专利名称：一种双组分聚氨酯胶黏剂及其制备方法与应用的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种双组分聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用，属于化学胶黏剂技术领 域，具体涉及一种应用于黏接彩钢板和聚苯乙烯泡沫板的蓖麻油型双组分聚氨酯胶黏剂及其制备方法。
技术背景将两层彩钢板作面层，聚苯乙烯泡沫板作芯层，通过自动化连续成型机或间歇式工艺 路线，用胶黏剂将彩钢板与聚苯乙烯泡沫板黏接在一起得到的复合板材，因具有质轻、隔 热、隔音、防水、抗震、防火、寿命长、免维护、美观大方、施工一次完成等特点，广泛 应用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及内外墙装 饰、别墅、展览中心、老建筑加层、组合活动房等。应用聚氨酯胶黏剂黏接彩钢板与聚苯乙烯泡沫板是公知的事实，合成聚氨酯胶黏剂的 两大主要原料之一是多元醇低聚物，最常用的两类多元醇低聚物系不同聚合度的同系物构 成的聚醚多元醇和聚酯多元醇，其官能度大于或等于2，聚醚多元醇和聚酯多元醇均系低 分子化合物化学合成得到。蓖麻油是可再生、生物可降解以及环境友好的原料之一，其世界年产量达60万吨， 蓖麻油主要成分为三高级脂肪酸甘油酯，其中蓖麻油酸(9-烯基-12-羟基十八酸)占80 90%，油酸占3 9%，亚油酸占2 3%,硬脂酸占0.5 3%。蓖麻油的羟值通常为164mg KOH/g，由此羟值可知，蓖麻油三羟基三高级脂肪酸甘油酯占70%， 二羟基三高级脂肪酸 甘油酯占30%，该混合物的平均官能度为2.7。由于蓖麻油官能度较高，高活性的异氰酸 酯和蓖麻油为原料合成的聚氨酯胶黏剂，其固化物交联密度大、硬度高、柔韧性差、收縮 率低，当应用于彩钢板和聚苯乙烯泡沫板复合板材的黏接时，由于对聚苯乙烯界面相容性 差，导致对两相界面黏接强度低。发明内容本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种固化物柔韧性好且收縮 率高、对两相界面黏接强度高、原料成本低的高性能蓖麻油型双组分聚氨酯胶黏剂。本发明的技术任务之二是提供该双组分聚氨酯胶黏剂的制备方法，其制备技术成熟可靠。本发明的技术任务之三是提供该双组分聚氨酯胶黏剂的用途。 本发明的技术方案如下本发明的双组分聚氨酯胶黏剂，由以下质量份的原料制备而得 A组分原料甲苯二异氰酸酯 200
低羟值脱水蓖麻油 精制蓖麻油三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇 4-叔丁基邻苯二酚 B组分原料多苯基多亚甲基多异氰酸酯低羟值脱水蓖麻油精制蓖麻油三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇辛酸亚锡三亚乙基二胺N， N-二甲基苄胺 4-叔丁基邻苯二酚 进一步优选的，双组分聚氨酯胶黏剂由以下质〗A组分原料甲苯二异氰酸酯低羟值脱水蓖麻油精制蓖麻油三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇4-叔丁基邻苯二酚B组分原料多苯基多亚甲基多异氰酸酯低羟值脱水蓖麻油精制蓖麻油三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇辛酸亚锡三亚乙基二胺N， N-二甲基苄胺 4-叔丁基邻苯二酚120 16020 3020 300. 03 0. 0950140 160 150 180 20 30 0. 5 0.8 0. 2 0. 6 0. 3 0. 9 0. 03 0. 09 t份的原料制成200130 15025250. 06 0. 09 50145 155 160 175 250. 6 0. 8 0.4 0. 6 0. 7 0.9 0. 07 0. 09以上所述的多苯基多亚甲基多异氰酸酯是由50%二苯基甲烷二异氰酸酯与50%官能 度为2.6 2.7的多异氰酸酯组成的混合物，黏度(25°C)为150 250mPa.s， NC0X含量 为31.5%。以上所述的低羟值脱水蓖麻油系工业级蓖麻油在催化剂、减压条件下分子内脱水的生 成物，其羟值为120 130mgK0H/g，黏度为80 95mPa. s,由此羟值可知，该蓖麻油平均 官能度为2. 1， 二羟基三高级脂肪酸甘油酯占85%，三羟基三高级脂肪酸甘油酯占15%。 以上所述的精制蓖麻油系工业级精制蓖麻油，羟值为164mgK0H/g，平均官能度为2.7， 二羟基三高级脂肪酸甘油酯占30%，三羟基三高级脂肪酸甘油酯占70%。
