专利名称：一种耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学胶粘剂，尤其涉及一种耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。
背景技术：
聚氨酯胶粘剂的应用逐渐被认识。聚氨酯可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物。硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成，硬段分子提供剪切、剥离强度和耐热性能，软段由低聚物多元醇提供，通常是聚醚和聚酯多元醇，具有耐冲击、耐疲劳等特性。调节聚氨酯分子中硬、软段的结构，即可制得强度符合要求的多种结构用聚氨酯胶粘剂。当前，聚氨酯胶粘剂由于其独特的的力学性能和工艺性能，在很多领域都得到了快速的发展，尤其在一些防水领域得到了广泛的应用。但由于聚氨酯胶粘剂的特点，普通的聚氨酯胶粘剂不耐受酸液的腐蚀，限制了聚氨酯胶粘剂在酸环境下，比如脱硫烟囱、酸液处理池等领域的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，具有较高的强度和硬度，耐酸液腐蚀性能能优异，粘接强度高，适合用于酸液环境的粘接使用。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的一种耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于由组分A和组分B混合而成，按照重量比A B为O . 8-20 I ；其中所述的组分A按重量份由以下组分组成聚醚多元醇30-90，扩链剂1-20，耐酸填料10-50，增塑剂10-50，水解稳定剂O. 5-5，吸水剂O. 5-2份，粘附促进剂O. 5-5,触变剂1-10份，催化剂0.01-0.2 ;所述的组分B为多异氰酸酯树脂10-82或所述的组分B按重量份由以下组分组成多异氰酸酯树脂10-80，增塑剂O. 1-20。优选按照重量比A B为1-10 I。组分A中所述聚醚多元醇包括官能度为2-4且分子量为300-20000的聚氧化丙烯多元醇中的一种；所述扩链剂为二元醇类；所述耐酸填料是硅微粉、云母粉或硫酸钡；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类；所述水解稳定剂为碳化二亚胺类物质；所述粘附力促进剂为硅烷偶联剂；所述吸水剂是对甲基苯磺酰异氰酸酯或恶唑烷类水分清除剂；
所述触变剂是气相二氧化硅或有机膨润土 ；所述催化剂为有机锡类催化剂。组分B中所述多异氰酸酯树脂为多异氰酸酯及其衍生物；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类。所述二元醇类为1，4 丁二醇、乙二醇、二缩二乙二醇、1，6己二醇、HQEE (氢醌-双(B-羟乙基)醚)中的一种或者其任意之间的混合物；所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯；优选邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二异壬酯；所述娃烧偶联剂为Ν_(β —氨乙基)一 Y —氨丙基三甲氧基娃烧、Y 一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y 一氨丙基三甲氧基硅烷、Y 一氨丙基三乙氧基硅烷或Y —甲基丙稀駄氧丙基二甲氧基娃烧;所述有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或硫醇二丁基锡。
所述多异氰酸酯及其衍生物为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6_己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、液化MDI (二苯基甲烷二异氰酸酯)、TDI (甲苯二异氰酸酯)三聚体、HDI (六亚甲基二异氰酸酯)缩二脲或HDI (六亚甲基二异氰酸酯)三聚体；优选多亚甲基多苯基异氰酸酯或液化MDI (二苯基甲烷二异氰酸酷)；所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯，优选邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二异壬酯。硅微粉、云母粉或硫酸钡的粒度为100目-15000目。所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于分别制备A组分和B组分，其中A组分由以下步骤制备而成(a)在室温下向搅拌釜中顺序加入聚醚多元醇、扩链剂、增塑剂在真空保护下共混10-90分钟；(b)加入耐酸填料、触变剂、水解稳定剂、粘附促进剂、吸水剂，真空搅拌30分钟；(c)加入催化剂，真空搅拌10-90分钟；(d)进行脱气后，即可得到膏状的A组分产品；其中B组分为混合物时如下制备而成(a)在室温下搅拌釜中顺序加入多异氰酸酯树脂、增塑剂，在真空保护下共混15-60分钟，得到分散均匀的B组分产品；A组分和B组分按照比例混合使用。制备A组分的搅拌釜为双轴行星搅拌釜，制备B组分为的搪瓷反应搅拌釜。所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂在脱硫烟 、酸液处理池领域的应用。本发明具有如下优点本申请的双组分聚氨酯粘接体系，主要从以下几个方面来提高粘接性和耐水解性(I)采用耐水解性能和耐酸腐蚀性能好的多元醇组分，本申请所描述的双组分胶粘剂中多元醇组分为聚氧化丙烯多元醇，其具有较好的疏水性能，同时其醚键具有较好的耐酸液腐蚀性能；
