīng)；(3)測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物中NCO的百分含量，當(dāng)NCO的百分含量恒定后加入擴(kuò)鏈劑，繼續(xù)攪拌， 冷卻至室溫，加入催化劑和增粘樹(shù)脂，攪拌均勻，出料，即得。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于步驟(2)中所述的反應(yīng)溫度為75 88°C， 反應(yīng)時(shí)間為2-池。
10.權(quán)利要求1或2所述的單組分聚氨酯膠黏劑在制備集成薄木中的用途。二苯基甲烷二異氰酸酯 聚酯多元醇160-170 份 0. 1-1 份 25-35 份 1-2 份。催化劑 增粘樹(shù)脂 擴(kuò)鏈劑
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種集成薄木用單組份濕固化聚氨酯膠黏劑及其制備方法。所述單組份濕固化聚氨酯膠黏劑包括以下重量份的各組分多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份，二苯基甲烷二異氰酸酯20-50份，聚酯多元醇150-220份，催化劑0.1-2份，增粘樹(shù)脂20-40份，擴(kuò)鏈劑0.5-3份。本發(fā)明單組份濕固化聚氨酯膠黏劑含有催化劑和增粘樹(shù)脂，一方面提高了固化速度和黏接強(qiáng)度；另一方面也顯著降低了生產(chǎn)成本。壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明單組份濕固化聚氨酯膠黏劑相比于現(xiàn)有單組份濕固化聚氨酯膠黏劑固化更為迅速和完全，初粘強(qiáng)度高，可用于集成薄木的生產(chǎn)用膠黏劑。
文檔編號(hào)C09J125/06GK102086370SQ20101021977
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者劉波, 王然, 雷得定 申請(qǐng)人:永港偉方(北京)科技股份有限公司