CN114276774A

CN114276774A - 一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂及其应用

Info

Publication number: CN114276774A
Application number: CN202111572619.6A
Authority: CN
Inventors: 刘勇; 关文强; 李海锋
Original assignee: Shanghai Hongnuo Construction Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Hongnuo Construction Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-04-05

Abstract

本发明提供一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，包括A组分和B组分，A组分和B组分的体积比为1：1。A组分和B组分按比例混合后发生化学交联反应并发泡，当表面不平整的基材施加或接触到泡沫表面后，随着施力的进行泡沫破裂坍塌，在被粘结表面形成更加致密的泡沫层。固化过程中与被粘结表面接触的泡沫不再继续发泡，从而使被粘结表面很好定型而不移动。

Description

一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂及其应用

技术领域

本发明涉及聚氨酯胶粘剂领域，特别涉及一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂及其应用。

背景技术

聚氨酯胶粘剂是指分子链中含有氨基甲酸酯和/或异氰酸酯基团的胶粘剂，在粘接过程中，多异氰酸化合物或含有NCO端基的预聚体与活性氢化合物(如含羟基、胺基或水等)发生化学反应，这种反应在室温下即可完成，因此聚氨酯胶粘剂的使用范围广，粘结强度高，是一类重要的胶粘剂品种。

目前，市面上的大多数胶粘剂都含有溶剂，气味大、不利于环保。

中国专利CN 107312490公布了一种环保型双组分聚氨酯胶黏剂，通过多元醇组分选用低粘度的氧化丙烯多元醇和异氰酸酯组分添加增塑剂实现低的黏度和好的施工性能。A组分和B组分的重量比为4:1。该专利A组分中添加大量固体填料，影响最终粘结强度，同时无法实现施加外力后泡沫坍塌的效果，影响表面平整度和粘结效果。

还有一些研究通过添加植物油基多元醇，使产品更环保。

CN 110283564公布了一种用于电子灌封领域的双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法，采用了环氧改性大豆油作为多元醇组分。但该胶粘剂不发泡，且A组分和B组分的重量比为4-6:1，无法通过简易设备施工。另外，胶粘剂对不平整表面的粘结存在施胶量大或者粘结差。

CN 109722206公布了双组分聚氨酯发泡胶及其制备方法，配方中添加了环氧化合物，用于机械连续化生产夹芯复合板。该专利选用的多元醇官能度均很低(不高于3)，利用非热压工艺会造成粘结力差的缺点；此外该专利催化剂活性高且使用量大，不能用于简易装置的室外施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的技术问题，提供一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂及其应用。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，包括A组分和B组分，A组分和B组分的体积比为1：1。

以质量百分数计，A组分由以下原料制成：

植物油，30-60％

聚氧化丙烯三醇，10-40％

聚氧化丙烯多醇，10-20％

扩链剂，1-3％

匀泡剂，0.5-2％

催化剂，1-5％

水，0.8-2.4％。

B组分为异氰酸酯，由聚醚三醇和多亚甲基多苯基异氰酸酯反应制得，异氰酸酯含量为23-28％，粘度为500-1000mPa·s。

植物油为含羟基的化合物。

植物油为蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油的其中一种。

天然含羟基的蓖麻油。

聚氧化丙烯三醇的分子量为3000-8000。

聚氧化丙烯多醇的羟值为300-600，平均官能度为4-8。

扩链剂为小分子多元醇。

扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4丁二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇的其中一种。