(2)采用二元醇扩链剂，提高体系的结晶性能，到达到提高耐酸腐蚀性能的目的；(3)采用耐酸的填料，耐酸填料本身具有很高的耐酸腐蚀能力，加入体系后，可以提高体系的模量和密实度，同样提高了体系的耐酸腐蚀性能；(4)引入水解稳定剂，本发明采用碳化二亚胺类物质。聚氨酯的在酸液中的腐蚀，遵循酸液促进体系的水解的过程，加入水解稳定剂后，可以减缓或者减低体系的水解过程，从而达到提高体系耐酸腐蚀能力的目的；(5)添加粘附力促进剂。本发明所使用的粘附力促进剂是有机硅偶联剂，形成了疏水性的化学粘接层，在提高粘接性能的同时，也可提高胶层的耐酸腐蚀能力；(6)在配方设计中，所有选料均采用疏水的原料，降低了酸液在体系中的渗透性，从而达到提高体系耐酸腐蚀能力的目的。
具体实施例方式实施例1准确称量原料(Kg)A组分平均分子量4000的聚醚多元醇2028为90，1，4 丁二醇4，硅微粉(400目)15，邻苯二甲酸二丁酯30，N，N’ - 二(2，6_ 二异丙基苯基)碳二亚胺)1，恶唑烷吸水剂I，Y 一缩水甘油酿氧丙基二甲氧基娃烧2,白炭黑5,_■月桂酸_■丁基锡O.1 ;B组分多异氰酸酯树脂80，邻苯二甲酸二丁酯20。
本实施例制备A组分制备时，在室温下向双轴行星搅拌釜中顺序加入聚醚多元醇2028、丁二醇，邻苯二甲酸二丁酯，在真空保护下共混10分钟；加入硅微粉(400目)、N，N’ - 二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺、白炭黑、恶唑烷吸水剂，Y —缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，真空搅拌30分钟；加入二月桂酸二丁基锡催化剂，真空搅拌10分钟；进行脱气后，即可得到膏状的A组分产品；B组分制备时，在室温下搪瓷反应搅拌釜中顺序加入多异氰酸酯树脂和邻苯二甲酸二丁酯，在真空保护下共混15分钟，得到B组分产品。A组分和B组分按照重量比6 :1的比例混合使用。上述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂应用在脱硫烟 、酸液处理池领域。实施例2准确称量原料(Kg)A组分平均分子量3000的聚醚多元醇3050为80，1,6己二醇10，硫酸钡(2000目)50，邻苯二甲酸二异壬酯20，聚碳化二亚胺2，恶唑烷吸水剂2，Y 一甲基丙烯酞氧丙基三甲氧基硅烷3，白炭黑4，辛酸亚锡O. 05，B组分多异氰酸酯树脂75，邻苯二甲酸二丁酯15 ；本实施例制备A组分制备时，在室温下向双轴行星搅拌釜中顺序加入聚醚多元醇3050、1，6己二醇，邻苯二甲酸二异壬酯，在真空保护下共混10分钟；加入硫酸钡(2000目)、邻苯二甲酸二异壬酯、聚碳化二亚胺、白炭黑、恶唑烷吸水剂，Y 一甲基丙烯酞氧丙基三甲氧基硅烷，真空搅拌30分钟；加入辛酸亚锡催化剂，真空搅拌10分钟，进行脱气后，即可得到膏状的A组分产品。B组分制备时，在室温下搪瓷反应搅拌釜中顺序加入多异氰酸酯树脂、邻苯二甲酸二丁酯，在真空保护下共混15分钟，得到B组分产品。A组分和B组分按照重量比4 I的比例混合使用。实施例与现有产品固化后性能对比如下表所示
权利要求
1.一种耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于由组分A和组分B混合而成，按照重量比A B为0.8-20 1 ； 其中所述的组分A按重量份由以下组分组成聚醚多元醇30-90，扩链剂1-20，耐酸填料10-50，增塑剂10-50，水解稳定剂0. 5-5，吸水剂0. 5-2，粘附促进剂0. 5-5，触变剂1-10，催化剂0. 01-0. 2 ； 所述的组分B为多异氰酸酯树脂10-82或所述的组分B按重量份由以下组分组成多异氰酸酯树脂10-80，增塑剂0. 1-20。
2.如权利要求1所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于按照重量比A : B 为 1-10 1。