以上所述的三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇，羟值为36 39mgK0H/g、分子量为3000。以上所述的辛酸亚锡、三亚乙基二胺和N, N-二甲基苄胺为复合催化剂，由于该复合 催化剂的作用，当该双组分聚氨酯胶黏剂应用于黏接彩钢板与聚苯乙烯泡沫板时，初黏力 增大，固化速率加快。以上所述的4-叔丁基邻苯二酚为抗氧化剂，该氧化剂的加入，可有效阻止该胶黏剂贮 存以及使用过程中的氧化反应。由以上组成可看出，本发明的双组分聚氨酯胶黏剂所用的羟基化合物主要是由官能度 为2. 1的低羟值脱水蓖麻油和官能度为2. 7的较高羟值的工业级精制蓖麻油按一定比例组 成，而二羟基三高级脂肪酸甘油酯和三羟基三高级脂肪酸甘油酯的组成比例与工业级蓖麻 油的组成比例已经有了很显著的差别。该双组分聚氨酯胶黏剂A组分为端游离异氰酸酯聚氨酯预聚物，游离异氰酸酯基含量 为12 16%; B组分为端羟基聚氨酯预聚物，其羟值为65 75mgKOH/g。该双组分聚氨酯胶黏剂性能稳定，室温放置一年无凝胶现象，应用于彩钢板与聚苯乙 烯泡沫板的黏接，黏接速率及压縮剪切强度不变。上述本发明的双组分聚氨酯胶黏剂的制备方法,步骤如下(l)制备A组分在反应釜中，依次加入甲苯二异氰酸酯，在搅拌的条件下，再加入低羟值脱水蓖麻油、三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇、精制蓖麻油，加热，温度控制在80°C， 3h后，每隔30min测NCOX，当0%恒定时，加入4-叔丁基邻苯二酚，继续搅拌 10min，冷却至室温，出料，密封包装。(2) 制备B组分在反应釜中，依次加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，在搅拌的条件下， 再加入低羟值脱水蓖麻油、精制蓖麻油、三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇，加热，温度 控制在80。C， 3h后，每隔30min测NC0X，当NC0M恒定时，加入辛酸亚锡、三亚乙基二 胺、N， N-二甲基苄胺、4-叔丁基邻苯二酚，继续搅拌10min，冷却至室温，出料，密封 包装。(3) A组分与B组分单独分装,使用时等质量混合即可。上述原料中的低羟值的脱水蓖麻油低羟值脱水蓖麻油可以市场购买，也可以按本领域 的现有技术自行制备。本发明提供以下优选的制备方法在反应釜中依次加入工业级蓖麻油、加入对氨基苯磺酸和硫酸锌作为催化剂，加入 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚还原剂。其中，蓖麻油、对氨基苯磺酸、硫酸锌与2，6-二叔丁 基-4-甲基苯酚的质量比为100: 0.3 0.6: 0. 2 0. 4:0. 03 0. 09,将以上混合物充分搅 拌均匀后，升温并抽真空，真空度控制在-0. 09 -0. lMPa，温度维持在130 15(TC，催 化脱水并减压蒸馏120min，冷却出料，测羟值，得低羟值脱水蓖麻油。本发明的双组分聚氨酯胶黏剂应用于黏接彩钢板与聚苯乙烯泡沫板复合板材。使用时，将该聚氨酯胶黏剂A组分和B组分等质量混合，可直接通过自动化连续成型 机或间歇式工艺路线均匀涂覆被黏接材表面黏接即可。施胶量为0. 2 0. 8kg/m2。施胶试验本发明双组分聚氨酯胶黏剂应用于彩钢板与聚苯乙烯泡沫板复合板材的黏接，施胶量 为0.5kg/m2，彩钢板与聚苯乙烯黏接3h， 90。C压縮剪切剥离，聚苯乙烯泡沫板界面破坏 率大于95%。作为对比例，将工业级精制蓖麻油代替本发明双组分聚氨酯胶黏剂原料配 比中的低羟值脱水蓖麻油，施胶量同样为0.5kg/m2，彩钢板与聚苯乙烯泡沫板黏接3h， 9(TC压縮剪切剥离，聚苯乙烯泡沫板界面破坏率为零。因此证明，本发明的双组分聚氨酯 胶黏剂的优良胶黏性能。本发明制备的聚氨酯胶黏剂，其制备方法中突出的特点是采用了低羟值脱水蓖麻油， 而该蓖麻油的制备由于采用了对氨基苯磺酸和硫酸锌复合催化、减压条件使蓖麻油三高级 脂肪酸甘油酯分子内羟基脱水，因而，反应温度降低，反应时间縮短，合成成本较低，得 到的低羟值脱水蓖麻油色浅。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅局限于实施例，该 领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。实施例中所 用的多苯基多亚甲基多异氰酸酯购自烟台万华聚氨酯股份有限公司。实施例1制备低羟值的脱水蓖麻油在反应釜中依次加入工业级蓖麻油、催化剂对氨基苯磺酸 和硫酸锌和还原剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，蓖麻油、对氨基苯磺酸、硫酸锌与2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为100: 0.4: 0. 3:0. 05，充分搅拌均匀后，升温并抽真空， 真空度控制在-0.095MPa,温度维持在140°C，催化脱水并减压蒸馏120min，冷却出料， 测其羟值为124mgKOH/g。制备双组分聚氨酯胶黏剂①制备A组分在反应釜中，依次加入甲苯二异氰酸酯200质量份，在搅拌的条件下， 再加入低羟值脱水蓖麻油140质量份、三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇25质量份、工业 级精制蓖麻油25质量份，加热，温度控制在80。