一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下步驟：（a）將第一物料攪拌均勻；所述第一物料由質(zhì)量比為150~200：1的第一組合物和催化劑組成，所述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成：第一胺類催化劑40~60%、第二胺類催化劑20~40%、有機(jī)鉍類催化劑10~20%；（b）將第二物料攪拌均勻；所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚多元醇；（c）將所述第一物料和所述第二物料按質(zhì)量比為100~50：54混合后在室溫下擠出即可。不需要添加溶劑，因此成品中無溶劑殘留，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境不存在污染和溶劑浪費(fèi)的問題。
【專利說明】
一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于布布復(fù)合的聚氨酯粘合劑，具體涉及一種用于布布復(fù)合的無 溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯粘合劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)或異氰酸酯基的膠粘劑。聚氨 酯膠粘劑分為多異氰酸酯和聚氨酯兩大類。聚氨酯粘合劑是目前正在迅猛發(fā)展的聚氨酯樹 脂中的一個(gè)重要組成部分，具備優(yōu)異的抗剪切強(qiáng)度、抗沖擊特性和柔韌特性，同時(shí)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，它在基材之間形成具有軟-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，因此適用于布布復(fù)合。
[0003] 聚氨酯粘合劑分為油性、水性和無溶劑體系。油性聚氨酯粘合劑需要使用有機(jī)溶 劑，這樣不僅造成了化工原材料的極大浪費(fèi)，同時(shí)造成了環(huán)境的巨大污染，特別是在布布復(fù) 合用聚氨酯粘合劑領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出，通常情況下粘合劑中40%_60%的有機(jī)溶劑揮發(fā)到 空氣中而且無法回收。雖然在粘合劑合成及應(yīng)用過程中選用了環(huán)保型的溶劑，但是仍然造 成巨大的浪費(fèi)。因此，目前水性聚氨酯粘合劑及無溶劑體系的聚氨酯粘合劑的開發(fā)得到市 場(chǎng)越來越多的關(guān)注與期待。但是受到該類型粘合劑的應(yīng)用工藝限制(要求涂膠、打卷等一系 列工藝條件均需要在室溫條件下完成），因此水性聚氨酯粘合劑在施工中遇到室溫?zé)o法固 化的先天性難題。而無溶劑體系聚氨酯粘合劑在室溫條件下有著較低的粘度，有利于膠層 的涂布;但是對(duì)于目前的施工工藝也難以適應(yīng)，原因在于同樣難以室溫條件下形成較好的 粘合效果，而且涂膠厚度難以把控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨 酯粘合劑的制備方法。
[0005] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：一種用于布布復(fù)合的無溶 劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下步驟：
[0006] (a)將第一物料攪拌均勻;所述第一物料由質(zhì)量比為150~200:1的第一組合物和 催化劑組成，所述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組 成:第一胺類催化劑40~60%、第二胺類催化劑20~40%、有機(jī)鉍類催化劑10~20% ;
[0007] (b)將第二物料攪拌均勻;所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚 多元醇；
[0008] (c)將所述第一物料和所述第二物料按質(zhì)量比為100~50:54混合后在室溫下擠出 即可。
[0009] 優(yōu)化地，所述第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為： 第一聚醚多元醇 92~99,2%: 發(fā)泡劑 0.5~丨％:
[0010] 勻泡劑 0.3~1 %; 擴(kuò)鏈劑 〇~6%,
[0011] 進(jìn)一步地，所述第二物料的原料配方中還包括擴(kuò)鏈劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：
[0012] 異氰酸酯 30~55%;
[0013] 第二聚醚多元醇 45~70%;
[0014] 擴(kuò)鏈劑 0~5%。
[0015]優(yōu)化地，步驟(a)中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其 循環(huán)流動(dòng);步驟(b)中，將所述第二物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流 動(dòng);步驟(c)中，通過計(jì)量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形 式擠出。
[0016] 進(jìn)一步地，所述霧滴粒徑為120~300μπι。
[0017] 優(yōu)化地，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異 氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯和改性 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。
[0018] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明用于布布 復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，不需要添加溶劑，因此成品中無溶劑殘留，對(duì)生產(chǎn) 環(huán)境不存在污染和溶劑浪費(fèi)的問題;它直接將第一物料和第二物料進(jìn)行混合反應(yīng)而產(chǎn)生泡 孔，混合前和混合后的反應(yīng)前期粘度較低，有利于各組分的充分混合反應(yīng);而且能夠在室溫 下固化，簡(jiǎn)化了工藝條件，保證了生產(chǎn)效率;最終布布復(fù)合效果較好，還能通過原料、催化劑 和工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下步驟：（a)將 第一物料攪拌均勻;所述第一物料由質(zhì)量比為150~200:1的第一組合物和催化劑組成，所 述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:第一胺類催 化劑40~60%、第二胺類催化劑20~40%、有機(jī)鉍類催化劑10~20% (第一胺類催化劑選用 市售DABCO系列產(chǎn)品中的DABCO EG等，第二胺類催化劑選用市售DABCO系列產(chǎn)品中的RP201、 DABCO 33-LX等，有機(jī)鉍類催化劑選用市售DABCO系列產(chǎn)品中的MB20); (b)將第二物料攪拌 均勻;所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚多元醇；（c)將所述第一物料和 所述第二物料按質(zhì)量比為100~50:54混合后在室溫下擠出即可。這樣不需要添加溶劑，因 此成品中無溶劑殘留，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境不存在污染和溶劑浪費(fèi)的問題;它直接將第一物料和第 二物料進(jìn)行混合反應(yīng)而產(chǎn)生泡孔，混合前和混合后的反應(yīng)前期粘度較低，有利于各組分的 充分混合反應(yīng);而且能夠在室溫下固化，簡(jiǎn)化了工藝條件，保證了生產(chǎn)效率;最終布布復(fù)合 效果較好，還能通過原料、催化劑和工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。
