一種單組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種膠黏劑，特別是涉及一種單組份聚氨酯膠黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 聚氨酯膠黏劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)（一 NHC00 -）或異氰酸酯 基（一 NC0)的膠黏劑，聚氨酯膠黏劑分為多異氰酸酯和聚氨酯兩大類，多異氰酸酯分子鏈 中含有異氰基（-NC0)和氨基甲酸酯基（-NH-C00-)，故聚氨酯膠黏劑表現(xiàn)出高度的活性與 極性，與含有活潑氫的基材，如泡沫、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都有優(yōu)良的化學(xué)粘接力。聚氨酯膠黏劑具備優(yōu)異的 抗剪切強(qiáng)度和抗沖擊特性，適用于各種結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域，并具備優(yōu)異的柔韌特性。聚氨酯膠 黏劑具備優(yōu)異的橡膠特性，能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合，在基材之間可形成軟-硬 過渡層，不僅粘接力強(qiáng)，同時(shí)還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能。聚氨酯膠粘粘劑的低溫和超低 溫性能超過所有其他類型的膠黏劑。水性聚氨酯膠黏劑具有低V0C含量、低或無環(huán)境污染、 不燃等特點(diǎn)，是聚氨酯膠黏劑的重點(diǎn)發(fā)展方向。
[0003] 例如，公開號(hào)為CN102585754B、公開日為2013. 12. 18、申請(qǐng)人為廊坊市北辰創(chuàng)業(yè) 樹脂材料有限公司的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了"一種溶劑型單組份聚氨酯膠黏劑及其制備方 法"，其工藝步驟為：首先將重量份數(shù)為60-100份的聚醚多元醇抽真空除水，然后加入重量 份數(shù)為100份的二苯基甲烷二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，再加入重量份數(shù)為40-80份的溶劑和份 數(shù)為0. 5-2. 5份的催化劑，攪拌反應(yīng)，最后加入重量份數(shù)為0. 01-0. 2份的穩(wěn)定劑，攪拌反 應(yīng)，過濾出料，密封保存，得到聚氨酯膠黏劑。此膠黏劑的發(fā)泡量由普通產(chǎn)品的3-4倍增加 到了 5-8倍，使其能夠更好的融入基材和芯材，達(dá)到最佳的粘結(jié)狀態(tài)；其貯存期由3-6個(gè)月 延長(zhǎng)到了 11-13個(gè)月，解決了生產(chǎn)廠家和用戶在生產(chǎn)和使用、保存上的很大問題。不過，該 膠黏劑存在一定的缺陷：耐水性和耐熱性較差，在濕熱環(huán)境中性能下降比較嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單組份聚氨酯膠黏劑，其耐水性和耐熱性較 好，能適用于濕熱環(huán)境。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種單組份聚氨酯膠黏劑，其組份以及重量份數(shù)為：多元醇40~60份，異氰酸酯 20~25份，擴(kuò)鏈劑0. 1~0. 6份，增塑劑9~12份，催化劑0. 01~0. 1份，溶劑10~15 份，增粘劑8~10份，交聯(lián)劑1~2份，二硼化鈦6~8份，PES 9~10份。
[0007] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述多元醇為植物油多元醇。
[0008] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述異氰酸酯為MDI。
[0009] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述擴(kuò)鏈劑為三乙醇胺。
[0010] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增塑劑為DIDP或DINP。
[0011] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述催化劑為有機(jī)錫類催化劑。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述溶劑為氯代烴。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增粘劑為松香甘油酯。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷。
[0015] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述單組份聚氨酯膠黏劑的制備方法。
[0016] 為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是：
[0017] -種單組份聚氨酯膠黏劑的制備方法，其步驟如下：
[0018] (1)將硅烷偶聯(lián)劑加入去離子水中攪拌均勻制得濃度為12%的偶聯(lián)劑溶液，用鹽 酸調(diào)節(jié)ph值為3. 2后加入二硼化鈦粉體，硅烷偶聯(lián)劑與二硼化鈦粉體的重量比為1:24,放 入超聲波清洗器中超聲分散30分鐘，靜置沉淀10小時(shí)后離心分離，將沉淀物洗滌后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化鈦備用；
