一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑的制作方法
【專利摘要】一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，通過將以下物質混合而獲得：脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯、具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物、發泡劑、泡沫調節添加劑、催化劑以及抗氧劑和有機鉍。
【專利說明】一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及濕固化聚氨酯粘合劑(one-component,moisture-curepolyurethaneadhesive),其可以在室溫施加和固化，并通過與來自基底或環境的水分(moisture)的化學反應形成永久粘合。
【背景技術】
[0002]聚氨酯粘合劑具有優良的耐低溫性能、耐水性、耐油性及柔韌性，同時具有較高的粘結強度，被廣泛應用于合成革、復合薄膜、制鞋等行業。聚氨酯粘合劑的性能取決于其所用的多元醇和異氰酸酯的結構和性能。采用聚醚型多元醇所制備的聚氨酯粘合劑具有較低的玻璃化轉變溫度、柔韌性和耐水解性能，但其機械強度低；采用聚酯型多元醇制備的聚氨酯粘合劑具有較高的機械強度和耐油性，但其耐水解性能差，低溫下硬度大，難以滿足市場要求。因此，制備一種低溫柔軟且機械強度高的聚氨酯粘合劑具有重要意義。水性聚氨酯膠粘劑以水作為介質，具有不燃、無毒、無環境污染、節省能源及易加工等優點。通過離聚體制得的水性聚氨酯膠粘劑，因其分子鏈中存在庫侖力和氫鍵作用，不但可使膠粘性能等方面與溶劑型聚氨酯膠粘劑媲美，而且可以通過改性獲得多種性能。大量文獻表明:丙烯酸酯在聚氨酯乳液中發生聚合，得到具互穿聚合物網絡結構的改性聚氨酯乳液，與未改性的聚氨酯乳液相比較，改性聚氨酯乳液粒子增大，熱穩定性、耐溶劑性及力學性提高。環氧樹脂具有模量高、強度高和耐化學性好、熱穩定性好等優點，并且可直接參與水性聚氨酯的合成反應，提高水性聚氨酯的耐水、耐溶劑性能及拉伸強度等。為此，以水性聚氨酯為基礎，用丙烯酸酯和環氧樹脂雙重改性，合成了一種新型的水性聚氨酯粘合劑，經過大量的皮革復合試驗，獲得最佳的皮革復合工藝條件，以滿足彈力皮革生產的需求。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種環保`聚氨酯粘合劑，該粘合劑無有機錫殘留，溶劑殘留物低，固化能力強，符合歐盟市場標準。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:
作為本發明的一個目的，一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，其特征在于，通過將以下物質混合而獲得:
(1)脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯；
(2)具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物，包括具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物b)包括平均官能度為2.9±0.4并且數均分子量為4000-600g/mol的聚醚多元醇bl)與數均分子量為500±100g/mol的溴化聚醚多元醇b2)的混合物；
(3)發泡劑:包括異丁烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、戊烷和環戊烷；甲基異丁基醚和二甲醚；二氯一氟甲烷、一氟三氯甲烷、三氟三氯乙烷；和/或部分鹵化的烴，三氟甲烷、1，1- 二氯-1-氟乙烷、一氯四氟乙烷、一氯三氟乙烷、一氯二氟乙烷、二氟乙烷、二氯二氟乙烷、五氟乙烷、四氟乙烷或二氯一氟乙烷中的一種或至少兩種發泡劑的混合物；
(4)泡沫調節添加劑，包括25°C下粘度為IO-1OOOmPas的二甲基硅氧烷或液體石蠟、飽和的脂肪族烴； (5)催化劑，包括2，3-二甲基-3，4，5，6-四氫嘧啶、三(二烷基氨基烷基)_s_六氫三嗪如二(N, N-二甲基氨基丙基)-S-六氫二嗪,二乙胺、二丁胺、二甲基節胺、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、正環己基嗎啉、二甲基環己胺、二嗎啉基二乙基醚、2-( 二甲氨基乙氧基)乙醇、1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1-氮雜二環[3.3.0]辛烷、N，N，N' ,N'-四甲基乙二胺、N,N,N' ,N'-四甲基丁二胺、N, N, N' ,N' _四甲基己燒_1，6_ 二胺、五甲基二亞乙基三胺、四甲基二氨基乙基醚中的一種或幾種；
(6)抗氧劑和有機鉍。
[0004]進一步的，所述脂肪族二異氰酸酯是I，6-己二異氰酸酯、I，5- (2-甲基亞戊基)二異氰酸酯、1，4-(2_乙基亞丁基)二異氰酸酯脂肪族二異氰酸酯，芳香族二異氰酸酯可以是1，5-亞萘基二異氰酸酯(1，5-NDI)，2，4-和2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)及其混合物。
[0005]進一步的，所述聚苯二甲酸多元醇酯為聚苯二甲酸丙二醇酯、聚苯二甲酸1.3-丁二醇酯、聚苯二甲酸1.4-丁二醇酯、聚苯二甲酸己二醇酯中的一種及一種以上。
[0006]進一步的，泡沫調節添加劑含有液體石蠟、穩泡劑和硅油，穩泡劑包括聚亞烷基二醇聚硅氧烷共聚物。
[0007]進一步的，所述抗氧劑為抗氧劑1010，所述有機鉍為有機鉍8108。
[0008]作為本發明的另一目的，一種制造所述的耐久性優越環保型單組分聚氨酯粘合劑的方法，將脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯與具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物、發泡劑、泡沫調節添加劑、催化劑和抗氧劑和有機鉍一起置于容器中，將所述容器密封，并將以上組分勻化，加溫至75-80°C，保持該溫度15分鐘，混勻。
