單組份聚氨酯膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膠粘劑領(lǐng)域，特別是涉及一種單組份聚氨酯膠粘劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯膠粘劑一般分為單組份聚氨酯膠粘劑和雙組份聚氨酯膠粘劑。
[0003] 雙組份聚氨酯膠粘劑一般由A、B兩個(gè)組份組成，使用時(shí)兩組份需按照一定的配比， 攪拌均勻，A、B組份不單獨(dú)使用；同時(shí)攪拌好的膠水必須在較短的時(shí)間內(nèi)用完，特別在高溫 季節(jié)，膠水混合后，粘度增長很快，造成后期使用困難，大量膠水報(bào)廢或不能形成良好粘接， 產(chǎn)生大量不合格品。但由于A、B兩組份分開存放，因此存儲穩(wěn)定性比較高，一般可以達(dá)到半 年甚至一年以上。
[0004] 單組份聚氨酯膠粘劑一般為NCO基團(tuán)封端，生產(chǎn)過程中可直接使用，操作簡便，且 膠水適用期長，當(dāng)天操作中膠水粘度不會劇烈增加，對工藝影響很小。但單組份聚氨酯膠粘 劑固化速度通常較雙組份聚氨酯膠粘劑慢，特別在低溫環(huán)境中，甚至要24小時(shí)以上才能固 化。為了提高固化速度，如直接在單組份聚氨酯膠粘劑添加催化劑，其儲存過程中易和空氣 中的水分反應(yīng)，造成結(jié)皮、結(jié)塊等現(xiàn)象，儲存期較短，嚴(yán)重者儲存期甚至不到1個(gè)月。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種固化速度可調(diào)的單組份聚氨酯膠粘劑及 其制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，具體技術(shù)方案如下：
[0007] -種單組份聚氨酯膠粘劑，包括膠粘劑及快干劑，其中，按重量百分比計(jì)，所述膠 粘劑的原料包括：二元醇〇~3 %、聚合多元醇15~50 %、異氰酸酯30~70 %、催化劑0~ 0.3%、溶劑0~25%、增塑劑0~15%，上述原料的總和為100%;
[0008] 所述快干劑的原料包括:催化劑1~50%、溶劑0~80%、增塑劑0~80%、硅烷偶聯(lián) 劑0.1~15 %、二元醇0~10 %、多元醇0~10 %，聚合多元醇10~20 %，上述原料的總和為 100% ；
[0009] 所述快干劑的添加量為所述膠粘劑的0~10% ;
[0010]所述催化劑為有機(jī)鉍、有機(jī)錫、三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯三胺或 五乙烯四胺中的一種或一種以上的混合物。
[0011]在其中一些實(shí)施例中，按重量百分比計(jì)，所述膠粘劑的原料包括:二元醇0~1%、 聚合多元醇20~45%、異氰酸酯30~65%、催化劑0~0.2%、溶劑0~25%、增塑劑0~15%， 上述原料的總和為100 %;
[0012] 所述快干劑的原料包括:催化劑10~50%、溶劑0~80%、增塑劑0~80%、硅燒偶 聯(lián)劑0.5~10 %、二元醇0~5 %、多元醇0~10 %，聚合多元醇12~18 %，上述原料的總和為 100%〇
[0013]在其中一些實(shí)施例中，按重量百分比計(jì)，所述膠粘劑的原料包括:聚合多元醇29~ 31%，異氰酸酯59~61 %，溶劑9~11 %，上述原料的總和為100% ;所述快干劑的原料包括： 催化劑20~22%，聚合多元醇14~16%，硅烷偶聯(lián)劑7~9%，增塑劑9~11 %，溶劑45~ 47%，上述原料的總和為100% ;所述快干劑的添加量為所述膠粘劑的4.9~5.1%。
[0014] 在其中一些實(shí)施例中，所述二元醇為丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇中的一種或 一種以上的混合物。
[0015] 在其中一些實(shí)施例中，所述聚合多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
[0016] 在其中一些實(shí)施例中，所述多元醇為甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一種或 一種以上的混合物。
[0017] 在其中一些實(shí)施例中，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、 異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二甲基三苯基甲烷四異氰酸酯中的一種或一 種以上的混合物。
