專利名稱：一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯是ー類以低聚多元醇為軟段，異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑為硬段的嵌段聚合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯鍵，酯鍵、脲鍵和服基甲酸酯鍵等多種極性鍵，賦予了它優(yōu)越的粘結(jié)性能和成膜性能，其應(yīng)用非常廣泛。聚氨酯制品的種類很多，如泡沫塑料制品、橡膠制品、弾性纖維制品、結(jié)構(gòu)材料制品、涂料和膠黏劑。其中聚氨酯膠黏劑是目前正在迅猛發(fā)展的聚氨酯樹脂中的ー個(gè)重要組成部分。 聚氨酯膠黏劑20世紀(jì)40年代最先在德國(guó)エ業(yè)化，主要包括多異氰酸酯溶劑膠、熱塑性聚氨酯溶劑膠、反應(yīng)型單、雙組份溶劑膠、無溶劑型、水分散型、熱熔型聚氨酯膠等。聚氨酯膠黏劑因其主體樹脂分子中含有大量極性基團(tuán)和活性反應(yīng)基團(tuán)，可對(duì)多種基材有良好的粘接性。其合成原料和助劑種類繁多，從分子設(shè)計(jì)出發(fā)可合成和配制出性能變化范圍極大的系列膠黏劑，能滿足不同基材粘接和使用條件的要求。雙組份聚氨酯膠黏劑是聚氨酯膠黏劑中用量較多、用途較廣的產(chǎn)品，通常由甲、こ兩個(gè)組分組成，甲組分(主劑)為羥基組分，こ組分(固化劑)為含游離異氰酸酯基團(tuán)的組分。也有的主劑為端基NCO的聚氨酯預(yù)聚體，固化劑為低分子量多元醇或多元胺，甲こ組分按照一定比例混合生成聚氨酯樹脂。它主要用于軟質(zhì)材料或其余金屬、塑料、剝離等硬質(zhì)材料的粘結(jié)，廣泛應(yīng)用于船舶、機(jī)械、汽車、儀器儀表等行業(yè)。雙組份聚氨酯膠黏劑具有以下特點(diǎn)(1)反應(yīng)性的甲こ兩組分混合后，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生固化產(chǎn)物。(2)制備時(shí)可調(diào)節(jié)兩組份的原料組成和分子量，使之在室溫下有合適的粘度，可制成高固含量或無溶劑雙組份膠黏劑。(3)通?？墒覝毓袒ㄟ^選擇制備膠黏劑的原料或加入催化劑可調(diào)節(jié)固化速度。一般而言，雙組份聚氨酯膠黏劑具有較大的初粘合力，可加熱固化，其最終粘合強(qiáng)度比單組份膠黏劑更大。(4)兩個(gè)組分在用量上可在一定范圍調(diào)節(jié)。雙組份聚氨酯膠黏劑自問世以來，由于性能具有可調(diào)節(jié)性、粘合強(qiáng)度大、粘接范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已成為聚氨酯膠黏劑中品種最多、產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。然而，雙組份膠黏劑的的耐溶劑侵蝕性能較差，很容易受溶劑侵蝕，降低粘接強(qiáng)度甚至失效，大大縮短了使用壽命，在很大程度上限制了雙組份聚氨酯膠黏劑的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上不足而提供的一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑，含有由甲組份和こ組份，其配制比例為100:20 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，所述的甲組份含有(質(zhì)量分?jǐn)?shù))對(duì)苯甲酸ニ甲酯18(Γ230、こニ醇110 140、新戊ニ醇160 220、癸ニ酸170 220、三氧化銻O. 03 O. 23、醋酸鋅O. Γθ. 2、均苯四酸酐2(Γ40和4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 03、. 11，所述的こ組份含有(質(zhì)量分?jǐn)?shù))聚氧化丙烯ニ醇300 600、ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯200 300、碳化亞ニ胺30 70和4-叔丁基鄰苯ニ酚
O.03 O. 11。一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑的制備方法包括以下步驟
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酷、こニ醇、新戊ニ醇、三氧化銻、醋酸鋅、均苯四酸酐以及4-叔丁基鄰苯ニ酚，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)?，加熱，溫度控制?5(T210°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至210"240°C并減壓30min。然后升溫至260 280。(，并在100 150 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成固含量為5(Γ70%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷_4，4- ニ氰酸酷、碳化亞ニ胺以及4-叔丁基鄰苯ニ酚，加熱，溫度控制在9(T100°C。 5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)膠液的配制是由甲組分こ組分100:20 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))比例制成。本發(fā)明通過調(diào)整聚氨酯的分子鏈結(jié)構(gòu)，引入長(zhǎng)鏈段以及帶側(cè)基的ニ元醇，提高分子鏈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)提高聚氨酯分子鏈的結(jié)晶能力，使分子鏈穩(wěn)定性、結(jié)晶能力產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，顯著提高了雙組份聚氨酯膠黏劑的耐溶劑侵蝕性能，同時(shí)保持傳統(tǒng)雙組份膠黏劑較好的粘接強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局限于實(shí)施例，該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酯200質(zhì)量份、こニ醇130質(zhì)量份、新戍ニ醇190質(zhì)量份、三氧化鋪O. 