C， 3h后，每隔30min领ijNCOX，当NCO% 恒定时，加入4-叔丁基邻苯二酚0. 07质量份，继续搅拌10min，冷却至室温，出料。密 封包装。② 制备B组分在反应釜中，依次加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯50质量份，在搅拌 的条件下，再加入低羟值脱水蓖麻油150质量份、工业级精制蓖麻油170质量份、三羟甲 基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇25质量份，加热，温度控制在8(TC ， 3h后，每隔30min测NC0% ， 当NCOX恒定时，加入辛酸亚锡0. 7质量份、三亚乙基二胺0. 5质量份、N， N-二甲基苄 胺0.8质量份、4-叔丁基邻苯二酚0. 08质量份，继续搅拌10rain，冷却至室温，出料， 密封包装。③ A组分与B组分单独分装，使用时等质量混合即可。 实施例2制备低羟值脱水蓖麻油在反应釜中加入工业级蓖麻油、催化剂对氨基苯磺酸和硫酸 锌以及还原剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，蓖麻油、对氨基苯磺酸、硫酸锌与2，6-二叔 丁基-4-甲基苯酚的质量比为100: 0.6: 0. 4:0. 09,充分搅拌均匀，升温并抽真空，真空 度控制在-O. lMPa，温度维持在15(TC,催化脱水并减压蒸馏120min，冷却出料。测其羟
值为128mgK0H/g。制备双组分聚氨酯胶黏剂① 制备A组分在反应釜中，依次加入甲苯二异氰酸酯200质量份，在搅拌的条件下， 再加入低羟值脱水蓖麻油150质量份、三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇25质量份、工业 级精制蓖麻油25质量份，加热，温度控制在8(TC， 3h后，每隔30min测NC0X，当NCO% 恒定时，加入4-叔丁基邻苯二酚0. 09质量份，继续搅拌10min，冷却至室温，出料，密 封包装。② 制备B组分在反应釜中，依次加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯50质量份，在搅拌 的条件下，再加入低羟值脱水蓖麻油155质量份、工业级精制蓖麻油175质量份、三羟甲 基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇25质量份，加热，温度控制在80°C ， 3h后，每隔30min测NCO%， 当NCOX恒定时，加入辛酸亚锡0. 8质量份、三亚乙基二胺0. 6质量份、N， N-二甲基苄 胺0.9质量份、4-叔丁基邻苯二酚0.09质量份，继续搅拌10min，冷却至室温，出料， 密封包装。③ A组分与B组分单独分装，使用时等质量混合即可。 实施例3制备低羟值的脱水蓖麻油在反应釜中依次加入工业级蓖麻油、催化剂对氨基苯磺酸和硫酸锌、还原剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，蓖麻油、对氨基苯磺酸、硫酸锌与2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为100: 0.3: 0. 2:0. 03，充分搅拌均匀后，升温并抽真空， 真空度控制在-O. 09MPa，温度维持在13(TC，催化脱水并减压蒸馏120min，冷却出料，测 其羟值为121mg/g。制备双组分聚氨酯胶黏剂① 制备A组分在反应釜中，依次加入甲苯二异氰酸酯200质量份，在搅拌的条件下， 再加入低羟值脱水蓖麻油130质量份、三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇25质量份、工业 级精制蓖麻油25质量份，加热，温度控制在80°C， 3h后，每隔30min测NCO%，当NCO% 恒定时，加入4-叔丁基邻苯二酚0. 06质量份，继续搅拌10min，冷却至室温，出料，密 封包装。② 制备B组分在反应釜中，依次加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯50质量份，在搅拌 的条件下，再加入低羟值脱水蓖麻油145质量份、工业级精制蓖麻油160质量份、三羟甲 基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇25质量份，加热，温度控制在80。C，3h后，每隔30min测NCO%， 当NCOX恒定时，加入辛酸亚锡0. 6质量份、三亚乙基二胺0.4质量份、N， N-二甲基苄 胺0. 7质量份、4-叔丁基邻苯二酚0. 07质量份，继续搅拌10min，冷却至室温，出料， 密封包装。③ A组分与B组分单独分装，使用时等质量混合即可。
权利要求