[0009]本發明的有益效果:本發明采用碳酸二甲酯代替傳統的甲苯、丁酮、二甲基甲酰胺作為稀釋劑，能達到優化復合加工生產環境，保障生產工人身體健康；用有機鉍代替辛酸亞錫，產品無有機錫殘留；采用有機二環與有機酸的CAT?S102?Catalyst催化劑，大大增強了固化能力，也提高剝離強度；本發明生產的產品，安全、環保經國際權威認證機構ITS測試結果全部符合歐盟現行禁令，法規規定。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，由以下重量份數的物質組成:1，6-己二異氰酸酯320份、具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物120份、異丁烷20份、聚亞烷基二醇聚硅氧烷共聚物5份、N，N，N'，N'-四甲基丁二胺1.63份、有機鉍8108，3.02份、抗氧劑1010，0.15份，將1，6_己二異氰酸酯320份、聚苯二甲酸丙二醇酯與具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物、發泡劑、泡沫調節添加劑、催化劑和抗氧劑和有機鉍一起置于容器中，將所述容器密封，并將以上組分勻化，加溫至75-80°C，保持該溫度15分鐘，混勻。
[0011]實施例2
一種耐久性、環保型塑膠跑道用聚氨酯粘合劑，由以下重量份數的物質組成:1，5_亞萘基二異氰酸酯(1，5-NDI)，2，4-和2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)混合物260份、聚苯二甲酸1.3- 丁二醇酯和聚苯二甲酸1.4-丁二醇酯混合物180份、二氯二氟乙烷40份、二甲基硅氧烷4份、1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷0.6份、有機鉍8108，2.02份、抗氧劑1010，0.25份，其中1，5-亞萘基二異氰酸酯(1，5-NDI)，2，4-和2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)的質量比為1:3，將:1，5-亞萘基二異氰酸酯(1，5-NDI)，2，4-和2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)混合物260份、聚苯二甲酸1.3- 丁二醇酯和聚苯二甲酸1.4- 丁二醇酯混合物180份、二氯二氟乙烷40份、二甲基硅氧烷4份、1，4- 二氮雜雙環[2.2.2]辛烷0.6份、有機鉍8108，2.02份、抗氧劑1010，0.25份置于容器中，將所述容器密封，并將以上組分勻化，加溫至75-80°C，保持該溫度15分鐘，混勻。
[0012]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，其特征在于，通過將以下物質混合而獲得: (1)脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯； (2)具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物，包括具有異氰酸酯反應性基團的較高分子量化合物b)包括平均官能度為2.9±0.4并且數均分子量為4000-600g/mol的聚醚多元醇bl)與數均分子量為500±100g/mol的溴化聚醚多元醇b2)的混合物； (3)發泡劑:包括異丁烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、戊烷和環戊烷；甲基異丁基醚和二甲醚；二氯一氟甲烷、一氟三氯甲烷、三氟三氯乙烷；和/或部分鹵化的烴，三氟甲烷、1，1- 二氯-1-氟乙烷、一氯四氟乙烷、一氯三氟乙烷、一氯二氟乙烷、二氟乙烷、二氯二氟乙烷、五氟乙烷、四氟乙烷或二氯一氟乙烷中的一種或至少兩種發泡劑的混合物； (4)泡沫調節添加劑，包括25°C下粘度為IO-1OOOmPas的二甲基硅氧烷或液體石蠟、飽和的脂肪族烴； (5)催化劑，包括2，3-二甲基-3，4，5，6-四氫嘧啶、三(二烷基氨基烷基)_s_六氫三嗪如三(N, N-二甲基氨基丙基)-S-六氫二嗪,三乙胺、三丁胺、二甲基節胺、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、正環己基嗎啉、二甲基環己胺、二嗎啉基二乙基醚、2-( 二甲氨基乙氧基)乙醇、1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1-氮雜二環[3.3.0]辛烷、N，N，N' ,N'-四甲基乙二胺、N,N,N' ,N'-四甲基丁二胺、N, N, N' ,N' _四甲基己燒_1，6_ 二胺、五甲基二亞乙基三胺、四甲基二氨基乙基醚中的一種或幾種； (6)抗氧劑和有機鉍。
2.根據權利要求1所述耐久性、環保型用聚氨酯粘合劑，其特征在于，脂肪族二異氰酸酯是1，6_己二異氰酸酯、1，5-(2_甲基亞戊基)二異氰酸酯、1，4-(2_乙基亞丁基)二異氰酸酯脂肪族二異氰酸酯，芳香族二異氰酸酯包括1，5-亞萘基二異氰酸酯(1，5-NDI)，2，4-和2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)及其混合物。
3.根據權利要求1所述耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，其特征在于，泡沫調節添加劑含有液體石蠟、穩泡劑和硅油，穩泡劑包括聚亞烷基二醇聚硅氧烷共聚物。
4.根據權利要求1所述耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010，所述有機鉍為有機鉍8108。
5.根據權利要求1所述耐久性、環保型聚氨酯粘合劑，其特征在于，泡沫調節添加劑含有液體石蠟、穩泡劑和硅油，其中所述泡沫調節添加劑所含有的穩泡劑、硅油和液體石蠟的重量比為 150±50: 2±1.2: 2±1.2。
6.一種制造如權利要求1所述的耐久性、環保型聚氨酯粘合劑的方法，將脂肪族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯與發泡劑、泡沫調節添加劑、催化劑和抗氧劑和有機鉍一起置于容器中，將所述容器密封，并將以上組分勻化，加溫至75-80°C，保持該溫度15分鐘，混勻。
【文檔編號】C09J175/06GK103497727SQ201310484420
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】吳兵 申請人:蘇州瑞邦塑膠有限公司