本發(fā)明涉及化學膠黏劑技術領域，尤其涉及一種單組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法。

背景技術：

聚氨酯膠黏劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團或/和異氰酸酯基團的膠黏劑；聚氨酯膠黏劑中的強極性和化學活潑性基團與含有活潑氫的材料、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有著優(yōu)良的化學粘接力；由于聚氨酯膠黏劑具有韌性可調、粘接工藝簡單、極佳的耐低溫性能及穩(wěn)定性等特征，近年來，在國內外成為發(fā)展最快的膠黏劑；按照聚氨酯膠黏劑的組成，可分為單組份聚氨酯膠黏劑和雙組份聚氨酯膠黏劑兩類，而單組份聚氨酯膠黏劑相對于雙組份聚氨酯膠黏劑而言，具有加工使用方便等優(yōu)點。

聚氨酯膠黏劑的多樣性以及其優(yōu)異的粘接特性為許多粘接難題都準備了解決的方法，且特別適用于其他類型膠黏劑不能粘接或粘接有困難的地方。隨著人們環(huán)保意識的增強，水性聚氨酯膠黏劑成為了研究的熱點，但是由于水性聚氨酯膠黏劑的粘接性能不理想，干燥速度慢，耐水性不佳，而油性單組份膠黏劑又大多以苯類為溶劑，滿足不了客戶對環(huán)保性的迫切要求，針對這一問題，我們提出了解決方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種單組份聚氨酯膠黏劑，其粘接性能較好、貯存期長、成本低、用途廣泛、施工方便且無污染、無毒，并且提供其制備工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：由異氰酸酯30-150重量份、多元醇60-120重量份、催化劑0.01-1重量份、溶劑80-300重量份、氯化聚丙烯0.01-20重量份、穩(wěn)定劑0.01-0.2重量份、偶聯(lián)劑0.01-3.5重量份、填料0.01-10重量份組成。

優(yōu)選地，單組份膠黏劑由異氰酸酯封端，其nco%含量為1-14%，優(yōu)選為2-13%。

優(yōu)選地，所述多元醇為共聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮異氰酸酯、改性mdi、液化mdi、hdi、二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、有機鉍、2,2-二嗎啉基二乙基醚中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，所述溶劑為丙酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、二氯甲烷、二氯丙烷、環(huán)己烷中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，所述氯化聚丙烯的含氯量為20-67%。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為苯甲酰氯、醋酸、甲酸、鹽酸、硝酸、磷酸中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，所述填料為納米二氧化硅、微米二氧化硅中的任一種或者一種以上按任意重量比例所組成的混合物。

優(yōu)選地，其步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為100-110℃的條件下，將60-120重量份的多元醇抽真空除水2-3h；

（2）降溫至50-80℃，加入1-10重量份的二氧化硅和80-150重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至60-80℃，加入30-150重量份的異氰酸酯和0.02-1重量份的催化劑，攪拌反應1-3h，加入80-150重量份的溶劑和0.01-20重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至30-50℃，加入0.02-0.2重量份的穩(wěn)定劑和0.01-3.5重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

對本發(fā)明制得的單組份聚氨酯膠黏劑進行性能測試，依據(jù)gb/t7124-2008進行剪切強度測試，依據(jù)gb/t528-2009進行拉伸強度測試，依據(jù)gb18583-2008進行環(huán)保性測試。

采用本發(fā)明制備的單組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法，原料充足，生產成本低，工藝簡單，制得的產品粘接性能好，不但解決了環(huán)保問題，而且滿足了市場的需求。

附圖說明

圖1實施例1-7以及市售產品的剪切強度、拉伸強度和環(huán)保性的測試結果。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

實施例1

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：60份異氰酸酯（異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯）、120份多元醇（多元醇為共聚酯多元醇，數(shù)均分子量為3500）、0.5份催化劑（催化劑為二月桂酸二丁基錫）、300份溶劑（溶劑為乙酸乙酯和碳酸二甲酯按重量比1:1的混合物）、14.5份氯化聚丙烯、0.01份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、2.48份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh550）、1份填料（填料為粒徑15nm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為108℃的條件下，將120重量份的多元醇抽真空除水2.6h；

（2）降溫至50℃，加入1重量份的二氧化硅和150重量份的溶劑，高速攪拌30min

（3）升溫至70℃，加入60重量份的異氰酸酯和0.5重量份的催化劑，攪拌反應2.5h，加入150重量份的溶劑和14.5重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至35℃，加入0.01重量份的穩(wěn)定劑和2.85重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例2

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：64.5份異氰酸酯（異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯）、75份多元醇（多元醇為聚丙二醇，數(shù)均分子量為1000）、0.075份催化劑（催化劑為有機鉍）、140份溶劑（溶劑為碳酸二甲酯）、8.4份氯化聚丙烯、0.01份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、1.45份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh560）、1.125份填料（填料為粒徑15nm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為105℃的條件下，將100重量份的多元醇抽真空除水3h；

