本發(fā)明屬于化工合成
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種碎石透水路面用無溶劑單組分聚氨酯粘合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代城市的高速發(fā)展，配套的道路交通設(shè)施、地表鋪裝及人工構(gòu)造物的增加，組成這些構(gòu)筑物的不透水材料如水泥、瀝青、人行道磚、金屬等導(dǎo)致了車道、人行道、停車場、廣場常變成不透水的硬質(zhì)地面，阻斷了雨水透入土壤的機(jī)會，使得雨水直沖河川或地下道而無法循環(huán)回地面，而這些路面缺乏透水性和透氣性阻隔了大氣層與地表徑流的熱量、水分的循環(huán)，從而大大降低對城市地表溫度濕度的調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生所謂的“熱島效應(yīng)”。透水性路面及路面基層使得路面上的水能迅速下滲入地下泥土。因此，透水性路面的鋪設(shè)可以減少水浸街，緩解城市熱島效應(yīng)。膠粘劑是樹脂型透水磚或現(xiàn)場鋪設(shè)透水路面制作的關(guān)鍵材料之一，目前使用的多為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯等。而環(huán)氧樹脂的韌性差，抗沖擊強(qiáng)度低，固化后質(zhì)脆，酚醛樹脂的顏色較深、有一定的脆性、易龜裂，聚氨酯膠粘劑具備優(yōu)異的抗剪切強(qiáng)度和抗沖擊特性，并具備優(yōu)異的柔韌特性、優(yōu)異的橡膠特性，能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合，不僅粘接力強(qiáng)，同時還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能，低溫和超低溫性能超過所有其他類型的膠粘劑，適用于各種結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域。中國專利CN1995257A以熱固性環(huán)氧樹脂作基料，加入聚酰胺類樹脂、無水乙醇、氧基硅烷偶聯(lián)劑、酚類促進(jìn)劑和2,4-二叔丁基苯酚，于室溫下配制的透水路面膠粘劑24小時可固化。該專利以環(huán)氧樹脂為基料，脆性大，易開裂，耐沖擊性較差。中國專利CN104004490A以聚氨酯為基材，加入各種功能樹脂制備了固化速度快，力學(xué)性能好等雙組份透水磚粘合劑，但制備過程較復(fù)雜，使用不方便。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種碎石透水路面用無溶劑單組分聚氨酯粘合劑，具有適用期長、強(qiáng)度高、固化快且不易發(fā)泡、硬度韌性優(yōu)良、良好的基層粘接力、操作簡單、施工方便且環(huán)保的特點(diǎn)；本發(fā)明同時提供了碎石透水路面用無溶劑單組分聚氨酯粘合劑的制備方法，科學(xué)合理、簡單易行。本發(fā)明所述的碎石透水路面用無溶劑單組分聚氨酯粘合劑，由如下重量百分比的原料制成：所述的聚醚多元醇為二乙二醇為起始劑、環(huán)氧丙烷開環(huán)、環(huán)氧乙烷封端、官能度為2、分子量為2000-3000的多元醇，官能度為3、數(shù)均分子量為300-500的多元醇或蓖麻油中的一種或多種。所述的異氰酸酯為MDI或多苯基多亞甲基多異氰酸酯的一種或兩種。所述的增塑劑為環(huán)保型環(huán)氧化油脂，優(yōu)選環(huán)氧大豆油酸辛酯或環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯中的一種或兩種。所述的硅烷偶聯(lián)劑為異氰酸酯硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。所述的抗氧劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯)苯。所述的紫外線吸收劑為2,4-叔丁基-6-(5-氯代苯并三唑基-2)苯酚。所述的催化劑環(huán)烷酸稀土、異辛酸稀土或環(huán)烷酸鉍中的一種或多種。所述的潛固化劑為唑烷類潛固化劑，優(yōu)選2-異丙基-N-羥乙基-唑烷酯類化合物。本發(fā)明所述的碎石透水路面用無溶劑單組分聚氨酯粘合劑的制備方法，步驟如下：(1)先將稱量好的聚醚多元醇和增塑劑加到反應(yīng)釜中，升溫，于90-100℃，真空度-0.1MPa條件下，脫水1-2小時，至水分含量低于0.1％；(2)降溫至30-45℃，加入異氰酸酯、抗氧劑、紫外線吸收劑，升溫70-90℃條件下反應(yīng)1-2.5h，降溫至70℃以下，加入硅烷偶聯(lián)劑、催化劑和潛固化劑，攪拌15-30min，降溫至50℃，裝桶制得產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：本發(fā)明因無溶劑解決了有機(jī)溶劑存在刺激性氣味及危害健康的問題，是一種環(huán)保型粘合劑，因引入硅烷偶聯(lián)劑和潛固化劑提高了單組分粘合劑的粘接強(qiáng)度和解決了固化有氣泡產(chǎn)生及固化速度慢的問題，且耐熱，耐低溫，相對于雙組分粘合劑具有操作簡單，施工方便的優(yōu)勢。