[0020] 所述第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑等有機(jī)硅油類泡孔調(diào)節(jié)劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分 別為:第一聚醚多元醇92~99.2%、發(fā)泡劑0.5~1 %、勻泡劑0.3~1 %、擴(kuò)鏈劑0~6%，所述 第一聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇(PTMEG，官能度為2、數(shù)均分子量為1000~2000)、聚氧 化丙烯多元醇（PPG，官能度為2~4、數(shù)均分子量為1000~8000)、聚氧化乙烯丙烯多元醇 (PPG，官能度為 2 ~4、數(shù)均分子量為 1000 ~8000,如 GY-3010E、GY-5180E、GY-3162、DP-4000E 和GY-3500M等)和聚合物多元醇(苯乙稀-丙稀腈共聚物接枝改性的聚醚多元醇，數(shù)均分子 量為3000-6000,國(guó)都化工的聚合物多元醇KP0P-3630等）中的一種或者多種組成的混合物； 發(fā)泡劑采用常規(guī)的那些，包含有機(jī)發(fā)泡劑和無機(jī)發(fā)泡劑，如烷烴、氟碳化合物、偶氮化合物、 磺酰肼類化合物、亞硝基化合物、水等；勻泡劑也采用常規(guī)的那些，如空氣化工的LK-221或 者DC-5986等產(chǎn)品。所述第二物料的原料配方中還包括擴(kuò)鏈劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:異氰酸 酯30~55%、第二聚醚多元醇45~70%、擴(kuò)鏈劑0~5%;所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、 二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷 二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯和改性二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種;第二聚醚 多元醇為聚四氫呋喃多元醇(PTMEG，官能度為2、數(shù)均分子量為1000~2000)、聚氧化丙烯多 元醇(PPG，官能度為2-3、數(shù)均分子量為1000~4000)和聚氧化乙烯丙烯多元醇(PPG，官能度 為2-3、數(shù)均分子量為1000~4000)中的一種或者多種組成的混合物;擴(kuò)鏈劑均為乙二醇、二 乙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇中的一種或者幾種組 合。
[0021] 步驟(a)中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流 動(dòng);步驟(b)中，將所述第二物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng);步 驟(c)中，通過計(jì)量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式擠 出。所述霧滴粒徑優(yōu)選為120~300μπι。
[0022] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下 步驟：
[0025] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至40°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)，以防止物料溫 度不均一；
[0026] (b)將第二物料加入第二容器中，加熱至40°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)，以防止物料溫 度不均一；
[0027] (c)通過計(jì)量栗使得第一物料和第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為 12(^111)在0.810^噴出；第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:50，而第一物料由質(zhì)量比為 150:1的第一組合物和催化劑組成;第一組合物包括78wt %的PTMEG-2000(官能度為2、數(shù)均 分子量為2000,中石化生產(chǎn)）和20%的GY-3010E(官能度為3、數(shù)均分子量為3000,國(guó)都生 產(chǎn)）、Iwt % 1，4-丁二醇(擴(kuò)鏈劑）、0 · 5%的發(fā)泡劑(水)和0 · 5%的勻泡劑(LK-221)，催化劑由 以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:A-33:40 %、RP201:40 %、MB-20:20 % ;所述第二物料的原料配方 中各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：甲苯二異氰酸酯33%、第二聚醚多元醇65% (山東東大生產(chǎn)的聚 醚多元醇ED-28)、擴(kuò)鏈劑（I，4-BG，1，4-丁二醇)2 %。
[0028] 實(shí)施例2
[0029]本實(shí)施例提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下 步驟：
[0030] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至60°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)，以防止物料溫 度不均一；
[0031] (b)將第二物料加入第二容器中，加熱至60°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)，以防止物料溫 度不均一；
[0032] (c)通過計(jì)量栗使得第一物料和第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為 320μπι)在1.5MPa 噴出；
