[發明專利]一種耐水耐高溫的單組份水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810168412.4
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108342181A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 朱同武;朱立芳
• 申請（專利權）人: 佛山市三水日邦化工有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C09J175/08;C09J11/04;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/12;C08G18/48;C08G18/75;C08G18/76
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞;翟攀攀

本發明公開了一種耐水耐高溫的單組份水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法，涉及聚氨酯膠粘劑技術領域，所述膠粘劑包括以下重量份的原料：聚四氫呋喃二醇30?40份、聚碳酸酯二醇15?22份、聚2,6?萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇3?7份、二異氰酸酯17?25份、擴鏈劑2?5份、硅烷偶聯劑改性二氧化硅納米粒子0.5?2份、二月桂酸二丁基錫0.1?0.6份、丙酮4?8份、三乙胺1?3份、氫氧化鈉0.05?0.1份、水適量。本發明聚氨酯制備原料中的低聚物多元醇采用聚四氫呋喃和聚碳酸酯二醇，并將添加的聚2,6?萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇引入到聚氨酯的軟段部分；添加硅烷偶聯劑改性二氧化硅納米粒子能夠提高膠粘劑的力學性能和耐熱性；制得的膠粘劑附著力強，耐水、耐高溫性能優異，提高了其應用范圍。

技術領域

本發明涉及聚氨酯膠粘劑技術領域，尤其涉及一種耐水耐高溫的單組份水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

背景技術

膠粘劑是指能將同種或兩種或兩種以上同質或異質的制件或材料連接在一起，固化后具有足夠強度的有機或無機的、天然或合成的一類物質。其中，聚氨酯膠粘劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(－NHCOO－)或異氰酸酯基(－NCO)的膠粘劑，由于該兩種基團具有較強的極性，因此，它對金屬、橡膠、纖維、塑料、木材、陶瓷、玻璃、紙張、皮革等多種材料均有較好的粘結力，應用行業極其廣泛，對高新技術進步和人民日常生活改善有重大影響。但由于聚氨酯膠粘劑的耐高溫和耐水性能一般，在某些特殊粘合環境中，大分子中的活潑基團因高溫或者與活性介質分子發生水解、氧化等化學反應，大分子主價鍵發生破壞、裂解，導致粘接強度下降，出現不耐酸堿或者不耐水等問題，使得應用范圍受限。上述的缺陷限制了聚氨酯膠粘劑在工業上的應用，影響了聚氨酯膠粘劑優異性能的發揮，限制了聚氨酯膠粘劑的進一步發展。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種耐水耐高溫的單組份水性聚氨酯膠粘劑，其耐水、耐高溫性能優異。

本發明提出的一種耐水耐高溫的單組份水性聚氨酯膠粘劑，包括以下重量份的原料：聚四氫呋喃二醇30-40份、聚碳酸酯二醇15-22份、聚2,6-萘二甲酸乙二酯聚酯二元醇3-7份、二異氰酸酯17-25份、擴鏈劑2-5份、硅烷偶聯劑改性二氧化硅納米粒子0.5-2份、二月桂酸二丁基錫0.1-0.6份、丙酮4-8份、三乙胺1-3份、氫氧化鈉0.05-0.1份、水適量。

優選地，所述聚碳酸酯二醇是以碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯中的一種為原料與小分子二元醇進行酯交換反應制得的，所述小分子二元醇由丙二醇和1,4-丁二醇組成。

優選地，所述小分子二元醇中丙二醇和1,4-丁二醇的質量比為40-50：20-30。

優選地，所述擴鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸中的至少一種與1,4-丁二醇的組合；優選地，擴鏈劑中1,4-丁二醇的質量百分含量為50-70％。

優選地，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯中的一種。

優選地，所述硅烷偶聯劑改性二氧化硅納米粒子的制備如下：將納米二氧化硅粒子加入到甲苯中，超聲分散，然后加入硅烷偶聯劑KH550，超聲混合，升溫，攪拌反應，反應結束后離心分離，干燥，即得。

優選地，所述硅烷偶聯劑改性二氧化硅納米粒子的制備如下：將10-15份納米二氧化硅粒子加入到60-80份甲苯中，超聲分散20-40min，然后加入3-5份硅烷偶聯劑KH550，超聲混合5-10min，升溫至80-90℃，攪拌反應3-5h，反應結束后離心分離，干燥，即得。