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實施例1制備單組分聚氨酯粘合劑1000g，將配方量的聚醚多元醇(環(huán)氧丙烷開環(huán)，環(huán)氧乙烷封端，官能度為2，分子量為2000-3000的多元醇)350g，聚醚多元醇(官能度為3，數(shù)均分子量為300-500的多元醇)80g和蓖麻油70g和增塑劑(環(huán)氧大豆油酸辛酯)100g常溫加到反應(yīng)釜中，升溫到100℃，脫水1.5小時(-0.1MPa真空度)，水分低于0.1％，降溫至40℃，加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯300g、抗氧劑1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯)苯10g、紫外線吸收劑2,4-叔丁基-6-(5-氯代苯并三唑基-2)苯酚10g，升溫80℃條件下反應(yīng)2h，降溫到65℃，加入配方量的催化劑環(huán)烷酸稀土5g、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷50g、2-異丙基-N-羥乙基-唑烷酯類化合物15g，攪拌20min，降溫至50℃，裝桶。實施例2制備單組分聚氨酯粘合劑1000g，將配方量的聚醚多元醇(環(huán)氧丙烷開環(huán)，環(huán)氧乙烷封端，官能度為2，分子量為2000-3000的多元醇)280g，聚醚多元醇(官能度為3，數(shù)均分子量為300-500的多元醇)70g和蓖麻油80g和增塑劑(環(huán)氧大豆油酸辛酯)80g常溫加到反應(yīng)釜中，升溫到100℃，脫水1.5小時(-0.1MPa真空度)，水分低于0.1％，降溫至40℃，加入MDI和多苯基多亞甲基多異氰酸酯分別140和300g、抗氧劑1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯)苯5g、紫外線吸收劑2,4-叔丁基-6-(5-氯代苯并三唑基-2)苯酚5g，升溫80℃條件下反應(yīng)2h，降溫到65℃，加入配方量的催化劑環(huán)烷酸稀土8g、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷20g、2-異丙基-N-羥乙基-唑烷酯類化合物12g，攪拌20min，降溫至50℃，裝桶。實施例3制備單組分聚氨酯粘合劑1000g，將配方量的聚醚多元醇(環(huán)氧丙烷開環(huán)，環(huán)氧乙烷封端，官能度為2，分子量為2000-3000的多元醇)300g，聚醚多元醇(官能度為3，數(shù)均分子量為300-500的多元醇)100g和增塑劑(環(huán)氧大豆油酸辛酯)80g常溫加到反應(yīng)釜中，升溫到100℃，脫水1.5小時(-0.1MPa真空度)，水分低于0.1％，降溫至40℃，加入MDI和多苯基多亞甲基多異氰酸酯分別70和300g、抗氧劑1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯)苯5g、紫外線吸收劑2,4-叔丁基-6-(5-氯代苯并三唑基-2)苯酚5g，升溫80℃條件下反應(yīng)2h，降溫到65℃，加入配方量的催化劑環(huán)烷酸稀土5g、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷30g、2-異丙基-N-羥乙基-唑烷酯類化合物15g，攪拌20min，降溫至50℃，裝桶。實施例4制備單組分聚氨酯粘合劑1000g，將配方量的聚醚多元醇(環(huán)氧丙烷開環(huán)，環(huán)氧乙烷封端，官能度為2，分子量為2000-3000的多元醇)330g，蓖麻油130g和增塑劑(環(huán)氧大豆油酸辛酯)80g常溫加到反應(yīng)釜中，升溫到100℃，脫水1.5小時(-0.1MPa真空度)，水分低于0.1％，降溫至40℃，加入MDI和多苯基多亞甲基多異氰酸酯分別90和290g、抗氧劑1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯)苯5g、紫外線吸收劑2,4-叔丁基-6-(5-氯代苯并三唑基-2)苯酚5g，升溫80℃條件下反應(yīng)2h，降溫到65℃，加入配方量的催化劑環(huán)烷酸稀土5g、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷40g、2-異丙基-N-羥乙基-唑烷酯類化合物25g，攪拌20min，降溫至50℃，裝桶。將實施例1-4得到的產(chǎn)品進(jìn)行物理性能測試，結(jié)果見表1。表1實施例1-4制品物理性能表實施例1實施例2實施例3實施例4適用時間min40354030邵氏硬度D29453035拉伸強(qiáng)度MPa8.29.58.79.3斷裂伸長率％146.3159.4170.9145.8當(dāng)前第1頁1 2 3