[發(fā)明專利]環(huán)保型的大豆油基濕固化聚氨酯木材用膠黏劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710829533.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107474785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏柳荷;劉興江;張潔;吳林志;武金筆;顧劉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州華普密封材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09J175/08
• 分類(lèi)號(hào): C09J175/08;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/36
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)保型的大豆油基濕固化聚氨酯木材用膠黏劑的制備方法及應(yīng)用，屬于聚氨酯膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無(wú)溶劑的大豆油基聚氨酯膠黏劑是近年來(lái)一直在研究的一種新型膠黏劑，它是以可再生的大豆油基多元醇為原料合成的膠黏劑，無(wú)溶劑添加，無(wú)甲醛釋放，具有良好的耐水性、熱穩(wěn)定性膠接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益好，符合環(huán)保、安全、健康的膠黏劑發(fā)展要求。大豆油基聚氨酯膠黏劑是異氰酸酯與大豆油基多元醇和聚醚多元醇的共聚產(chǎn)物，其分子鏈中含有活潑的-NCO-基團(tuán)及-NHCOO-基團(tuán)，與被粘接基材中含有的活潑氫物質(zhì)以及基材中水分發(fā)生反應(yīng)，制備成具有良好膠接性能的材料。由于所制備的大豆油基聚氨酯膠黏劑不含溶劑的使用，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，提升了此種膠黏劑的使用價(jià)值。目前最新技術(shù)的石油基聚氨酯膠黏劑存在的問(wèn)題。濕固化聚氨酯膠黏劑不足之處就是原料的限制與溶劑的廣泛使用。隨著環(huán)境問(wèn)題的日益加劇，近年來(lái)相關(guān)立法也越來(lái)越嚴(yán)格。可再生、環(huán)保無(wú)溶劑、廢料降解再利用在聚氨酯領(lǐng)域的研究中成為關(guān)鍵。聚氨酯膠黏劑最大的問(wèn)題還是化石原料的不可再生性，制約了其在木材工業(yè)的廣泛應(yīng)用，因此將可再生資源或其它價(jià)格低廉、來(lái)源豐富的原料引入到聚氨酯膠黏劑領(lǐng)域也是研究的熱點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN 106189996A中國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種木材用單組分聚氨酯膠黏劑的制備方法，由環(huán)氧氯丙烷、雙酚基丙烷、聚醚多元醇、多苯基多亞甲基多異氰酸酯等制成，具有很高的耐熱性，但在制備過(guò)程中所用化石原料占有很大比重。目前，聚氨酯工業(yè)加大對(duì)植物油多元醇的使用。其中大豆油基多元醇被廣泛的制備各種涂料、膠黏劑泡沫塑料等，關(guān)于大豆油基聚氨酯木材膠黏劑的研究較少前期研究重點(diǎn)在于植物油基多元醇的合成，公開(kāi)號(hào)為CN 101830802A中國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種由環(huán)氧大豆油制備環(huán)氧大豆油基多元醇的方法，由環(huán)氧大豆油、無(wú)水甲醇、溶劑、水和催化劑制成。具有無(wú)污染、反應(yīng)條件溫和，后處理簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN 102140327A中國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種可儲(chǔ)存的植物油基聚氨酯木材膠黏劑，選用了生物類(lèi)的可再生資源作為原料，由植物油多元醇、異氰酸酯、催化劑和溶劑制成。具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是在制備中仍用了5％至35％的溶劑，不滿足現(xiàn)今對(duì)產(chǎn)品環(huán)保的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目之一是提供一種環(huán)保型的大豆油基濕固化聚氨酯木材膠黏劑，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)溶劑，可室溫濕固化，且具有良好的耐水性和膠接性能。

本發(fā)明目的之二是提供了一種環(huán)保型的大豆油基濕固化聚氨酯木材用膠黏劑的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，具有很高的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，符合環(huán)保、安全、健康的膠黏劑發(fā)展理念。

一種環(huán)保型的大豆油基聚氨酯木材用膠黏劑，由以下質(zhì)量百分比的原料組成：

其中，所述的大豆油基多元醇為環(huán)氧大豆油經(jīng)羥基化開(kāi)環(huán)反應(yīng)后的含有羥基的大豆油；所述的聚醚多元醇為含有兩個(gè)或兩個(gè)以上羥基的聚醚；所述的異氰酸酯為兩個(gè)或兩個(gè)以上異氰酸酯基的化合物；所述的催化劑為有機(jī)錫催化劑、叔胺類(lèi)催化劑的一種或兩種。

所述的環(huán)保型的大豆油基濕固化聚氨酯木材用膠黏劑，優(yōu)化配方如下：

所述的大豆油基多元醇為由環(huán)氧大豆油制備的羥基可調(diào)的大豆油基多元醇，大豆油基多元醇的數(shù)均分子量為2400～2900，羥值為150～190mg KOH/g，酸值＜0.1mg KOH/g，水分的質(zhì)量百分比含量＜0.1％。

所述聚醚多元醇為分子量為2000官能度為2的PPG聚醚；所述的多異氰酸酯選自4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，2,4-甲苯二異氰酸酯，1,6-六亞甲基二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯或者其混合物。

所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、雙嗎啉二乙基醚中的一種或兩種，優(yōu)選混合催化劑且分步添加。

本發(fā)明的膠黏劑中游離異氰酸酯基團(tuán)的質(zhì)量百分比含量為3.0％～3.5％。

本發(fā)明的膠黏劑中還可以加入熱、光和紫外線穩(wěn)定劑、阻燃劑和填料五種組分。

本發(fā)明濕固化聚氨酯熱熔膠黏劑的合成方法如下：將大豆油基多元醇和聚醚二元醇混合加入至反應(yīng)釜中，在110～130℃真空度為-0.098MPa的條件下脫水至水含量小于500ppm；降低溫度至60℃，加入異氰酸酯，75℃～90℃預(yù)聚反應(yīng)1h；降溫至50℃，加入催化劑，同時(shí)攪拌，至反應(yīng)結(jié)束，真空脫氣，得到環(huán)保型的大豆油基聚氨酯木材用膠黏劑。