15質(zhì)量份、醋酸鋅O. 15質(zhì)量份、均苯四酸酐30質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 06質(zhì)量份，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)?，加熱，溫度控制?80°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸200質(zhì)量份，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至230°C并減壓30min。然后升溫至270°C，并在140 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成固含量為64%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇500質(zhì)量份，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯270質(zhì)量份、碳化亞ニ胺50質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 09質(zhì)量份，加熱，溫度控制在95°C。5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)甲組分與こ組分單獨(dú)分裝，使用時(shí)按質(zhì)量比100 20混合即可。實(shí)施例2
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酯180質(zhì)量份、こニ醇120質(zhì)量份、新戍ニ醇170質(zhì)量份、三氧化鋪O. 15質(zhì)量份、醋酸鋅O. 15質(zhì)量份、均苯四酸酐30質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 06質(zhì)量份，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)猓訜?，溫度控制?70°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸200質(zhì)量份，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至220°C并減壓30min。然后升溫至260°C，并在130 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成固含量為63%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇500質(zhì)量份，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯260質(zhì)量份、碳化亞ニ胺50質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 09質(zhì)量份，加熱，溫度控制在90°C。5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)甲組分與こ組分單獨(dú)分裝，使用時(shí)按質(zhì)量比100 20混合即可。實(shí)施例3
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酯220質(zhì)量份、こニ醇135質(zhì)量份、新戍ニ醇210質(zhì)量份、三氧化鋪O. 13質(zhì)量份、醋酸鋅O. I質(zhì)量份、均苯四酸酐38質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 09質(zhì)量份，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)?，加熱，溫度控制?00°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸210質(zhì)量份，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至230°C并減壓30min。然后升溫至270°C，并在150 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成 固含量為66%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇500質(zhì)量份，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯260質(zhì)量份、碳化亞ニ胺50質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 09質(zhì)量份，加熱，溫度控制在10°C。5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)甲組分與こ組分單獨(dú)分裝，使用時(shí)按質(zhì)量比100 20混合即可。實(shí)施例4
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酯200質(zhì)量份、こニ醇130質(zhì)量份、新戍ニ醇190質(zhì)量份、三氧化鋪O. 15質(zhì)量份、醋酸鋅O. 15質(zhì)量份、均苯四酸酐30質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 06質(zhì)量份，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)?，加熱，溫度控制?80°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸200質(zhì)量份，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至230°C并減壓30min。然后升溫至270°C，并在140 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成固含量為64%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇350質(zhì)量份，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯220質(zhì)量份、碳化亞ニ胺40質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 05質(zhì)量份，加熱，溫度控制在90°C。5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)甲組分與こ組分單獨(dú)分裝，使用時(shí)按質(zhì)量比100 20混合即可。實(shí)施例5
