[發明專利]蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法

無效

• 申請號: 201410118997.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103865469A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳宇飛;張希旺;張清宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C09J175/08
• 分類號: C09J175/08;C09J11/04;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/10
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法。

背景技術：

聚氨酯材料的用途十分廣泛，可用作膠黏劑，泡沫塑料，橡膠，涂料以及纖維。而聚氨酯膠黏劑作為聚氨酯材料中的一類，被廣泛應用于包裝、建筑、家具、制鞋、制革以及機械制造等各個領域。在聚氨酯膠黏劑中又以醇溶型聚氨酯膠黏劑的性能較為優異，醇溶型聚氨酯膠黏劑比水性聚氨酯膠黏劑的固化時間短，吸水率低，縮短了施工周期；由于其不含酯基，因此比酯溶型聚氨酯膠黏劑更加環保、安全；與無溶劑型聚氨酯膠黏劑相比，醇溶型聚氨酯膠黏劑的粘度適中，方便合成和使用。因此，醇溶型聚氨酯膠黏劑作為綠色環保型和高性能產品，代表了復合膜膠黏劑的發展趨勢，得到了社會的重視和較快的發展。但是，由于包裝行業對所包裝產品的安全性、密封性和完整性要求越來越高，就促使了包裝復合薄膜所使用的膠黏劑性能的提高，采用乙醇作溶劑制備的聚氨酯膠黏劑可以增加溶劑的揮發速度提高生產效率，生產時對環境無污染，減少對操作人員的危害。在醇溶型聚氨酯膠黏劑的基礎上，為了進一步提高其力學性能和阻隔性能，擴大使用范圍，人們通過各種方法改性聚氨酯膠黏劑，摻雜片狀無機納米材料是重要手段之一。在眾多的納米材料中，由于蒙脫土（MMT）具有特殊的片層結構，長厚比較大，利用原位聚合法使預聚體分子插人到MMT片層之間，從而破壞蒙脫土的片層結構，使無機相以厚度為1nm左右的片層均勻分散在聚合物基體中，形成聚合物納米復合材料，顯著增加了聚合物與MMT界面的相互作用，使復合材料的力學性能和阻隔性能得到了顯著提高。同時，有機化蒙脫土（OMMT）與聚氨酯基體有較好的相容性，使MMT納米復合材料表現了優異的高熱穩定性。

發明內容：

本發明的目的是提供一種蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）有機化蒙脫土OMMT制備，將蒙脫土與十八烷基三甲基氯化銨反應，抽濾，用蒸餾水潤洗，碾磨；

（2）預聚體的制備，由聚醚二醇、甲苯二異氰酸酯和正己烷反應制得；

（3）擴鏈劑的制備，由OMMT、正己烷、異丙醇、丙酮和二乙烯三胺制得；

（4）PU膠黏劑A組分的制備，將擴鏈劑加入到預聚體中，向其中加入無水乙醇，得到PU膠黏劑A組分；

（5）PU膠黏劑B組分的制備，將環氧樹脂E-51和乙酸乙酯混合，制得PU膠黏劑B組分；

????（6）蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備，PU膠黏劑A組分與PU膠黏劑B組分混合制得。

所述的蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法，步驟（1）有機化蒙脫土OMMT制備：稱取15-20?g?蒙脫土MMT放入500?mL的三頸瓶中，再加入350-400?g的蒸餾水，根據下式可計算出加入十八烷基三甲基氯化銨OTAC的質量為7-8?g，反應溫度控制在80?℃快速攪拌4?h，抽濾，用蒸餾水潤洗3~5次，洗凈氯離子用0.1?mol/L的AgNO₃溶液檢測至無白色沉淀產生。放入烘箱，在100?℃下烘干6?h，碾磨，收集用200目篩子篩出的OMMT備用。

式中：m_OTAC為OTAC的質量（g）；CEC為Na-MMT陽離子與外界陽離子進行交換時的最大容量，90~110?mmol/100?g，取最大值110?mmol/100?g；m_Na-MMT為Na-MMT的質量（g）；M_OTAC為OTAC的摩爾質量（348.05?g/mol）。

所述的蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法，步驟（2）預聚體的制備：在150?mL的三頸瓶中加入28-32g聚醚二醇(PPG)，100?℃真空脫水0.5?h，降溫至80?℃后依次加入0.5-0.7g正己烷和7.0-10g甲苯二異氰酸酯（TDI），攪拌反應1.5?h，升溫至100℃攪拌反應2?h，降溫至40?~55?℃，攪拌3?h待用；???

所述的蒙脫土改性醇溶型聚氨酯膠黏劑的制備方法，步驟（3）擴鏈劑制備：在100?mL三頸瓶中依次加入0.4-1.8gOMMT、20-25g正己烷、7-9g異丙醇、7-10g丙酮和1.8-2.0g二乙烯三胺，在18?~30?℃下攪拌反應5?h；