[发明专利]单组分无溶剂湿气固化聚氨酯胶粘剂及其制造方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种单组分无溶剂湿气快速固化型聚氨酯胶粘剂配方及其制造方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂中由于含有很强极性和化学活性的氨酯基(-NHCOO-)和/或异氰酸酯基(-NCO)，它与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等光洁表面的材料都有着优良的化学粘合力。单组分聚氨酯胶粘剂可免去双组分聚氨酯胶粘剂的计量、配料的麻烦，即开即用，具良好操作性。但单组分聚氨酯胶粘剂也带来存在一些问题，如初粘力差、固化速度慢、粘接强度低等问题，虽说可通过加入一些有机金属和氨类催化剂加以改进，但又使储存稳定性大大下降，这使单组分聚氨酯胶粘剂的应用受到一些影响。很多配方的单组分聚氨酯胶粘剂含有甲苯等有毒溶剂，不能符合某些产品的环保无毒要求。

发明内容

本发明的目的提供一种稳定，环保的单组分聚氨酯胶粘剂的配方及其制造方法。

本发明是由多元醇、二异氰酸酯、催化剂、偶联剂等聚合而成，它们的重量百分比如下：多元醇40-70％，二异氰酸酯30-55％，扩链剂0-5％，催化剂0.1-0.5％，偶联剂0-1％。

本发明中的多元醇包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、蓖麻油、环氧树脂等，是其中一种或是两种以上的混合物。

本发明中的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)、液化MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、1，6-己二异氰酸酯(HDI)等，是其中一种或两种以上的混合物。

本发明中的催化剂包括二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡等的有机锡类催化剂和三乙胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、N-甲基吗啉、N-甲基咪唑等叔胺类催化剂，本发明的催化剂是由以上两种类型催化剂中的一种或两种构成。

本发明中的扩链剂是1，4-丁二醇(BDO)。

本发明中的偶联剂是硅烷偶联剂或钛酸偶联剂。

本发明的制造方法是将多元醇用真空抽入反应釜，在120℃真空脱水，脱水完毕，加入二异氰酸酯，加热升温到90℃反应，保持在该温度下2小时，加入扩链剂(事先真空脱水)，继续反应2小时，降温到50℃，加入偶联剂、催化剂，搅拌0.5小时，检验合格，出料。本发明的异氰酸根值(-NCO％)在5-15％的范围之内。本发明的在生产过程中不加入任何溶剂。

本发明无溶剂，不含有甲苯等有毒溶剂，符合环保无毒要求；通过空气中及材料中的湿气固化，具固化速度快、粘接强度高等特性，并有很好的储存稳定性。

具体实施方式

一种单组分无溶剂湿气快速固化型聚氨酯胶粘剂由如下组成构成(重量百分比)：多元醇40-70％，二异氰酸酯30-55％，扩链剂0-5％，催化剂0.1-0.5％，偶联剂0-2％，制作过程中不添加任何溶剂，其产品最终的异氰酸根值在5-15％的范围之内。

实施例一：

反映釜加入聚酯多元醇(-OH％，羟值225)30份，聚醚多元醇(型号N-210)30份，120℃真空脱水2小时，加入TDI(型号80/20)34份，升温到85℃-95℃，搅拌反应4小时，降温到50℃加入催化剂0.1份，硅烷偶联剂(型号KH550)0.5份，搅拌0.5小时，检测合格后出料。

产品的-NCO％在8-10％，该产品在常温20℃，湿气50％的条件下的初步固化速度在16小时，最终固化时间48小时，铝与铝的粘接强度＞25千克/平方厘米，产品的储存稳定性大于12个月。

实施例二：

反映釜加入聚酯多元醇(-OH％，羟值225)30份，聚醚多元醇(型号N-210)30份，120℃真空脱水2小时，加入TDI(型号80/20)34份，升温到85℃-95℃，搅拌反应4小时，降温到50℃加入催化剂0.5份，硅烷偶联剂(型号KH550)1.0份，搅拌0.5小时，检测，合格出料。

产品的-NCO％在8-10％，该产品在常温20℃，湿气50％的条件下的初步固化速度在3-4小时，最终固化时间24小时，铝与铝的粘接强度＞25千克/平方厘米，产品的储存稳定性大于6个月。

实施例三：

反映釜加入聚醚多元醇(型号N-330)40份，聚醚多元醇(型号N-210)30份，120℃真空脱水2小时，加入液化MDI 20份，TDI(型号80/20)22份，升温到85℃-95℃，搅拌反应2小时，加入BDO 2份，继续反应2小时，降温到50℃加入催化剂0.2份，硅烷偶联剂(型号KH550)0.8份，搅拌0.5小时，检测，合格出料。