扩链剂选用室温下为液体的多元醇。

扩链剂选用与A组分相容性好的小分子醇。

匀泡剂为具有表面活性的化合物。

匀泡剂为聚醚改性有机硅氧烷。

匀泡剂为兼顾稳泡和开口的聚醚改性有机硅。

催化剂为具有催化异氰酸酯和羟基反应的物质。

催化剂为叔胺类化合物。

通过手持设备混合后用于表面不平整材料的粘结，表面不平整材料为粘结泡沫板、泡沫玻璃、砖类材料。

通过手持定比混合胶枪进行混合，混合后发泡，当不不平整材料的样板施加于泡沫上后，受到挤压的泡沫破裂或者坍塌，使待粘结表面在垂直方向无移动。

有益效果，本发明所述的无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂主要用于不平整基材的粘结，适用于泡沫玻璃、砖块、无机硅酸钙板和岩棉板的粘结，A 组分和B组分按比例混合后发生化学交联反应并发泡，当表面不平整的基材施加或接触到泡沫表面后，随着施力的进行泡沫破裂坍塌，在被粘结表面形成更加致密的泡沫层。固化过程中与被粘结表面接触的泡沫不再继续发泡，从而使被粘结表面很好定型而不移动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述的实施例对比效果表。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，配方中主要使用天然植物油，A、 B组分的体积比为1：1，胶粘剂可发泡，且受到外力后泡沫坍塌，在不影响表面平整度的情况下提供更好的不平整表面粘结。

体积比为1：1的A组分和B组分其中：

以质量百分数计，A组分由以下原料制成：

植物油，30-60％

聚氧化丙烯三醇，10-40％

聚氧化丙烯多醇，10-40％

扩链剂，1-4％

匀泡剂，0.5-2％

催化剂，1-5％

水，0.8-2.4％

所述的A植物油优选含羟基的化合物，例如蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油等；更优选天然含羟基的植物油，例如蓖麻油。

所述的氧化丙烯三醇为以甘油为起始剂，经烷氧基化的多元醇，分子量为3000-8000，优选3000-6000。

所述的A氧化丙烯多醇为由季戊四醇，二乙烯三胺，山梨醇，蔗糖等为起始剂，经烷氧基化的多元醇，羟值为300-600，平均官能度为4-8，优选5-6。

所述的扩链剂为小分子多元醇，例如乙二醇，二乙二醇，丙二醇，二丙二醇，1,4丁二醇，丙三醇，季戊四醇，山梨醇等；优选室温下为液体的多元醇；更优选与A组分相容性好的小分子醇。

所述的匀泡剂为具有表面活性的化合物，优选聚醚改性有机硅氧烷，更优选兼顾稳泡和开口的聚醚改性有机硅氧烷。

所述的催化剂为具有催化异氰酸酯和羟基反应的物质，优选叔胺类化合物，例如：三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、二环己基甲胺、二甲基环己胺、 N,N,N',N'-四甲基二氨基二乙基醚、双(二甲基氨基丙基)脲、 N-甲基吗啉或N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、 N,N,N,N-四甲基丁二胺、N,N,N,N-四甲基己烷-1,6-二胺、五甲基二乙三胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚、二甲基哌嗪、N-二甲基氨基乙基哌嗪、 1,2-二甲基咪唑、三乙烯二胺及其溶液；以及烷醇胺化合物，例如三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺、二甲基氨基乙醇、2-(N,N- 二甲基氨基乙氧基)乙醇、N,N',N”-三(二烷基氨基烷基)六氢三嗪(例如N,N ',N”-三(二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪)和三乙二胺。

B组分为异氰酸酯组分，由4800分子量的聚醚三醇和多亚甲基多苯基异氰酸酯反应制得，异氰酸酯含量为23-28％，粘度为500-1000mPa·s。

所述的无溶剂双组分发泡聚氨酯胶黏剂的制备方法如下：将A组分中配比量的原料混合，搅拌20～30min，得到乳白色的均一体系物质，封装备用；将B组分封装备用；然后将A组分和B组分按照体积比为1：1的比例通过手持混合器混合，得到产品。

下面结合图1，进一步说明本产品的特性。

图1中，有三组实施例，和三组对比实施例。相关组分解释如下：

C010:精炼蓖麻油。

JH 360：以甘油作为起始剂，以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合反应的主体制得的3官能度多元醇，羟值28mg KOH/g。

