一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，它包括以下步骤：（a）将第一物料和第二物料混合后，在室温下转移至布料表面，所述第一物料和所述第二物料的质量比为100：50~54；（b）将另一布料贴合在其上，经过挤压直接打卷即可；所述第一物料由质量比为100：0.05~1.0的第一组合物和催化剂组成，所述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚多元醇，所述催化剂由以下质量分数的组分组成：第一胺类催化剂：40~60%；第二胺类催化剂：20~40%；铋类催化剂10~20%。不需要添加溶剂，因此成品中无溶剂残留，对生产环境不存在污染和溶剂浪费的问题。
【专利说明】
一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种布布复合方法，具体涉及一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复 合方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶粘剂。聚氨 酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。聚氨酯粘合剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树 脂中的一个重要组成部分，具备优异的抗剪切强度、抗冲击特性和柔韧特性，同时具备优异 的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不 仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能，因此适用于布布复合。
[0003] 聚氨酯粘合剂分为油性、水性和无溶剂体系。油性聚氨酯粘合剂需要使用有机溶 剂，这样不仅造成了化工原材料的极大浪费，同时造成了环境的巨大污染，特别是在布布复 合用聚氨酯粘合剂领域表现尤为突出，通常情况下粘合剂中40%_60%的有机溶剂挥发到 空气中而且无法回收。虽然在粘合剂合成及应用过程中选用了环保型的溶剂，但是仍然造 成巨大的浪费。因此，目前水性聚氨酯粘合剂及无溶剂体系的聚氨酯粘合剂的开发得到市 场越来越多的关注与期待。但是受到该类型粘合剂的应用工艺限制(要求涂胶、打卷等一系 列工艺条件均需要在室温条件下完成），因此水性聚氨酯粘合剂在施工中遇到室温无法固 化的先天性难题。而无溶剂体系聚氨酯粘合剂在室温条件下有着较低的粘度，有利于胶层 的涂布;但是对于目前的布布复合施工工艺难以适应，原因在于同样难以室温条件下形成 较好的粘合效果，而且涂胶厚度难以把控。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的 布布复合方法。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种基于无溶剂聚氨酯粘 合剂的布布复合方法，它包括以下步骤：
[0006] (a)将第一物料和第二物料混合后，在室温下转移至布料表面，所述第一物料和所 述第二物料的质量比为100~50:54;
[0007] (b)将另一布料贴合在其上，经过挤压直接打卷即可；
[0008] 所述第一物料由质量比为150~200:1的第一组合物和催化剂组成，所述第一组合 物包含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯、第二聚醚多元醇和扩 链剂，所述催化剂由以下质量分数的组分组成：
[0009] 第一胺类催化剂40~60%;
[0010] 第二胺类催化剂20~40%;
[0011] 有机铋类催化剂10~20 %。
[0012] 优化地，所述第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂，其质量分数分别为： 第一聚醚多元醇 89~99%; 扩链剂 O~10%
[0013] 发泡剂 0.5~1%; 匀泡剂 0,3~1%。
[0014] 进一步地，所述第二物料的原料配方中各组分质量分数分别为：
[0015] 异氰酸酯 30~60 %;
[0016] 第二聚醚多元醇40~70%;
[0017] 扩链剂 0~3%。
[0018]优化地，步骤(a)中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其 循环流动；将所述第二物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;通过计 量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形式喷至布料表面。
[0019] 进一步地，所述雾滴粒径为120~300μπι，所述混合头与布料表面的距离为10~ 40cm〇
[0020] 优化地，步骤(b)中，在3~20s内将另一布料贴合在其上。
[0021] 优化地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异 氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯、1，5_萘二异氰酸酯和改性 二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0022] 优化地，所述第一聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化 乙烯丙烯多元醇中的一种或者多种组成的混合物;所述第二聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元 醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化乙烯丙烯多元醇醇中的一种或者多种组成的混合物。
[0023] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明基于无溶 剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，不需要添加溶剂，因此成品中无溶剂残留，对生产环境不 存在污染和溶剂浪费的问题;它直接将第一物料和第二物料进行混合反应而产生泡孔，混 合前和混合后的反应前期粘度较低，有利于各组分的充分混合反应;而且能够在室温下固 化，简化了工艺条件，保证了生产效率;最终布布复合效果较好，还能通过原料、催化剂和工 艺条件进行优化。
【具体实施方式】