[0019] (2)將多元醇、異氰酸酯加入攪拌爸，85°C下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，加入擴(kuò)鏈劑繼續(xù)攪 拌1小時(shí)，得到預(yù)聚體；
[0020] (3)將步驟⑵得到的預(yù)聚體、溶劑、增粘劑、交聯(lián)劑攪拌混合20分鐘，升溫至 45°C后繼續(xù)攪拌20分鐘，加入增塑劑、PES、步驟（1)得到的改性二硼化鈦，升溫至90°C攪 拌3小時(shí)，降溫至45°C后加入催化劑，攪拌40分鐘，得到單組份聚氨酯膠黏劑。
[0021] 由上可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] 1)PES是聚醚砜的英文簡(jiǎn)寫，其分子結(jié)構(gòu)中含有異亞丙基、醚基、砜基以及苯撐，異 亞丙基和醚基使得PES具有很好的耐水解性，可增加聚氨酯膠黏劑內(nèi)部的交聯(lián)度，并產(chǎn)生 一定程度的緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低膠黏劑在濕熱環(huán)境中的性能下降幅度，大大提高膠 黏劑的耐水性；PES結(jié)構(gòu)中的苯基和砜基使得PES具有良好的耐熱性，因此還可有效提高膠 黏劑的耐熱性。
[0023] 2)二硼化鈦是一種耐高溫性能優(yōu)異的無機(jī)材料，不過其表面為親水性，與聚氨酯 基體之間相容性較差，因而本發(fā)明通過硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面改性，硅烷偶聯(lián)劑水解后 與其表面的羥基發(fā)生反應(yīng)，將二硼化鈦表面表面的親水性變成了含有有機(jī)官能團(tuán)的親油 性，改善了其與聚氨酯基體的相容性以及而二者界面之間的界面結(jié)合力，從而大大提高了 膠黏劑的熱分解溫度以及耐熱性。
【具體實(shí)施方式】：
[0024] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 單組份聚氨酯膠黏劑，其組份以及重量份數(shù)為：植物油多元醇45份，MDI 23份，三 乙醇胺〇. 1份，DIDP 12份，有機(jī)錫類催化劑0. 05份，氯代烴14份，松香甘油酯10份，三羥 甲基丙烷1. 2份，二硼化鈦7. 5份，PES 9. 3份。
[0027] 其制備方法的步驟如下：
[0028] (1)將硅烷偶聯(lián)劑加入去離子水中攪拌均勻制得濃度為12%的偶聯(lián)劑溶液，用鹽 酸調(diào)節(jié)ph值為3. 2后加入二硼化鈦粉體，硅烷偶聯(lián)劑與二硼化鈦粉體的重量比為1:24,放 入超聲波清洗器中超聲分散30分鐘，靜置沉淀10小時(shí)后離心分離，將沉淀物洗滌后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化鈦備用；
[0029] (2)將植物油多元醇、MDI加入攪拌||，85°C下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，加入三乙醇胺繼續(xù) 攪拌1小時(shí)，得到預(yù)聚體；
[0030] (3)將步驟（2)得到的預(yù)聚體、氯代烴、松香甘油酯、三羥甲基丙烷攪拌混合20分 鐘，升溫至45°C后繼續(xù)攪拌20分鐘，加入DIDP、PES、步驟（1)得到的改性二硼化鈦，升溫至 90°C攪拌3小時(shí)，降溫至45°C后加入有機(jī)錫類催化劑，攪拌40分鐘，得到單組份聚氨酯膠黏 劑。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 單組份聚氨酯膠黏劑，其組份以及重量份數(shù)為：植物油多元醇40份，MDI 25份，三 乙醇胺〇. 4份，DINP 10. 5份，有機(jī)錫類催化劑0. 06份，氯代烴11份，松香甘油酯8. 5份， 三羥甲基丙烷1. 6份，二硼化鈦7份，PES 9. 6份。
[0033] 其制備方法的步驟如下：
[0034] (1)將硅烷偶聯(lián)劑加入去離子水中攪拌均勻制得濃度為12%的偶聯(lián)劑溶液，用鹽 酸調(diào)節(jié)ph值為3. 2后加入二硼化鈦粉體，硅烷偶聯(lián)劑與二硼化鈦粉體的重量比為1:24,放 入超聲波清洗器中超聲分散30分鐘，靜置沉淀10小時(shí)后離心分離，將沉淀物洗滌后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化鈦備用；
[0035] (2)將植物油多元醇、MDI加入攪拌爸，85°(：下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，加入三乙醇胺繼續(xù) 攪拌1小時(shí)，得到預(yù)聚體；
[0036] (3)將步驟（2)得到的預(yù)聚體、氯代烴、松香甘油酯、三羥甲基丙烷攪拌混合20分 鐘，升溫至45°C后繼續(xù)攪拌20分鐘，加入DINP、PES、步驟（1)得到的改性二硼化鈦，升溫至 90°C攪拌3小時(shí)，降溫至45°C后加入有機(jī)錫類催化劑，攪拌40分鐘，得到單組份聚氨酯膠黏 劑。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 單組份聚氨酯膠黏劑，其組份以及重量份數(shù)為：植物油多元醇60份，MDI 20份，三 乙醇胺〇. 2份，DIDP 11. 5份，有機(jī)錫類催化劑0. 04份，氯代烴13份，松香甘油酯8. 8份， 三羥甲基丙烷1份，二硼化鈦6. 5份，PES 9份。
[0039] 其制備方法的步驟如下：
[0040] (1)將硅烷偶聯(lián)劑加入去離子水中攪拌均勻制得濃度為12%的偶聯(lián)劑溶液，用鹽 酸調(diào)節(jié)ph值為3. 2后加