（2）降溫至60℃，加入1.125重量份的二氧化硅和60重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至80℃，加入64.5重量份的異氰酸酯和0.075重量份的催化劑，攪拌反應1.8h，加入80重量份的溶劑和8.4重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至30℃，加入0.01重量份的穩(wěn)定劑和1.45重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例3

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：86份異氰酸酯（異氰酸酯為液化mdi）、100份多元醇（多元醇為聚醚多元醇，數(shù)均分子量為1000）、0.1份催化劑（催化劑為辛酸亞錫）、186份溶劑（溶劑為乙酸乙酯和環(huán)己烷按重量比3:1的混合物）、11.21份氯化聚丙烯、0.01份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、1.92份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh550）、1.5份填料（填料為粒徑50nm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為110℃的條件下，將100重量份的多元醇抽真空除水2-3h；

（2）降溫至50℃，加入1.5重量份的二氧化硅和93重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至70℃，加入86重量份的異氰酸酯和0.1重量份的催化劑，攪拌反應2.5h，加入93重量份的溶劑和11.21重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至35℃，加入0.01重量份的穩(wěn)定劑和1.92重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例4

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：57份異氰酸酯（異氰酸酯為改性mdi）、67份多元醇（多元醇為聚丙二醇，數(shù)均分子量為1000）、0.07份催化劑（催化劑為2,2-二嗎啉基二乙基醚）、124份溶劑（溶劑為乙酸乙酯）、7.47份氯化聚丙烯、0.01份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、1.27份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh560）、1份填料（填料為粒徑3μm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為109℃的條件下，將100重量份的多元醇抽真空除水2h；

（2）降溫至68℃，加入1重量份的二氧化硅和60重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至75℃，加入86重量份的異氰酸酯和0.07重量份的催化劑，攪拌反應2h，加入64重量份的溶劑和7.47重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至33℃，加入0.01重量份的穩(wěn)定劑和1.27重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例5

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：129份異氰酸酯（異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯）、75份多元醇（多元醇為聚醚多元醇，數(shù)均分子量為2000）、0.15份催化劑（催化劑為二月桂酸二丁基錫）、279份溶劑（溶劑為環(huán)己烷和碳酸二甲酯按重量比1:4的混合物）、14.6份氯化聚丙烯、0.015份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、2.5份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh550）、4.5份填料（填料為粒徑15nm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為103℃的條件下，將75重量份的多元醇抽真空除水2.5h；

（2）降溫至68℃，加入4.5重量份的二氧化硅和150重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至75℃，加入129重量份的異氰酸酯和0.15重量份的催化劑，攪拌反應2h，加入129重量份的溶劑和14.6重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至33℃，加入0.015重量份的穩(wěn)定劑和2.5重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例6

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：103.2份異氰酸酯（異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯）、120份多元醇（多元醇為聚乙二醇，數(shù)均分子量為1000）、0.12份催化劑（催化劑為有機鉍）、223.2份溶劑（溶劑為乙酸乙酯和碳酸二甲酯按重量比2:1的混合物）、13.5份氯化聚丙烯、0.012份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、2.32份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh550）、4.8份填料（填料為粒徑15nm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為109℃的條件下，將100重量份的多元醇抽真空除水2.3h；

（2）降溫至68℃，加入4.8重量份的二氧化硅和123.2重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至75℃，加入103.2重量份的異氰酸酯和0.12重量份的催化劑，攪拌反應2h，加入100重量份的溶劑和13.5重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至33℃，加入0.012重量份的穩(wěn)定劑和2.32重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

實施例7

單組份聚氨酯膠黏劑，其組分以及重量份數(shù)為：137.6份異氰酸酯（異氰酸酯為多亞甲基多苯基多異氰酸酯）、80份多元醇（多元醇為聚丙二醇，數(shù)均分子量為2000）、0.16份催化劑（催化劑為二月桂酸二丁基錫）、297.6份溶劑（溶劑為乙酸乙酯）、15.5份氯化聚丙烯、0.016份穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑為磷酸）、2.67份偶聯(lián)劑（偶聯(lián)劑為kh550）、2.4份填料（填料為粒徑6μm的二氧化硅）。

其制備方法的步驟如下：

（1）在真空度為0.09mpa以上、溫度為106℃的條件下，將100重量份的多元醇抽真空除水3h；

（2）降溫至68℃，加入2.4重量份的二氧化硅和197.6重量份的溶劑，高速攪拌30min；

（3）升溫至75℃，加入137.6重量份的異氰酸酯和0.16重量份的催化劑，攪拌反應2h，加入100重量份的溶劑和15.5重量份的氯化聚丙烯，攪拌至均勻；

（4）降溫至33℃，加入0.016重量份的穩(wěn)定劑和2.67重量份的偶聯(lián)劑，混合均勻后出料，密封保存，得到單組份聚氨酯膠黏劑。

從實施例1-7以及市售產品的測試結果可以看出，本發(fā)明的單組份聚氨酯膠黏劑具有良好的粘接性能和環(huán)保性。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。