[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(jì)）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

一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑及其制備方法，屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。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。PET制品在復(fù)合催化劑催化作用下，與多元醇進(jìn)行醇解，過濾雜質(zhì)得到醇解后產(chǎn)物，然后與多元酸和亞磷酸酯三苯酯穩(wěn)定劑進(jìn)行酯交換和酯化反應(yīng)，得到聚酯多元醇，同時選定氨基酸改性劑對制得的預(yù)聚體進(jìn)行改性處理，能夠進(jìn)一步提高所述聚氨酯的強(qiáng)度和耐高溫性能。本發(fā)明聚氨酯膠粘劑不僅粘度低、減少生產(chǎn)能耗而且具有較高的粘接強(qiáng)度以及耐高溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑及其制備方法。

背景技術(shù)

由于聚氨酯膠粘劑具有抗撕裂、耐磨、強(qiáng)度高等綜合性能優(yōu)良的特性，而被廣泛用于軟式包裝、工業(yè)包裝、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域。聚氨酯分子鏈段中即含有玻璃轉(zhuǎn)化溫度低于常溫的醚鍵或酯鍵等結(jié)構(gòu)的軟段，又含有玻璃轉(zhuǎn)化溫度高于常溫的氨基甲酸酯基(-NHCOO-)和異氰酸酯基(-NCO)等結(jié)構(gòu)的硬段。異氰酸酯基(-NCO)極性極強(qiáng)，易與材料中的活潑氫發(fā)生反應(yīng)，通過配方和基材的調(diào)整，控制分子鏈中軟段與硬段的比例，可制備出滿足塑料、橡膠、泡沫、木材、玻璃、陶瓷、金屬等粘接性能廣泛的聚氨酯膠粘劑。

近些年，由于無溶劑型聚氨酯膠粘劑不含有機(jī)溶劑，無溶劑殘留、無遷移，對環(huán)境無污染等較好的環(huán)保性能逐漸引起人們的重視。同時，在應(yīng)用過程中，省去了加熱干燥溶劑的工序步驟，使得應(yīng)用設(shè)備簡單、省時、經(jīng)濟(jì)。不過，現(xiàn)有無溶劑型聚氨酯膠粘劑常溫下粘度高、強(qiáng)度和耐高溫性能等方面還存在著一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的在于提供一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑的應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：

一種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑，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。

優(yōu)選的，這種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑中，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。

優(yōu)選的，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％。

這種單組分無溶劑聚氨酯膠粘劑的制備方法，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；