CN109181620B - 一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，由主剂A组份和固化剂B组份两组份组成，按质量份计包括：主剂A组份蓖麻油40.5～50，羟乙基化双酚A 6.8～8.4，滑石粉15～30，铁红3～4.5，溶剂12.9～28.3，偶联剂2.6～4.5，催化剂0.1～0.3；固化剂B组份多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)32.3，溶剂17.7；A/B＝2/1。该产品应用于钢质基材与聚氨酯浇注物料的粘接，弥补现有技术胶黏剂涂刷到基材上后在大气环境中长期放置失效、粘接强度下降、耐候性差、不能满足工程领域对高粘接强度要求的缺陷。

Description

一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂

技术领域

本发明涉及一种室温固化双组份聚氨酯胶黏剂，属于化学胶黏剂技术领域，具体涉及适应于钢质基材和聚氨酯浇注物料室温粘接的胶黏剂。

背景技术

双组份聚氨酯胶黏剂通常由甲、乙两个组份组成，使用前按一定比例配制即可。甲组份(主剂)为含活泼氢组份，乙组份(固化剂)为含-NCO基团的聚氨酯预聚体组份。双组份聚氨酯胶黏剂属反应型胶黏剂，两组份混合后发生交联反应并迅速形成强有力的粘合层。由于双组份聚氨酯胶黏剂具有性能可调节性、粘合强度高、粘接范围广，可在室温条件下固化，也可以加入适当的催化剂或加热固化，其最终粘合强度比单组份胶黏剂高等优点，已成为聚氨酯胶黏剂中品种最多、产量最大的产品。

蓖麻油呈长脂肪酸分子链，常与多异氰酸酯制备胶黏剂，制备的胶黏剂柔韧性好，具有较好的水解稳定性。然而李厚堂等人(李厚堂，樊利.新型双组分聚氨酯胶粘剂的研制与应用[J].中国胶粘剂，2005，14：35-36.)报道的胶黏剂粘接基材表面均需进行喷砂处理，不适合工程施工应用。近年来随着矿业、交通运输等行业的发展，对胶黏剂的性能要求越来越高。轨道交通领域工程施工多是在户外进行，不仅要求胶黏剂具有较好的操作工艺性，能够室温固化，而且要求基材在除砂轮打磨外不进行其他物理和化学处理的情况下胶黏剂具有较高的粘接强度。此外，在基材与聚氨酯浇注物料粘接应用场合，胶黏剂涂刷在基材上后，要求胶黏剂表面在大气环境中长时间暴露后再进行物料浇注，胶黏剂仍表现出良好的粘接强度。

为叙述方便，胶黏剂涂刷在基材上后至浇注聚氨酯物料的时间此处定义为粘接时间；胶黏剂涂刷至基材上与聚氨酯浇注物料进行粘接，室温放置72h进行粘接测试，满足拉伸粘接强度大于等于2MPa的粘接时间此处定义为可粘接时间，可粘接时间越长，说明胶黏剂的工艺宽容度越大。

目前市售应用于钢质基材与聚氨酯浇注物料粘接的胶黏剂，胶黏剂涂刷到基材上后在大气环境中放置快速失效，粘接强度迅速下降，可粘接时间小于72h(拉伸粘接强度小于2MPa)，不能满足工程领域对粘接强度、工艺宽容度要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂涂刷在基材上，长时间暴露在空气中，仍可保持与聚氨酯浇注物料良好的粘接性，并且耐热空气老化，耐盐水老化性能优异。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，由主剂A组份和固化剂B组份两组份组成，按质量份计包括：

(1)主剂A组份

(2)固化剂B组份

多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI) 32.3

溶剂 17.7

A/B＝2/1。

所述羟乙基化双酚A的羟值一般为220～348mgKOH/g。

适用的偶联剂如3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-甲基丙烯酰氯氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)、γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)或苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)等。

适用的溶剂如乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷或丙酮等。

适用的催化剂为常用的锡类、胺类等催化剂中的一种。

其他原料均为本领域常用品种和规格。

本发明提供的胶黏剂，适合聚氨酯材料与钢材室温条件下粘接，该胶黏剂可粘接时间长达72h，涂刷后在大气环境中放置72h粘接强度仍大于2MPa，在工程施工中对涂刷后进行粘接的时间宽容度较长，粘接强度高，耐热空气老化，耐盐水老化性能好，对环境的适应性强，能满足工程上的应用要求。

本发明开发了一种室温条件下使用，应用于钢质基材与聚氨酯浇注物料粘接的胶黏剂，弥补了现有技术胶黏剂涂刷到基材上后在大气环境中长期放置失效，粘接强度下降，耐候性差，不能满足工程领域对高粘接强度要求的缺陷。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明，不限于本发明。

按质量计量称取原料加入反应器中搅拌均匀后分别得到A、B组份。

胶黏剂按A/B＝2/1质量比混合均匀后涂刷到基材上，基材尺寸按GB/T 13477.8-2002所述，涂胶后分别于1h、24h、48h，72h不同时间将聚氨酯物料浇注入两个平行放置的基材空腔里，制备拉伸粘接试样，试样室温放置72h后按GB/T 13477.8-2002所述方法进行拉伸粘接强度测试。

耐热空气老化试样为：涂胶后1h浇注聚氨酯物料，室温放置72h，然后70℃热空气老化168h，进行拉伸粘接强度测试。

耐盐水老化试样为：涂胶后1h浇注聚氨酯物料，室温放置72h，然后在40℃4％NaCl盐水中老化168h，进行拉伸粘接强度测试。

测试结果如表1所示。

实施例1

A组份的原料组成：42g蓖麻油、7g羟乙基化双酚A(羟值348)、30g滑石粉、3g铁红、2.6g KH550、15.3g乙酸乙酯和乙酸丁酯1∶1混合的混合溶剂、0.1g的辛酸亚锡催化剂。

B组分的原料组成：PAPI 64.6g，35.4g乙酸乙酯溶剂。

实施例2

A组份的原料组成：40.5g蓖麻油、6.8g羟乙基化双酚A(羟值324)、15g滑石粉、4.5g铁红、4.5g KH550、28.3g乙酸乙酯和二氯甲烷1∶1混合的混合溶剂、0.3g的浓度为33％的三乙烯二胺催化剂。

B组份的原料组成：PM200 64.6g，35.4g乙酸乙酯和乙酸丁酯1∶1的混合溶剂。

实施例3

A组份的原料组成为：50g蓖麻油、8.4g羟乙基化双酚A(羟值220)、22.5g滑石粉、3.75g铁红、2.25g KH550、12.9g乙酸乙酯和乙酸丁酯1∶1混合的混合溶剂、0.2g的浓度为33％的三乙烯二胺催化剂。

B组份的原料组成为：PM200 64.6g，35.4g乙酸乙酯和乙酸丁酯1∶1的混合溶剂。

对比例

胶黏剂为市售钢质基材与聚氨酯浇注物料粘接的胶黏剂。

表1不同实验条件下的拉伸粘接强度测试

Claims (5)

1.一种可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，由主剂A组份和固化剂B组份两组份组成，按质量份计组成为：

(1)主剂A组份

(2)固化剂B组份

多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI) 32.3

溶剂 17.7

A/B＝2/1。

2.根据权利要求1所述的可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，所述羟乙基化双酚A的羟值为220～348mgKOH/g。

3.根据权利要求1所述的可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，偶联剂是指3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)。

4.根据权利要求1所述的可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，溶剂是指乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷或丙酮。

5.根据权利要求1所述的可粘接时间长室温固化耐候性聚氨酯胶黏剂，催化剂是指锡类或胺类催化剂。