[0033]第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:54,而第一物料由質(zhì)量比為200:1的第一組 合物和催化劑組成;第一組合物包括96wt %的聚醚多元醇（國(guó)都化工的聚合物多元醇KPOP-3630和其它高活性的聚醚多元醇GY-3010E、DP-4000E等質(zhì)量比混合）、0.5wt%的發(fā)泡劑 (水）、0.5wt%的勻泡劑(LK-221)，3wt%擴(kuò)鏈劑（I，4-BG);所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組 分組成:DABC0 EG:60%、DABC0 33-LX:20%、MB-20:20% ;所述第二物料的原料配方中各組 分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：40%二異氰酸酯（煙臺(tái)萬華生產(chǎn)的TDI-80/20)、第二聚醚多元醇55% (山東東大生產(chǎn)的聚醚多元醇Η)-28)、擴(kuò)鏈劑（1，3-丁二醇)5 %。
[0034] 實(shí)施例3
[0035]本實(shí)施例提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，它包括以下 步驟：
[0036] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至50°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)；
[0037] (b)將第二物料加入第二容器中，加熱至50°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng)；
[0038] (c)通過計(jì)量栗使得第一物料和第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為 200μπι)在IMPa噴出；第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:52,而第一物料由質(zhì)量比為160:1 的第一組合物和催化劑組成;第一組合物包括97.9wt%的聚醚多元醇(GY-3010E、DP-4000E 等質(zhì)量比）、1 %的擴(kuò)鏈劑（1，4-丁二醇）、0.6 %的發(fā)泡劑、0.5 %的勻泡劑;所述催化劑由以 下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:DABC0EG50%、DABC0 33-LX40%、MB-20 10%;所述第二物料的 原料配方中各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:30%二異氰酸酯（甲苯二異氰酸酯）、第二聚醚多元醇 69 · 4% (質(zhì)量比GY-3500M: DP-2000E = 1:1)、擴(kuò)鏈劑（1，3-丁二醇）0 · 6 %。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 本例提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其步驟和工藝參 數(shù)與實(shí)施例1中的基本一致，不同的是:所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:DABCO EG 60%、RP201 20%、MB-20 20%。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042] 本例提供一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其步驟和工藝參 數(shù)與實(shí)施例1中的基本一致，不同的是:所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:DABCO EG 50%、RP201 40%、MB-20 10%。
[0043] 將實(shí)施例1至5中制得的聚氨酯粘合劑用于布布復(fù)合后布料進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試，其 結(jié)果列于表1中。
[0044] 表1實(shí)施例1至5中制得的聚氨酯粘合劑用于布布復(fù)合后布料的剝離強(qiáng)度測(cè)試
[0046]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在于，它包括以下步 驟： (a) 將第一物料攪拌均勻;所述第一物料由質(zhì)量比為150~200:1的第一組合物和催化劑 組成，所述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述催化劑由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:第一 胺類催化劑40~60%、第二胺類催化劑20~40%、有機(jī)鉍類催化劑10~20%; (b) 將第二物料攪拌均勻;所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚多元 醇； (c) 將所述第一物料和所述第二物料按質(zhì)量比為100~50:54混合后在室溫下擠出即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在 于:所述第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為： 第一聚醚多元醇 92~99.2%; 發(fā)泡劑 0.5~1%; 勻泡劑 0.3~1%; 擴(kuò)鏈劑 〇~6%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征 在于:所述第二物料的原料配方中還包括擴(kuò)鏈劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為： 異氰酸酯 30~55%; 第二聚醚多元醇 45~70%; 擴(kuò)鏈劑 〇~5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在 于:步驟(a)中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng);步驟 (b)中，將所述第二物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動(dòng);步驟(c)中， 通過計(jì)量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式擠出。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在 于:所述霧滴粒徑為120~300μπι。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于布布復(fù)合的無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在 于:所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛 爾酮二異氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯和改性二苯基甲烷二 異氰酸酯中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C08J9/08GK105860010SQ201610402687
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】呂少波, 陳偉, 初欽濱, 訾少寶, 高瑞芳, 劉少勇
【申請(qǐng)人】江蘇華大新材料有限公司