[發(fā)明專利]一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010184983.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111234761A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳宇;張凱鑫;孫同兵;崔正;許弟;韓航;張春輝;馮發(fā)飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華騰新材料股份有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C08G18/42;C08G18/60;C08G63/672;C08G63/183
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑，其特征在于，該膠粘劑是由改性的異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物、多異氰酸酯和添加劑組成；改性的異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物為二異氰酸酯封端的聚酯多元醇，然后由氨基酸改性；改性的異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物、多異氰酸酯和添加劑的質(zhì)量比為100：(10～70)：(0～3)。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑，其特征在于，添加劑為催化劑、抑制劑、偶聯(lián)劑中的至少一種；其中催化劑優(yōu)選2,2-雙嗎啉基二乙基醚、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或多種，加入量為總質(zhì)量的0.01％～0.5％，進(jìn)一步優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫；抑制劑優(yōu)選對甲苯磺酸甲酯、磷酸、硼酸三丁酯中的一種或多種，加入量為總質(zhì)量的0.001％～0.5％，進(jìn)一步優(yōu)選為磷酸；偶聯(lián)劑優(yōu)選γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-異氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種，加入量為總質(zhì)量的0.02％～2％。

3.制備權(quán)利要求1或2所述的一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的制備

a聚酯多元醇的制備方法：廢舊PET在復(fù)合催化劑醋酸鋅和單丁基氧化錫催化下，加入醇解劑多元醇，多元醇溫度控制在220℃～240℃條件下先進(jìn)行醇解，過濾醇解結(jié)束后的雜質(zhì)；然后加入多元酸在穩(wěn)定劑亞磷酸酯三苯酯存在下，于220℃～240℃溫度下進(jìn)行酯交換反應(yīng)和酯化反應(yīng)；測定酸值跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，反應(yīng)結(jié)束后控制酸值5-8mgKOH/g；然后控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度220～240℃，壓力≤0.095MPa進(jìn)行減壓縮聚反應(yīng)，達(dá)到酸值＜2.0mgKOH/g減壓反應(yīng)結(jié)束，最終控制羥值56.1～112.2mgKOH/g，即聚酯多元醇的分子量在1000～2000；

b異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的制備方法：先加入二異氰酸酯，然后加入a中所得聚酯多元醇，于60℃～100℃下混合反應(yīng)4h～8h，然后再降溫至60℃以下，得到異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物，進(jìn)行步驟2)的制備；

步驟2)單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑的制備

a、向上述異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物中加入氨基酸改性劑進(jìn)行混合，于50-60℃進(jìn)行改性處理；隨即對改性預(yù)聚體進(jìn)行凍融處理，具體步驟如下：

(a)改性后的預(yù)聚體降溫至0～4℃，保溫10-15min；

(b)然后預(yù)聚體升溫至50～60℃，保溫10-15min；

(c)重復(fù)(a)-(b)的步驟循環(huán)2-3次；得到改性的異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物；

b、將a中所得改性的異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物和多異氰酸酯混合，攪拌均勻，最后加入添加劑。

4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述PET采用回收PET廢料粉碎至粒徑為2～3mm后使用；步驟1)中多元醇選自：乙二醇、二甘醇、丙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、戊二醇、丁二醇中的一種或幾種；

多元酸選自：間苯二甲酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、乙二酸、馬來酸中的一種或幾種。

5.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)醇解反應(yīng)溫度為220～230℃；酯交換和酯化反應(yīng)溫度為230℃～240℃，減壓縮聚反應(yīng)釜壓力優(yōu)選為0.09～0.095MPa，進(jìn)一步優(yōu)選0.094MPa。

6.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)所述多元醇加入量占PET質(zhì)量的15～35％；所述的醋酸鋅加入量占PET質(zhì)量的0.04～0.14％；所述的單丁基氧化錫占PET質(zhì)量的0.08～0.18％；所述的多元酸占PET質(zhì)量的15～48％；所述的亞磷酸酯三苯酯占PET質(zhì)量的0.04～0.22％；

封端所用的二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、4,4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)中的至少一種；

二異氰酸酯與聚酯多元醇反應(yīng)，NCO/OH當(dāng)量比為1.5:1～2.5:1，進(jìn)一步優(yōu)選2.0:1。