JH 330N：以甘油作为起始剂，以环氧丙烷和环氧乙烷为聚合反应的主体制得的3官能度多元醇，羟值35mg KOH/g。

JH 330：以甘油作为起始剂，以环氧丙烷为聚合反应的主体制得的3官能度多元醇，羟值56mg KOH/g。

NJ 8206：以蔗糖和二甘醇为起始剂，以环氧丙烷为聚合反应的主体制得的4.5-5官能度多元醇，羟值440mg KOH/g。

NJ 6207：以山梨醇为起始剂，以环氧丙烷为聚合反应的主体制得的5-6 官能度多元醇，羟值460mg KOH/g。

BDO：1,4丁二醇。

DPG：二丙二醇。

DEG：二甘醇。

TEGOSTAB B 8871：聚醚改性硅氧烷。

TEGOSTAB B 8715：聚醚改性硅氧烷。

TEGOSTAB B 8462：聚醚改性硅氧烷。

Niax Silicone L-580：聚醚改性硅氧烷。

Niax Silicone L-6900：聚醚改性硅氧烷。

DABCO BDMA：二甲基苄胺。

DABCO 33Lv：33％的三乙烯二胺溶于DPG溶液。

DMEA：二甲基乙醇胺。

异氰酸酯：由4800分子量的聚醚三醇和多亚甲基多苯基异氰酸酯反应制得，异氰酸酯含量为23-28％，粘度为500-1000mPa·s。

从表中可以得出，本发明所述的胶粘剂不含溶剂；通过原材料的配比优化，可以实现胶水发泡后在受到外力部分后会塌泡，而不受力部分泡沫维持。该特性使得本发明适用于不平整基材的粘结，例如泡沫玻璃、砖块、无机硅酸钙板和岩棉板的粘结，在保证粘结力的同时表面平整度好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：包括A组分和B组分，A组分和B组分的体积比为1：1。

2.根据权利要求1所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：

以质量百分数计，A组分由以下原料制成：

植物油，30-60％

聚氧化丙烯三醇，10-40％

聚氧化丙烯多醇，10-20％

扩链剂，1-3％

匀泡剂，0.5-2％

催化剂，1-5％

水，0.8-2.4％。

3.根据权利要求1所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：植物油为含羟基的化合物。

5.根据权利要求4所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：植物油为蓖麻油，环氧改性大豆油，羟基改性棕榈油的其中一种。

6.根据权利要求4所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：天然含羟基的蓖麻油。

7.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：聚氧化丙烯三醇的分子量为3000-8000。

8.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：聚氧化丙烯多醇的羟值为300-600，平均官能度为4-8。

9.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：扩链剂为小分子多元醇。

10.根据权利要求9所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：扩链剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4丁二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨醇的其中一种。

11.根据权利要求9所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：扩链剂选用室温下为液体的多元醇。

12.根据权利要求9所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：扩链剂选用与A组分相容性好的小分子醇。

13.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：匀泡剂为具有表面活性的化合物。

14.根据权利要求13所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：匀泡剂为聚醚改性有机硅氧烷。

15.根据权利要求13所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：匀泡剂为兼顾稳泡和开口的聚醚改性有机硅。

16.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：催化剂为具有催化异氰酸酯和羟基反应的物质。

17.根据权利要求2所述的一种无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂，其特征在于：催化剂为叔胺类化合物。

18.一种权利要求1所述的无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂的应用，其特征在于：通过手持设备混合后用于表面不平整材料的粘结，表面不平整材料为粘结泡沫板、泡沫玻璃、砖类材料。

19.根据权利要求18所述无溶剂双组分发泡聚氨酯胶粘剂的应用，其特征在于：通过手持定比混合胶枪进行混合，混合后发泡，当不不平整材料的样板施加于泡沫上后，受到挤压的泡沫破裂或者坍塌，使待粘结表面在垂直方向无移动。