(I)制備甲組分在反應(yīng)釜中，依次加入苯ニ甲酸ニ甲酯200質(zhì)量份、こニ醇130質(zhì)量份、新戍ニ醇190質(zhì)量份、三氧化鋪O. 15質(zhì)量份、醋酸鋅O. 15質(zhì)量份、均苯四酸酐30質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 06質(zhì)量份，攪拌均勻。然后通入保護(hù)氣體氮?dú)?，加熱，溫度控制?80°C。將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后加入癸ニ酸200質(zhì)量份，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至230°C并減壓30min。然后升溫至270°C，并在140 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯制成固含量為64%的溶液。(2)制備こ組分在反應(yīng)釜中，加入聚氧化丙烯ニ醇600質(zhì)量份，在攪拌的條件下，再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯300質(zhì)量份、碳化亞ニ胺65質(zhì)量份以及4-叔丁基鄰苯ニ酚O. I質(zhì)量份，加熱，溫度控制在100°C。5h后，制得聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。(3)甲組分與こ組分單獨(dú)分裝，使用時(shí)按質(zhì)量比100 20混合即可。
權(quán)利要求
1.一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的雙組份聚氨酯膠黏劑含有由甲組份和こ組份。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的甲組份含有(質(zhì)量分?jǐn)?shù))對(duì)苯甲酸ニ甲酯18(Γ230、こニ醇11(Γ140、新戊ニ醇160 220、癸ニ酸170 220、三氧化銻O. 03 O. 23、醋酸鋅O. Γθ. 2、均苯四酸酐20 40和4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 03 O. 11。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的こ組份含有(質(zhì)量分?jǐn)?shù))聚氧化丙烯ニ醇300飛00、ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酯200 300、碳化亞ニ胺30 70和4-叔丁基鄰苯ニ酚O. 03 O. 11。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的甲組份是將苯ニ甲酸ニ甲酷、こニ醇、新戊ニ醇、三氧化銻、醋酸鋅、均苯四酸酐以及4-叔丁基鄰苯ニ酚依次加入反應(yīng)釜中攪拌均勻后通入保護(hù)氣體氮?dú)膺M(jìn)行加熱，溫度控制在15(T210°C，然后將反應(yīng)產(chǎn)生的甲醇蒸出，然后再加入癸ニ酸，同時(shí)將反應(yīng)溫度提高至21(T240°C并減壓30min，然后繼續(xù)升溫至26(T280°C，并在100 150 Pa真空下反應(yīng)120min，冷卻后用醋酸こ酯所制成的固含量為5(Γ70%的溶液。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的こ組份是在反應(yīng)釜中加入聚氧化丙烯ニ醇，在攪拌的條件下再加入ニ苯基甲烷-4，4- ニ氰酸酷、碳化亞ニ胺以及4-叔丁基鄰苯ニ酚，然后在9(Tl(K)°C進(jìn)行加熱5h后所制得的聚醚氨酯多異氰酸酯的固化劑。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，其特征在于所述的甲組份與こ組份是単獨(dú)分裝得，使用時(shí)將甲組份與こ組份按質(zhì)量比100 :20配制而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐溶劑侵蝕的雙組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，屬于化工領(lǐng)域，含有由甲組份和乙組份，其配制比例為100:20(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，本發(fā)明通過調(diào)整聚氨酯的分子鏈結(jié)構(gòu)，引入長(zhǎng)鏈段以及帶側(cè)基的二元醇，提高分子鏈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)提高聚氨酯分子鏈的結(jié)晶能力，使分子鏈穩(wěn)定性、結(jié)晶能力產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，顯著提高了雙組份聚氨酯膠黏劑的耐溶劑侵蝕性能，同時(shí)保持傳統(tǒng)雙組份膠黏劑較好的粘接強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09J175/06GK102746817SQ20121026020
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者惠志峰 申請(qǐng)人:成都慧成科技有限責(zé)任公司