3.如权利要求1或2所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于组分A中所述聚醚多元醇包括官能度为2-4且分子量为300-20000的聚氧化丙烯多元醇中的一种； 所述扩链剂为二元醇类； 所述耐酸填料是硅微粉、云母粉或硫酸钡； 所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类； 所述水解稳定剂为碳化二亚胺类物质； 所述粘附力促进剂为硅烷偶联剂； 所述吸水剂是对甲基苯磺酰异氰酸酯或恶唑烷类水分清除剂； 所述触变剂是气相二氧化硅或有机膨润土； 所述催化剂为有机锡类催化剂。
4.如权利要求1或2所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于组分B中所述多异氰酸酯树脂为多异氰酸酯及其衍生物；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类。
5.如权利要求3所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于所述二元醇类为1，4 丁二醇、乙二醇、二缩二乙二醇、1，6己二醇、HQEE中的一种或者其任意之间的混合物； 所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯；优选邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二异壬酯； 所述硅烷偶联剂为N- ( P -氨乙基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷、Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷或Y-甲基丙烯酞氧丙基二甲氧基娃烧; 所述有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或硫醇二丁基锡。
6.如权利要求3所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于所述多异氰酸酯及其衍生物为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6_己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、液化MD1、TD1三聚体、HD1缩二脲或HD1三聚体；优选多亚甲基多苯基异氰酸酯或液化MD1 ； 所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯，优选邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二异壬酯。
7.如权利要求3所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂，其特征在于硅微粉、云母粉或硫酸钡的粒度为100目-15000目。
8.如权利要求1至7之一所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于分别制备A组分和B组分，其中A组分由以下步骤制备而成 (a)在室温下向搅拌釜中顺序加入聚醚多元醇、扩链剂、增塑剂在真空保护下共混10-90分钟； (b)加入耐酸填料、触变剂、水解稳定剂、粘附促进剂、吸水剂，真空搅拌30分钟； (c)加入催化剂，真空搅拌10-90分钟； (d)进行脱气后，即可得到膏状的A组分产品； 其中B组分为混合物时如下制备而成 (a)在室温下搅拌釜中顺序加入多异氰酸酯树脂、增塑剂，在真空保护下共混15-60分钟，得到分散均匀的B组分产品； A组分和B组分按照比例混合使用。
9.如权利要求8所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于制备A组分的搅拌釜为双轴行星搅拌釜，制备B组分为的搪瓷反应搅拌釜。
10.如权利要求1至7之一所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂在脱硫烟 、酸液处理池领域的应用。
全文摘要
本发明公开了一种耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，其特征在于由组分A和组分B混合而成，按照重量比AB为0.8-201；其中所述的组分A按重量份由以下组分组成聚醚多元醇30-90，扩链剂1-20，耐酸填料10-50，增塑剂10-50，水解稳定剂0.5-5，吸水剂0.5-2份，粘附促进剂0.5-5，触变剂1-10份，催化剂0.01-0.2；所述的组分B为多异氰酸酯树脂10-82或所述的组分B按重量份由以下组分组成多异氰酸酯树脂10-80，增塑剂0.1-20。分别制备A组分和B组分然后混合。所述的耐酸液腐蚀的双组分聚氨酯胶粘剂具有较高的强度和硬度，耐酸液腐蚀性能能优异，粘接强度高，适合用于酸液环境的粘接使用，可以在脱硫烟囱、酸液处理池领域的应用。
文档编号C08G18/32GK103045153SQ20121046859
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者朱志成 申请人:陈晴, 郑荣钏, 刘永忠, 顾泱, 陈然