[0024] 本发明基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，它包括以下步骤：（a)将第一物 料和第二物料混合后，在室温下转移至布料表面，所述第一物料和所述第二物料的质量比 为100~50:54; (b)将另一布料贴合在其上，经过挤压直接打卷即可;所述第一物料由质量 比为150~200:1的第一组合物和催化剂组成，所述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述 第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚多元醇;所述催化剂由以下质量分数的组 分组成：第一胺类催化剂40~60%、第二胺类催化剂20~40%、有机铋类催化剂10~20%， 其中，第一胺类催化剂选用市售DABCO系列产品中的DABCO EG等，第二胺类催化剂选用市售 DABCO系列产品中的RP 201、DABC0 33-LX等，有机铋类催化剂选用市售DABCO系列产品中的 MB20。这样不需要添加溶剂，因此成品中无溶剂残留，对生产环境不存在污染和溶剂浪费的 问题；它直接将第一物料和第二物料进行混合反应而产生泡孔，混合前和混合后的反应前 期粘度较低，有利于各组分的充分混合反应;而且能够在室温下固化，简化了工艺条件，保 证了生产效率;最终布布复合效果较好，还能通过原料、催化剂和工艺条件进行优化。
[0025]所述第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂，其质量分数分别为：第一聚醚多元醇89 ~99%、扩链剂0~10%、发泡剂0.5~1 %、匀泡剂0.3~1 %;发泡剂采用常规的那些，包含 有机发泡剂和无机发泡剂，如烷烃、氟碳化合物、偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合 物、水等；匀泡剂也采用常规的那些，如空气化工的LK-221或者DC-5986等产品。所述第二物 料的原料配方中各组分质量分数分别为：异氰酸酯30~60%、第二聚醚多元醇40~70%和 扩链剂0~3 %。
[0026]步骤(a)中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流 动;将所述第二物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;通过计量栗使 得所述第一物料和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形式喷至布料表面。所述雾滴粒 径优选为120~300μπι，所述混合头与布料表面的距离优选为10~40cm。步骤(b)中，在3~ 20s内将另一布料贴合在其上。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、 六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯、1，5_萘二异 氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0027] 所述第一聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇(PTMEG，官能度为2、数均分子量为1000 ~2000)、聚氧化丙烯多元醇(PPG，官能度为2~4、数均分子量为1000~8000)、聚氧化乙烯 丙烯多元醇(PPG，官能度为2~4、数均分子量为500~8000如GY-3010E、GY-5180E、GY-3162、 GY-3500M、GE-220E、ED-28和DP-750E等）和聚合物多元醇（苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝改性 的聚醚多元醇，数均分子量为3000-6000,如国都化工的聚合物多元醇KP0P-3630，KP0P3045 等）中的一种或者多种组成的混合物;所述第二聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇(PTMEG，官 能度为2、数均分子量为1000-2000 )、聚氧化丙烯多元醇(PPG，官能度为2-3、数均分子量为 1000~4000)和聚氧化乙烯丙烯多元醇(PPG，官能度为2-3、数均分子量为1000~4000)中的 一种或者多种组成的混合物。扩链剂均为乙二醇、二乙二醇、1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丙二醇、1，5-戊二醇中的一种或者几种组合。
[0028] 下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，它包括以下步骤：
[0031] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至40°C，搅拌使其循环流动，以防止物料温 度不均一;将第二物料加入第二容器中，加热至40°C，搅拌使其循环流动;通过计量栗使得 第一物料和第二物料在混合头中混合后以雾滴形式(粒径为120μπι)在0.8MPa喷至布料表面 (混合头与布料表面的距离为IOcm);第一物料和第二物料的质量比为100:50,而第一物料 由质量比为150:1的第一组合物和催化剂组成;第一组合物包括PTMEG-2000(官能度为2、数 均分子量为2000,中石化生产）、GE-220E(官能度为2、数均分子量为2000,上海高桥产品）和 CHE-828(官能度为3、数均分子量为6000,江苏长华)等质量比组成聚醚多元醇（97wt%)、 2wt %DEG(二甘醇，扩链剂）、0.5 %的发泡剂(水)和0.5 %的匀泡剂(LK-221);第二物料的原 料配方中包含30%二异氰酸酯(烟台万华生产的TDI-80/20,质量比例）和70%聚醚多元醇 (山东东大生产的聚醚多元醇ED-28)，所述催化剂由以下质量分数的组分组成:A-33:40 %、 RP201：40%^MB-20：20% ；
[0032] (b)将另一布料在3秒内贴合在其上，经过挤压直接打卷即可。
[0033] 实施例2
[0034] 本实施例提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，它包括以下步骤：
[0035] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至60°C，搅拌使其循环流动;将第二物料加 入第二容器中，加热至60°C，搅拌使其循环流动;通过计量栗使得第一物料和第二物料在混 合头中混合后以雾滴形式(粒径为300M1)在1.5MPa喷至布料表面(混合头与布料表面的距 离为40cm);第一物料和第二物料的质量比为100:54，而第一物料由质量比为200:1的第一 组合物和催化剂组成；第一组合物包括99wt%的聚醚多元醇（国都化工的聚合物多元醇 KP0P-3630和其它高活性的聚醚多元醇CHE-882，DP-750E等质量比混合）、0.5%的发泡剂 (水）、0.5 %的匀泡剂(LK-221);第二物料的原料配方中包含39 %甲苯二异氰酸酯、58%聚 醚多元醇和3 %的DEG(二甘醇，扩链剂）；所述催化剂由以下质量分数的组分组成:DABC0EG: 60%、DABC0 33-LX:20%、MB-20:20%。