[0018] 在其中一些實(shí)施例中，所述溶劑為乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮中的 一種或一種以上的混合物；所述增塑劑為檸檬酸三丁酯、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三丁 酯、乙酰檸檬酸三辛酯中的一種或一種以上的混合物。
[0019] 本發(fā)明還提供一種上述單組份聚氨酯膠粘劑的制備方法，包括如下步驟：
[0020] (1)制備膠粘劑:按照上述配比稱取各原料，將所述異氰酸酯倒入攪拌釜中，加熱 到70~90°C后，加入所述聚合多元醇攪拌均勻，每加一種所述聚合多元醇反應(yīng)0.5~2h，反 應(yīng)后降低物料溫度到49~51°C;當(dāng)原料包括所述溶劑、增塑劑和催化劑時(shí)，則在最后加入所 述溶劑、增塑劑和催化劑攪拌均勻，反應(yīng)〇. 5~Ih，即得膠粘劑；
[0021] (2)制備快干劑:按照上述配比稱取各原料，將所述聚合多元醇倒入攪拌釜中，當(dāng) 所述原料包含所述二元醇、多元醇，則將所述二元醇、多元醇一并倒入攪拌釜;加熱到60~ 80°C后，加入所述硅烷偶聯(lián)劑攪拌均勻，反應(yīng)0.5~Ih，接著降低物料溫度到40~50°C，加入 所述催化劑攪拌均勻，反應(yīng)〇. 5~Ih，當(dāng)所述原料包括所述溶劑和增塑劑時(shí)，則在最后加入 所述溶劑和增塑劑攪拌均勻，即得快干劑。
[0022]在其中一些實(shí)施例中，當(dāng)所述原料包括所述二元醇時(shí)，則在降低物料溫度到49~ 51°C的步驟之前加入所述二元醇攪拌均勾，反應(yīng)0.5~Ih。
[0023] 本發(fā)明的發(fā)明人團(tuán)隊(duì)通過大量研究優(yōu)選聚合多元醇及異氰酸酯為主要原料，在特 定的工藝條件下，制成NCO封端的本發(fā)明聚氨酯膠粘劑中的膠粘劑。由于優(yōu)化了異氰酸酯與 聚合多元醇的種類和配比，該膠粘劑具有較好的存儲穩(wěn)定性。而本發(fā)明聚氨酯膠粘劑中的 快干劑采用特殊優(yōu)選的硅烷偶聯(lián)劑，形成了包裹的催化劑，該包裹結(jié)構(gòu)內(nèi)可容納較高含量 的催化劑。當(dāng)快干劑以及粘結(jié)劑混合時(shí)，外層包裹的結(jié)構(gòu)只有在水汽和NCO基團(tuán)共同存在 時(shí)，才會打開結(jié)構(gòu)，釋放出大量的催化劑。因此當(dāng)本發(fā)明被涂布在基材表面時(shí)，膠層較薄，大 量催化劑被釋放，極快地提高了后期固化速度。而儲存在容器內(nèi)的聚氨酯膠粘劑，由于被隔 絕了空氣，因此具有較好的儲存穩(wěn)定性和較長的操作時(shí)間。
[0024] 本發(fā)明相較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及有益效果為：
[0025] (1)本發(fā)明優(yōu)選聚合多元醇、異氰酸酯等原料，在特定的工藝條件下，制備了本發(fā) 明中的膠粘劑，其具有較好的存儲穩(wěn)定性；
[0026] (2)本發(fā)明優(yōu)選了硅烷偶聯(lián)劑、催化劑等原料，在特點(diǎn)的工藝條件下，制備了具有 特殊包裹結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中的快干劑，單位體積可以包裹更大量的催化劑，因而在催化劑被 完全解封后，可以呈現(xiàn)更快更強(qiáng)的催化效應(yīng)，突破了以往的催化極限，固化速度成倍增加；
[0027] (3)本發(fā)明制備得到的單組份聚氨酯膠粘劑不僅存儲穩(wěn)定，同時(shí)客戶可根據(jù)環(huán)境 和工藝等需要而調(diào)節(jié)快干劑的用量，調(diào)節(jié)固化速度，能夠適應(yīng)不同的工藝條件以及不同的 操作環(huán)境溫度，極大的提高了操作的靈活性。
【附圖說明】
[0028]圖1為剪切強(qiáng)度性能測試示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0030] 本發(fā)明所有原料均為市售普通原料，其中：
[0031]聚酯多元醇I-Stick polyol 160購自廣州睿騰新材料科技；
[0032]聚酯多元醇I-stick polyol Y購自廣州睿騰新材料科技；
[0033] 聚醚多元醇PPG-400、PPG-2000、1，4_ 丁二醇購自陶氏化學(xué)；
[0034] 硅烷偶聯(lián)劑Silquest A_187、Silquest A-Link 597購自Momentive公司；
[0035] 異氛酸酯：Suprasec 2020,Suprasec 3056購自Huntsman;
[0036] 二月桂酸二丁基錫購自Basf;
[0037]乙酸乙酯、丙酮購自廣州溶劑廠；
[0038]檸檬酸三辛酯購自深圳華亞化工；