本發(fā)明涉及聚氨酯膠粘劑，特別涉及一種高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、聚氨酯膠粘劑是聚氨酯樹脂的重要組成部分，因其優(yōu)異的抗剪切強度和抗沖擊性能，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)性粘合領(lǐng)域。自20世紀(jì)40年代被發(fā)現(xiàn)以來，聚氨酯膠粘劑在技術(shù)上不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。聚氨酯膠粘劑的核心反應(yīng)機制是異氰酸酯基團與含有活潑氫的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成聚氨酯基團。這種反應(yīng)賦予了聚氨酯膠粘劑高強度和柔韌性。其主要成分包括異氰酸酯和多元醇，通過調(diào)整這些成分的比例和種類，可以滿足不同應(yīng)用需求。聚氨酯膠粘劑，尤其是雙組份聚氨酯膠粘劑，因其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。

2、目前市場上對聚氨酯膠粘劑的拉伸剪切強度有更多的需求，為了豐富市場產(chǎn)品的種類，因此有必要研究出新的聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明提供一種高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑，通過特殊的組分之間協(xié)同作用，實現(xiàn)了高拉伸剪切性能，應(yīng)用范圍廣。

2、具體為：

3、一種高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑，包括a組分和b組分；以質(zhì)量份數(shù)計，其中：

4、a組分原料組成包括：異氰酸酯預(yù)聚體50-60份、硅烷化玻璃纖維碎須5-7份、氨基化納米氮化硅3-5份、陽離子化纖維素納米纖維2-3份、苯甲醇稀釋劑8-10份；

5、b組分原料組成包括：聚酯多元醇50-60份、擴鏈劑5-10份、催化劑0.1-0.5份、抗氧劑0.5-2份。

6、進一步地，所述異氰酸酯預(yù)聚體選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或賴氨酸二異氰酸酯。

7、進一步地，所述陽離子化纖維素納米纖維的長度200-800nm。

8、進一步地，所述硅烷化玻璃纖維碎須的長度50-80μm。

9、進一步地，所述聚酯多元醇選自聚碳酸酯二醇、聚乙二醇或聚丙二醇。

10、進一步地，所述擴鏈劑選用1,4-丁二醇或甘油。

11、進一步地，所述催化劑選自二乙酸二丁基錫或二月桂酸二丁基錫。

12、進一步地，使用時，a組分和b組分按質(zhì)量比1:1混合；固化條件：室溫固化10-12h，再加熱至80-85℃固化1-2h。

13、另一方面，本發(fā)明還提供上述的高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其中：

14、a組分制備步驟包括：將異氰酸酯預(yù)聚體與苯甲醇稀釋劑在40℃下以400-500rpm攪拌混合15-20min；再加入硅烷化玻璃纖維碎須，使用高速分散機2000-2500rpm處理20-30min；再分三批加入氨基化納米氮化硅和陽離子化纖維素納米纖維，每批間隔5-6min，采用三輥研磨機處理，循環(huán)三次，獨立包裝即可；

15、b組分制備步驟包括：將聚酯多元醇、擴鏈劑、催化劑、抗氧劑混合，超聲分散后獨立包裝即可。

16、進一步地，硅烷化玻璃纖維碎須的處理方法為：將玻璃纖維碎須浸入5%?kh-550乙醇溶液，乙醇與水質(zhì)量比9:1，ph=4.5，在80℃回流反應(yīng)3h，離心干燥即可；

17、氨基化納米氮化硅的處理方法為：將納米氮化硅分散于甲苯中，控制固含量10%，加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，納米氮化硅與3-氨基丙基三乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1:0.2，在110℃氮氣保護下反應(yīng)6h，離心洗滌干燥即可；

18、陽離子化纖維素納米纖維的處理方法為：按質(zhì)量比1:20將纖維素納米纖維分散至去離子水中，加入2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，纖維素納米纖維與2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的質(zhì)量比為1:0.9，用乙酸調(diào)節(jié)ph至5，在60℃反應(yīng)12h，透析純化，冷凍干燥即可。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益特點在于：

20、本發(fā)明的高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑，其配方體系中引入了硅烷化玻璃纖維碎須、氨基化納米氮化硅（si3n4）和陽離子化纖維素納米纖維（cnf）；玻璃纖維碎須表面經(jīng)硅烷化改性，與聚氨酯基體形成si-o-si共價鍵，增強界面結(jié)合強度；陽離子化cnf通過靜電作用包裹氨基化si3n4顆粒，構(gòu)建納米級cnf-si3n4網(wǎng)絡(luò)，cnf通過氫鍵與聚氨酯基體耦合。在抵抗外界應(yīng)力時，玻璃纖維作為剛性骨架，通過取向排列直接承受剪切應(yīng)力，同時，玻璃纖維（微米級）與cnf（納米級）形成的跨尺度互穿結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)應(yīng)力高效傳遞，cnf再將應(yīng)力均勻分散給si3n4顆粒和聚氨酯基體；此外，玻璃纖維引發(fā)裂紋偏轉(zhuǎn)，消耗能量，si3n4顆粒通過釘扎效應(yīng)阻止裂紋擴展，cnf通過原纖化斷裂和橋接效應(yīng)延緩斷裂。三者相輔相成提升了聚氨酯膠粘劑的拉伸剪切強度。

技術(shù)特征：

1.一種雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，包括a組分和b組分；以質(zhì)量份數(shù)計，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述異氰酸酯預(yù)聚體選自甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或賴氨酸二異氰酸酯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述陽離子化纖維素納米纖維的長度200-800nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述硅烷化玻璃纖維碎須的長度50-80μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述聚酯多元醇選自聚碳酸酯二醇、聚乙二醇或聚丙二醇。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述擴鏈劑選用1,4-丁二醇或甘油。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，所述催化劑選自二乙酸二丁基錫或二月桂酸二丁基錫。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于，使用時，a組分和b組分按質(zhì)量比1:1混合；固化條件：室溫固化10-12h，再加熱至80-85℃固化1-2h。

9.一種如權(quán)利要求1～8任意一項所述的雙組份聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其特征在于，其中：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備工藝，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑及其制備工藝，屬于聚氨酯膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。其中，該高拉伸剪切性能的雙組份聚氨酯膠粘劑，包括A組分和B組分；以質(zhì)量份數(shù)計，其中：A組分原料組成包括：異氰酸酯預(yù)聚體50?60份、硅烷化玻璃纖維碎須5?7份、氨基化納米氮化硅3?5份、陽離子化纖維素納米纖維2?3份、苯甲醇稀釋劑8?10份；B組分原料組成包括：聚酯多元醇50?60份、擴鏈劑5?10份、催化劑0.1?0.5份、抗氧劑0.5?2份。本發(fā)明提供的雙組份聚氨酯膠粘劑，具有高拉伸剪切強度，是新型的聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品，應(yīng)用范圍廣。

技術(shù)研發(fā)人員：孫玲玲
受保護的技術(shù)使用者：上海贏優(yōu)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28