[0036] (b)将另一布料在3秒内贴合在其上，经过挤压直接打卷即可。
[0037] 实施例3
[0038]本实施例提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，它包括以下步骤： [0039] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至50°C，搅拌使其循环流动;将第二物料加 入第二容器中，加热至50°C，搅拌使其循环流动;通过计量栗使得第一物料和第二物料在混 合头中混合后以雾滴形式(粒径为200M1)在IMPa喷至布料表面(混合头与布料表面的距离 为40cm);第一物料和第二物料的质量比为100:52,而第一物料由质量比为160:1的第一组 合物和催化剂组成;第一组合物包括97.4%的聚醚多元醇GY-3010E和ED-28、0.6%的发泡 剂、0.5 %的匀泡剂、1.5 %扩链剂(乙二醇），第二物料的原料配方中包含37 %甲苯二异氰酸 酯、60%聚醚多元醇(GY-3500M)和3%扩链剂(二乙二醇）；所述催化剂由以下质量分数的组 分组成：DABC0 EG 50%、DABC0 33-LX 40%、MB-20 10%。
[0040] (b)将另一布料在3秒内贴合在其上，经过挤压直接打卷即可。
[0041 ] 实施例4
[0042] 本例提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其步骤和工艺参数与实 施例1中的基本一致，不同的是:所述催化剂由以下质量分数的组分组成:DABCO EG 60%、 RP201 20%、MB-20 20%。
[0043] 实施例5
[0044] 本例提供一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其步骤和工艺参数与实 施例1中的基本一致，不同的是:所述催化剂由以下质量分数的组分组成:DABCO EG 50%、 RP201 40%、MB-20 10%。
[0045] 将实施例1至5中基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法制得的布料进行剥离 强度测试，其结果列于表1中。
[0046] 表1实施例1至5中基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法制得的布料剥离强度
[0048]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于，它包括以下步骤： (a) 将第一物料和第二物料混合后，在室温下转移至布料表面，所述第一物料和所述第 二物料的质量比为100~50:54; (b) 将另一布料贴合在其上，经过挤压直接打卷即可； 所述第一物料由质量比为150~200:1的第一组合物和催化剂组成，所述第一组合物包 含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯、第二聚醚多元醇和扩链剂， 所述催化剂由以下质量分数的组分组成： 第一胺类催化剂40~60%; 第二胺类催化剂20~40%; 有机铋类催化剂10~20%。2. 根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:所述 第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂，其质量分数分别为： 第一聚醚多元醇 89~99%; 扩链剂 0~10%; 发泡剂 0.5~1%; 匀泡剂 0.3~1%。3. 根据权利要求1或2所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于： 所述第二物料的原料配方中各组分质量分数分别为： 异氰酸酯 30~60%; 第二聚醚多元醇 40~70%; 扩链剂 〇~3%。4. 根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:步骤 (a) 中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;将所述第二 物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;通过计量栗使得所述第一物料 和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形式喷至布料表面。5. 根据权利要求4所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:所述 雾滴粒径为120~300 μπι，所述混合头与布料表面的距离为10~40cm。6. 根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:步骤 (b) 中，在3~20s内将另一布料贴合在其上。7. 根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:所述 异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异 氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯、1，5_萘二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯 中的一种或多种。8. 根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯粘合剂的布布复合方法，其特征在于:所述 第一聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化乙烯丙烯多元醇中的一 种或者多种组成的混合物;所述第二聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇 和聚氧化乙烯丙烯多元醇中的一种或者多种组成的混合物。
【文档编号】C08G18/48GK105860011SQ201610403042
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】初钦滨, 李吉成, 陈伟, 訾少宝, 高瑞芳, 刘少勇
【申请人】江苏华大新材料有限公司