聚氨酯木結構膠及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚氨酯木結構膠，具體地，涉及國際專利分類號C09J175/00。本發(fā)明 還涉及聚氨酯木結構膠的制備方法。
【背景技術】
[0002] 材料被廣泛運用于建筑、家具中，木質材料的使用有很多不同的結構，對于特殊的 木結構的粘結一般要求膠縫的抗剪和抗拉強度應不低于被膠合木材的強度，并具有良好膠 合木結構的抗菌性和耐久性。
[0003] 然而，市面銷售的膠黏劑拉伸強度不高，易吸水等缺陷，限制了木制品的使用期 限，此外，目前使用的木結構膠在低溫下固化速度較慢，冬天天冷的環(huán)境不利于施工，嚴重 影響工作效率，尤其是具有環(huán)氧結構的聚氨酯。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決上述技術問題，所述聚氨酯工程木結構膠包括聚氨酯預聚物，所述聚氨 酯預聚物由包括多元醇化合物、多異氰酸酯、環(huán)氧樹脂、含吡啶的單氨基化合物的合成組合 物制備而成，所述聚氨酯預聚物為異氰酸酯封端，所述含吡啶的單氨基化合物的結構為：
所述R1-5獨立地表示氫、氯、氟、溴、氨基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子 數為1-16的烷基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子數為1-16的環(huán)烷基、具有氨基 基團或不具有氨基基團的碳原子數為6-14的芳基，所述含吡啶的單氨基化合物分子中具 有一個氨基基團，且不含有其他具有活性氫的基團。
[0005] 所述合成組合物中的氨基基團與羥基基團的摩爾比為I :10-50。
[0006] 所述R1-5中的烷基、烷氧基為支鏈結構。
[0007] 所述合成組合物還包括含吡啶的二氨基化合物，所述含吡啶的二氨基化合物的結 構為：
所述R1-5獨立地表示氫、氯、氟、溴、氨基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子 數為1-16的烷基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子數為1-16的環(huán)烷基、具有氨基 基團或不具有氨基基團的碳原子數為6-14的芳基，所述含吡啶的單氨基化合物分子中具 有兩個氨基基團，且不含有其他具有活性氫的基團。
[0008] 所述含吡啶的單氨基化合物與含吡啶的二氨基化合物的摩爾比為1:0. 1-0. 5。
[0009] 所述聚氨酯預聚物的NC0%為2%-6%。
[0010] 所述的多元醇化合物選自羥基封端聚酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元 醇、聚烯烴多元醇、聚酯碳酸酯多元醇、聚醚碳酸酯多元醇、聚酯酰胺多元醇中的一種或幾 種。
[0011] 所述的多元醇為含碳-碳雙鍵多元醇或含碳-碳雙鍵多元醇與不含碳-碳雙鍵多 元醇的混合物。
[0012] 聚氨酯工程木結構膠的制備方法，包括以下步驟： 提供多元醇化合物、環(huán)氧樹脂、含吡啶的單氨基化合物，在40-55攝氏度下混合均勻； 加入多異氰酸酯、催化劑，在70-85攝氏度下反應，得到聚氨酯工程木結構膠。
[0013] 一種工程木，所述工程木所述工程木使用了前述聚氨酯工程木結構膠。
[0014] 參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0015] 除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發(fā)明所屬領域普通技 術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。
[0016] 如本文所用術語"由…制備"與"包含"同義。本文中所用的術語"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合 物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或 此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
[0017] 連接詞"由…組成"排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權利要求中，此 短語將使權利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關的常 規(guī)雜質除外。當短語"由…組成"出現在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時， 其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之外。
