一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于膠粘劑領(lǐng)域，涉及一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑及其制備方法，雙氨基硅烷在其中起到了重要的作用。
【背景技術(shù)】
[0002]和單組份聚氨酯膠粘劑相比，雙組份聚氨酯膠粘劑有著固化快，受濕度影響小，強(qiáng)度大等優(yōu)點。但是在一些特殊環(huán)境下，比如冬季寒冷地區(qū)，由于溫度較低，現(xiàn)有的雙組份聚氨酯膠粘劑的固化速度仍然達(dá)不到客戶需求。如果一味地增加催化劑的含量，則會導(dǎo)致膠粘劑的儲存穩(wěn)定性變差，成型后的強(qiáng)度降低。
[0003]目前市面上的用于低溫環(huán)境下的雙組份聚氨酯膠粘劑，都是通過增加膠粘劑里面的催化劑含量實現(xiàn)的，導(dǎo)致產(chǎn)品儲存時間短，有的只能儲存6個月甚至3個月。此外，還導(dǎo)致膠粘劑的強(qiáng)度大大降低，有的只有5MPa甚至更低。而當(dāng)這種膠粘劑用于鐵路，隧道，橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時，會帶來嚴(yán)重的質(zhì)量安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑及其制備方法，其特點是用雙氨基硅烷的特性，提高了產(chǎn)品的低溫固化性能和粘結(jié)強(qiáng)度。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，所述膠粘劑由A和B兩個組分組成，組分A和組分B比例為10: 1-1: 1，其中按質(zhì)量份數(shù)計:
[0006]A組分包括:
[0007]異氰酸酯預(yù)聚體30-70份；
[0008]鄰苯二甲酸酯10-30份；
[0009]無水氯化鈣粉末10-20份；
[0010]二氧化鈦粉末10-20份；
[0011]氣相二氧化硅3-10份；
[0012]甲苯3-5 份；
[0013]B組分包括:
[0014]雙氨基硅烷0.5-3份；
[0015]聚醚多元醇20-80份；
[0016]三乙醇胺0.05-1份；
[0017]三乙烯二胺0.05-1份；
[0018]二月桂酸二丁基錫0.01-0.5份；
[0019]碳酸鈣粉末10-30份；
[0020]氣相二氧化硅3-10份。
[0021]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:
[0022]本發(fā)明所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，所述異氰酸酯預(yù)聚體是甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)得到的分子量為3000-15000的異氰酸酯預(yù)聚體，其通過將5wt%的甲苯二異氰酸酯、25wt%的二苯基甲烷二異氰酸酯、25wt%的聚二苯基甲烷二異氰酸酯和45wt%的聚醚多元醇混合加熱至70°C，并攪拌120分鐘制得；異氰酸酯端基含量3-7%。
[0023]本發(fā)明所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，所述聚醚多元醇是分子量為2000-8000且官能度2-6的聚醚多元醇。
[0024]本發(fā)明還提出以上所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0025]I)制備A組分:按照異氰酸酯預(yù)聚體-鄰苯二甲酸酯-無水氯化鈣粉末-二氧化鈦粉末-氣相二氧化硅-甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌1-2小時；
[0026]2)制備B組分:按照雙氨基硅烷-聚醚多元醇-三乙醇胺-三乙烯二胺-二月桂酸二丁基錫-碳酸鈣粉末-氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌1-2小時；
[0027]3)將A組分和B組分混合制得所述含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑。
[0028]有益效果
[0029]由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，其雙氨基硅烷中的端氨基在氨基反應(yīng)時起到了催化劑的作用，又起到了交聯(lián)劑的作用，端氨基和異氰酸根的反應(yīng)活性最高，在較低的溫度下，仍然可以率先反應(yīng)放熱，放出的熱量進(jìn)一步促進(jìn)A，B兩組分反應(yīng)。此外，由于硅烷的表面活性，端氨基在體系中的分布很均勻，提高了產(chǎn)品的均一性從而提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度。本發(fā)明的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑特別適合使用在冬季寒冷地區(qū)的，隧道植筋，建筑結(jié)構(gòu)鏈接等領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0031]本發(fā)明中，異氰酸酯預(yù)聚體是甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)得到的分子量為3000-15000的異氰酸酯預(yù)聚體，其通過將5被％的甲苯二異氰酸酯、25wt %的二苯基甲烷二異氰酸酯、25wt %的聚二苯基甲烷二異氰酸酯和45wt %的聚醚多元醇混合加熱至70°C，并攪拌120分鐘制得；異氰酸酯端基含量3-7%。
[0032]實施例1
[0033]—種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0034]I)制備A組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照35份異氰酸酯預(yù)聚體-30份鄰苯二甲酸酯-10份無水氯化鈣粉末-10份二氧化鈦粉末-10份氣相二氧化硅-5份甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌I小時；
[0035]2)制備B組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照0.5份雙氨基硅烷-80份聚醚多元醇-0.05份三乙醇胺-0.05份三乙烯二胺-0.4份二月桂酸二丁基錫-10份碳酸鈣粉末-9份氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌I小時；
[0036]3)使用時用膠槍將A組分和B組分混合，固化后實測抗拉強(qiáng)度11.2MPa。
[0037]實施例2
[0038]—種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0039]I)制備A組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照62份異氰酸酯預(yù)聚體-10份鄰苯二甲酸酯-10份無水氯化鈣粉末-10份二氧化鈦粉末-3份氣相二氧化硅-5份甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌2小時；
