[發明專利]單組分濕固化聚氨酯膠粘劑

有效

• 申請號: 200810040535.6
• 申請日: 2008-07-14
• 公開（公告）號: CN101629061A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 陸冬貞;高衛綱;蔡華
• 申請（專利權）人: 上海新光化工有限公司
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J11/06;C08G18/76;C08G18/42;C08G18/48
• 代理公司: 上海華工專利事務所
• 代理人: 李生柱;應云平

技術領域

本發明涉及的是一種單組份濕固化聚氨酯膠粘劑及其制備方法， 這種膠粘劑利用主體成份中強極性基團NCO基與空氣中或被粘物表 面的微量水份或活潑氫反應交聯產生粘接強度。特別適用于室溫下某 些金屬如鋁、鐵、鍍鋅板或非金屬如ABS、PVC、PC、PVC橡塑件 及硬木制品等的靜電植絨或粘接。

背景技術

聚氨酯膠粘劑具有良好的粘接性、品種多樣性、突出的耐油、耐 低溫和耐沖擊性能使其在近幾十年來得到了很快的發展。單組份濕固 化聚氨酯膠粘劑由于其單液包裝，使用方便，不會造成雙組份配膠的 麻煩和用不完而固結浪費的弊病，因此很受用戶青睞。但是，單組份 濕固化聚氨酯膠粘劑以往固化速度較慢，初粘力較差，粘接強度或植 絨制品往往存在粘接性或耐磨牢度不足的缺點，在某些粘接或靜電植 絨場合難以適用。因此以往在要求較高的場合大多采用雙組份聚氨酯 膠粘劑或使用單組份“封閉型”聚氨酯植絨膠。“封閉型”單組份聚氨酯 膠粘劑使用時需要加熱，以達到封閉劑的解封閉溫度，使其釋放出 -NCO基然后再與組份中的活潑氫反應交聯固化。由于使用溫度較 高，若要求在室溫下粘接或植絨固化則不能采用。

另外近些年來，也有在單組份濕固化聚氨酯膠粘劑中引入潛固劑 如噁唑烷類、封閉了的多元胺類等化合物組成潛固型單組份濕固化聚 氨酯膠粘劑。這種膠遇水或潮氣時，潛固劑會先與水份反應生成含活 性氫基團的化合物，這種化合物與異氰酸基(-NCO)的反應活性比 水高，能提高初粘性，同時避免膠層產生氣泡，但目前尚存在成本較 高的問題。

發明內容

目前市場急需開發粘接性能優良、使用方便、貯存穩定且固化速 度較快的單組份濕固化聚氨酯膠粘劑。

本發明的目的是為適應市場的需要，改進現有單組份聚氨酯膠粘 劑應用于粘接或植絨領域技術的某些不足，提高粘接強度或植絨毛的 耐磨牢度，并使韌性、手感與粘接性達到一定的平衡，同時使膠液具 有較快的固化速度和較長的適用時間。

本發明以混合多異氰酸酯與一種或二種以上聚酯多元醇或聚醚 多元醇或他們的混合物反應或經擴鏈生成的端異氰酸基的聚氰酯預 聚體與復合催化劑、穩定劑、抗氧劑、偶聯劑及稀釋劑來制成。其中 用于端異氰酸基的聚氨酯預聚體合成的多異氰酸酯選擇碳化二亞胺 改性的二苯基甲烷二異氰酸酯(液化MDI)或4，4’-二苯基甲烷二 異氰酸酯與多苯基多次甲基多異氰酸酯(PAPI)的混合物，這種混 合的多異氰酸酯可含有較少低活性的2，4-MDI異構體，因此反應或 固化速度相對較快，也可采用含較多低活性的2，4-MDI來合成端異氰 酸基的聚氨酯預聚體。根據粘接材料對韌性的要求，上述MDI用量 與PAPI的重量比在5～50∶95～50的范圍內調節，其中以重量比 10～30∶90～70較好，平均官能度為2.45～2.65。聚酯多元醇是由己 二酸、癸二酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐或對苯二甲酸中的一種或 二種以上的二元酸與乙二醇、丁二醇、丙二醇、新戊二醇、一縮二乙 二醇、1，6己二醇或1，4二甲基環己基二醇等中的一種或者二種以 上二元醇縮聚反應制備，其數均分子量為400～2500；聚醚多元醇是 由聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯-乙烯二醇、聚四氫呋喃二醇或共聚 醚二醇等中的一種或二種以上的混合物，其數均分子量為400～4000； 也可聚酯聚醚混合使用。為保證適當的交聯密度和所需的性能往往采 用不同分子量的多元醇混合來合成，多異氰酸酯與多元醇的NCO/OH 摩爾比一般為3∶1～5∶1，端異氰酸基的聚氨酯預聚體中的-NCO為 預聚體總量的9-13重量％之間為好。

復合催化劑是由主催化劑和助催化劑組成，主催化劑是從雙嗎啉 二乙基醚、雙(2，6二甲基嗎啉乙基)醚、1，2，4三甲基哌嗪、異 辛酸鉍、異辛酸鋅、異辛酸錫或二月桂酸二丁基錫中選擇一種或二種， 與助催化劑1，3二甲基-2-咪唑啉酮組成復合催化劑，主催化劑與 助催化劑的重量比為1～10∶1，復合催化劑用量為端異氰酸基的聚氨 酯預聚體總量的0.025～0.25重量％。

穩定劑是從H₃PO₄、油酸、硝基苯甲酸、鄰氯苯甲酸或丙二酸二 乙酯中選擇一種或二種。其用量為端異氰酸基的聚氨酯預聚體總量的 0.001～0.5重量％。