[0018] 當量、濃度、或者其它值或參數以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu) 選值限定的范圍表示時，這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍 下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當公開 了范圍"1至5"時，所描述的范圍應被解釋為包括范圍"1至4"、"1至3"、"1-2"、"1-2和 4-5"、"1_3和5"等。當數值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括 其端值和在該范圍內的所有整數和分數。
[0019] 此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞"一種"和"一個"對要素或組分的數量要求 (即出現次數）無限制性。因此"一個"或"一種"應被解讀為包括一個或至少一個，并且單 數形式的要素或組分也包括復數形式，除非所述數量明顯旨指單數形式。
[0020] 聚氨酯工程木結構膠包括聚氨酯預聚物，所述聚氨酯預聚物由包括多元醇化合 物、多異氰酸酯、環(huán)氧樹脂、含吡啶的單氨基化合物的合成組合物制備而成，所述聚氨酯預 聚物為異氰酸酯封端，所述含吡啶的單氨基化合物的結構為：
所述R1-5獨立地表示氫、氯、氟、溴、氨基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子 數為1-16的烷基、具有氨基基團或不具有氨基基團的碳原子數為1-16的環(huán)烷基、具有氨基 基團或不具有氨基基團的碳原子數為6-14的芳基，所述含吡啶的單氨基化合物分子中具 有一個氨基基團，且不含有其他具有活性氫的基團。
[0021] 所述聚氨酯預聚物的NC0%為1%-13%，90攝氏度下的粘度為2000-6000CPS。
[0022] 多異氰酸酷 本發(fā)明使用的多異氰酸酯采用由通式R(NC0)n(式中的R表示任何一種含碳有機化合 物，且η彡2)表示的化合物。
[0023] 作為這種有機聚異氰酸酯，可以使用任何一種公知的化合物，其中代表性的例子 有：1，4_四甲撐二異氰酸酯、1，6_六甲撐二異氰酸酯、1，12_十二甲撐二異氰酸醋、環(huán)己 烷-1，3-或1，4_二異氰酸酯、1-異氰酸根合-3-異氰酸根合甲基_3,5,5_三甲基環(huán)己烷 (別名異佛爾酮二異氰酸酯，以下簡稱IPDI)、雙-(4-異氰酸根合環(huán)己基）甲烷（以下簡稱 加氫MDI)、2-或4-異氰酸根合環(huán)己基-2 ' -異氰酸根合環(huán)己基甲烷、1，3-或1，4-雙-(異 氰酸根合甲基）_環(huán)己烷、雙-(4-異氰酸根合-3-甲基環(huán)己基）甲烷、1，3_或1，4_α，α， α '，α ' -四甲基苯二甲基二異氰酸酯、2,4_或2,6_二異氰酸根合甲苯、2,2' _、2,4' -或 4,4' -二異氰酸根合二苯基甲烷（簡稱MDI)、1，5-萘二異氰酸酯，P-或m-苯撐二異氰酸 酯、苯二甲基二異氰酸酯或二苯基-4,4' -二異氰酸酯等。
[0024] 在這些物質中，從容易獲得及容易控制與后述羥基的反應方面考慮，優(yōu)選2,4_甲 苯二異氰酸酯、2,6_甲苯二異氰酸酯、4,4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸 酯。另外，這些二異氰酸酯可以單獨使用一種，也可以組合使用兩種以上。
[0025] 多元醇 本發(fā)明中所述的聚氨酯含有作為單體成分的多元醇。多元醇是具有2個以上羥基的 醇類的統稱，優(yōu)選具有2~3個羥基的化合物。另外，多元醇的通過凝膠滲透色譜（GPC)法 測定的苯乙烯換算數均分子量為400~5, 000,更優(yōu)選為400~4, 100,特別優(yōu)選為400~ 2, 500。如果多元醇的數均分子量處于前述范圍內，則可以合成剛性（硬度、彈性模量）和 韌性（拉伸強度）的平衡良好的聚氨酯。多元醇的數均分子量超過5, 000時，易導致得到 的聚氨酯的剛性低。另一方面，多元醇的數均分子量不足400時，易導致得到的聚氨酯的韌 性低。
[0026] 可以使用聚氨酯技術領域中通常使用的多元醇，可以列舉例如羥基封端聚酯、聚 醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烴多元醇、聚酯碳酸酯多元醇、聚醚碳酸酯多 元醇、聚酯酰胺多元醇等。
[0027] 聚醚多元醇，如聚四亞甲基二醇（PTMG)、聚丙二醇（PPG)、聚乙二醇（PEG)、聚環(huán)氧 乙烷-丙二醇（EO-PO)、聚環(huán)氧乙烷-雙酚A醚、聚環(huán)氧丙烷-雙酚A等。
[0028] 聚酯多元醇，如聚丁烯己二酯、聚己撐己二酯、聚己內酯多元醇等。
[0029] 聚碳酸酯多元醇，可以列舉聚己內酯多元醇等聚酯二醇和碳酸亞烷基酯的反應生 成物、使碳酸亞乙酯和多元醇反應所得到的反應混合物和有機二羧酸的反應生成物等。
[0030] 另外，還可以使用1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚 丙二醇、聚四亞甲基二醇等二醇和碳酰氯、碳酸二烯丙酯、環(huán)式碳酸酯的反應生成物。
[0031] 作為上述聚烯烴多元醇，本發(fā)明的發(fā)明人通過實驗意外地發(fā)現選擇含碳-碳雙鍵 多元醇，尤其是與其他不含碳碳雙鍵多元醇配合使用時，如羥基封端聚丁二烯、蓖麻油系多