[0040]2)制備B組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照0.6份雙氨基硅烷-59份聚醚多元醇-0.1份三乙醇胺-0.1份三乙烯二胺-0.2份二月桂酸二丁基錫-30份碳酸鈣粉末-10份氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌2小時；
[0041]3)使用時用膠槍將A組分和B組分混合，固化后實測抗拉強(qiáng)度13.2MPa。
[0042]實施例3
[0043]—種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0044]I)制備A組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照37份異氰酸酯預(yù)聚體-10份鄰苯二甲酸酯-20份無水氯化鈣粉末-20份二氧化鈦粉末-10份氣相二氧化硅-3份甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌1.5小時；
[0045]2)制備B組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照0.9份雙氨基硅烷80份聚醚多元醇_1份三乙醇胺-0.05份三乙烯二胺-0.05份二月桂酸二丁基錫-10份碳酸鈣粉末-8份氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌1.5小時；
[0046]3)使用時用膠槍將A組分和B組分混合，固化后實測抗拉強(qiáng)度7.2MPa。
[0047]實施例4
[0048]—種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0049]I)制備A組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照30份異氰酸酯預(yù)聚體-30份鄰苯二甲酸酯-10份無水氯化鈣粉末-15份二氧化鈦粉末-10份氣相二氧化硅-5份甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌2小時；
[0050]2)制備B組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照3份雙氨基硅烷-70份聚醚多元醇-0.6份三乙醇胺-1份三乙烯二胺-0.4份二月桂酸二丁基錫-20份碳酸鈣粉末-5份氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌I小時；
[0051]3)使用時用膠槍將A組分和B組分混合，固化后實測抗拉強(qiáng)度9.1MPa0
[0052]實施例5
[0053]—種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
[0054]I)制備A組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照60份異氰酸酯預(yù)聚體-10份鄰苯二甲酸酯-14份無水氯化鈣粉末-10份二氧化鈦粉末-3份氣相二氧化硅-3份甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌1-2小時；
[0055]2)制備B組分:以質(zhì)量份數(shù)計，按照2份雙氨基硅烷-60份聚醚多元醇-0.2份三乙醇胺-0.7份三乙烯二胺-0.1份二月桂酸二丁基錫-27份碳酸鈣粉末-10份氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌2小時；
[0056]3)使用時用膠槍將A組分和B組分混合，固化后實測抗拉強(qiáng)度8.QMPa0
【主權(quán)項】
1.一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，其特征是，所述膠粘劑由A和B兩個組分組成，組分A和組分B比例為10: 1-1: 1，其中按質(zhì)量份數(shù)計: A組分包括: 異氰酸酯預(yù)聚體30-70份； 鄰苯二甲酸酯10-30份； 無水氯化鈣粉末10-20份； 二氧化鈦粉末10-20份； 氣相二氧化硅3-10份； 甲苯3-5份； B組分包括: 雙氨基硅烷0.5-3份； 聚醚多元醇20-80份； 三乙醇胺0.05-1份； 三乙烯二胺0.05-1份； 二月桂酸二丁基錫0.01-0.5份； 碳酸鈣粉末10-30份； 氣相二氧化硅3-10份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，其特征是，所述異氰酸酯預(yù)聚體是甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)得到的分子量為3000-15000的異氰酸酯預(yù)聚體，其通過將5wt%的甲苯二異氰酸酯、25wt%的二苯基甲烷二異氰酸酯、25被％的聚二苯基甲烷二異氰酸酯和45wt%的聚醚多元醇混合加熱至70°C，并攪拌120分鐘制得。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，其特征是，所述異氰酸酯端基含量為3-7%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑，其特征是，所述聚醚多元醇是分子量為2000-8000且官能度2-6的聚醚多元醇。5.根據(jù)以上權(quán)利要求1-4中任一項所述的含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑的制備方法，其特征是，包括以下步驟: 1)制備A組分:按照異氰酸酯預(yù)聚體-鄰苯二甲酸酯-無水氯化鈣粉末-二氧化鈦粉末-氣相二氧化硅-甲苯的投料順序進(jìn)行投料，抽真空攪拌1-2小時； 2)制備B組分:按照雙氨基硅烷-聚醚多元醇-三乙醇胺-三乙烯二胺-二月桂酸二丁基錫-碳酸鈣粉末-氣相二氧化硅的投料順序投料，抽真空攪拌1-2小時； 3)將A組分和B組分混合制得所述含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含有雙氨基硅烷的低溫固化聚氨酯基膠粘劑及其制備方法，所述膠粘劑由A和B兩個組分組成，組分A和組分B比例為10∶1-1∶1，其中按質(zhì)量份數(shù)計：A組分包括：異氰酸酯預(yù)聚體30-70份；鄰苯二甲酸酯10-30份；無水氯化鈣粉末10-20份；二氧化鈦粉末10-20份；氣相二氧化硅3-10份；甲苯3-5份；B組分包括：雙氨基硅烷0.5-3份；聚醚多元醇20-80份；三乙醇胺0.05-1份；三乙烯二胺0.05-1份；二月桂酸二丁基錫0.01-0.5份；碳酸鈣粉末10-30份；氣相二氧化硅3-10份。本發(fā)明用雙氨基硅烷的特性，提高了產(chǎn)品的低溫固化性能和粘結(jié)強(qiáng)度，特別適合使用在冬季寒冷地區(qū)的，隧道植筋，建筑結(jié)構(gòu)粘結(jié)等領(lǐng)域。
【IPC分類】C09J11/04, C08G18/10, C09J11/06, C09J175/08, C08G18/66, C08G18/48
【公開號】CN105349087
【申請?zhí)枴緾N201510782836
【發(fā)明人】劉崴崴
【申請人】劉崴崴
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月16日