1.一种双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于由以下质量份的原料制备而得A组分原料甲苯二异氰酸酯 200低羟值脱水蓖麻油 120～160精制蓖麻油 20～30三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇20～304-叔丁基邻苯二酚 0.03～0.09B组分原料多苯基多亚甲基多异氰酸酯 50低羟值脱水蓖麻油 140～160精制蓖麻油 150～180三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇20～30辛酸亚锡 0.5～0.8三亚乙基二胺 0.2～0.6N，N-二甲基苄胺 0.3～0.94-叔丁基邻苯二酚 0.03～0.09所述的低羟值脱水蓖麻油羟值为120～130mgKOH/g，黏度为80～95mPa.s。
2.如权利要求1所述的双组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于由以下质量份的原料制成 A组分原料甲苯二异氰酸酯 200低羟值脱水蓖麻油 130 精制蓖麻油 25三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇 254-叔丁基邻苯二酚 0.06' B组分原料多苯基多亚甲基多异氰酸酯 50低羟值脱水蓖麻油 145 精制蓖麻油 160 三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇 25辛酸亚锡 0.6 三亚乙基二胺 0.4 N， N-二甲基苄胺 0.7 4-叔丁基邻苯二酚 0.07'150力.09155 1750.8 0. 6 0.9 、0.09
3.如权利要求1所述的单组分聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述低羟值脱水蓖麻油是 按以下方法制得 在反应釜中依次加入工业级蓖麻油、加入对氨基苯磺酸和硫酸锌作为催化剂，加入 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚还原剂；其中，蓖麻油、对氨基苯磺酸、硫酸锌与2,6-二叔丁 基-4-甲基苯酚的质量比为100: 0.3 0.6: 0. 2 0. 4:0. 03 0. 09，将以上混合物充分搅 拌均匀后，升温并抽真空，真空度控制在-0. 09 -0. lMPa，温度维持在130 15(TC，催 化脱水并减压蒸馏120min，冷却出料，得低羟值脱水蓖麻油。
4. 权利要求1所述的双组分聚氨酯胶黏剂的制备方法,步骤如下 (l)制备A组分在反应釜中，依次加入甲苯二异氰酸酯，在搅拌的条件下，再加入低羟值脱水蓖麻油、三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇、精制蓖麻油，加热，温度控制在 8CTC， 3h后，每隔30min测NC0X，当NCOX恒定时，加入4-叔丁基邻苯二酚，继续搅拌 lOmin，冷却至室温，出料，密封包装；(2) 制备B组分在反应釜中，依次加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，在搅拌的条件下， 再加入低羟值脱水蓖麻油、精制蓖麻油、三羟甲基丙垸-氧化丙烯聚醚三醇，加热，温度 控制在80。C， 3h后，每隔30min测NC0X，当NCOX恒定时，加入辛酸亚锡、三亚乙基二 胺、N， N-二甲基节胺、4-叔丁基邻苯二酚，继续搅拌10min，冷却至室温，出料，密封 包装；(3) 单独分装的A组分与B组分使用时等质量混合。
5. 权利要求l所述的双组分聚氨酯胶黏剂的应用，用于黏接彩钢板与聚苯乙烯泡沫 板复合板材。
6. 如权利要求1所述的双组分聚氨酯胶黏剂的应用，使用时，将该聚氨酯胶黏剂A 组分和B组分等质量混合，通过自动化连续成型机或间歇式工艺均匀涂覆在被黏接材表 面，施胶量为0. 2 0. 8kg/m2。
全文摘要
本发明涉及一种双组分聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用，属于化学胶黏剂技术领域。采用低羟值脱水蓖麻油为主要原料与甲苯二异氰酸酯、精制蓖麻油、三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇混合，4-叔丁基邻苯二酚为抗氧化剂反应制备A组分。以低羟值脱水蓖麻油为主要原料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯、精制蓖麻油、三羟甲基丙烷-氧化丙烯聚醚三醇混合，以辛酸亚锡、三亚乙基二胺和N，N-二甲基苄胺为复合催化剂，反应制备B组分。A组分和B组分分别包装，使用时等质量混合。本发明双组分聚氨酯胶黏剂用于黏接彩钢板和聚苯乙烯泡沫板，对两相界面黏接强度高、原料成本低。
文档编号C09J175/04GK101157840SQ20071011326
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月24日 优先权日2007年10月24日
发明者张书香, 杨秀利, 王志玲, 王晓轩 申请人:济南大学