一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法

文档序号:3814549阅读:258来源:国知局
专利名称:一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,具体地说,首先对分子筛进行活化和分散处理然后制备聚氨酯/分子筛复合胶,属于高分子胶黏剂技术领域。
背景技术
聚氨酯胶通常情况下会含有微量水,由于聚氨酯胶固化剂组分中的异氰酸酯会与水反应首先生成不稳定的氨基甲酸,然后由氨基甲酸分解成二氧化碳。二氧化碳的存在,会 使粘接面出现气泡,使胶与基材接触面积降低,且使胶粘剂内聚力降低,从而降低胶粘剂的粘接强度,并且由于微量水分的存在,使得聚氨酯胶液的适用期大大地缩短,经常出现胶液未使用完就已固化的现象。分子筛具有脱水和二氧化碳吸收的双重作用,是用于聚氨酯胶中脱水和吸收二氧化碳的理想材料,目前国内外已有诸多相关文献报道。专利CN 1363639A公开了一种纳米一聚氨酯鞋用胶粘剂及其制造方法,该方法选用包括SiO2分子筛等纳米载体作为插层状无机物,阻断聚氨酯生成较小分子量链节,制备出具有初粘力强、抗拉强度好的胶粘剂,但不足之处在于CD最后制得的聚氨酯胶粘剂含有水分,不可避免会产生二氧化碳,降低粘接面的粘接强度; 同时在制备过程中大量地使用甲苯、丙酮等有毒有机溶剂,对环境造成污染,危害人体健康。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可提高聚氨酯胶的力学性能和稳定性能、且不含有溶剂的聚氨酯/分子筛复合胶。为实现本发明的目的通过如下技术方案实现
本发明首先对分子筛进行活化和分散处理,制备出分子筛浆液,然后对分子筛进行表面处理,最后制备出聚氨酯/分子筛复合胶。—种聚氨酯/分子筛复合胶,其具体制备方法如下
步骤I :分子筛的改性处理
将分子筛放入干燥箱,升温至120 150 °C,干燥I 2小时,自然冷却至室温,将分子筛研磨至细粉末状,然后加入反应釜浸溃于经脱水后的聚酯多元醇中,机械搅拌10 20分钟,制备出分子筛浆液,然后一边搅拌,一边加入偶联剂,升温至60 80 °C,反应2 3小时,制得改性分子筛;其中所述的分子筛为3A分子筛;所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯多元醇和聚Y-己内酯多元醇的一种,所述的偶联剂为三甲基甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种;所述的分子筛与聚酯多元醇的质量之比为(0.4 0.6):1 ;所述的甲氧基硅烷与分子筛的质量之比为(0. 05 0. 20) 1 ;
步骤2 :聚氨酯/分子筛复合胶的制备
在氮气保护下,向步骤I所制得的改性分子筛中加入催化剂,然后一边搅拌,一边滴加多异氰酸酯,升温至65 85 °C,保温I 3小时,当反应物中异氰酸酯的含量小于0. 5% I. 0%后,升温至85 95 °C,保温5 10分钟,然后冷却至40 50 0C,即制得聚氨酯/分子筛复合胶;其中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡;所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种;所述的二月桂酸二丁基锡与分子筛的质量之比为(0.02 0.04):1;所述多异氰酸酯与分子筛的质量之比为(4 6) :1。本发明的有益效果是
1.本发明使用的分子筛其表面富含硅羟基,因此具有极高的表面活性,从而提高聚氨酯胶的粘结能力,同时分子筛作为一种功能性补强填料,可进一步提高聚氨酯胶的力学性 倉泛;
2.本发明运用甲氧基硅烷偶联剂对分子筛进行表面改性,促使分子筛表面的极性变小,增加了分子筛与聚酯多元醇的相容性,同时分子筛具有合适的孔径,能够吸收水分和二氧化碳的双重作用;
3.本发明的聚氨酯/分子筛复合胶在制备过程中不含有有毒溶剂,符合环保要求。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。实施例I
步骤I :3A分子筛的改性处理
取100克3A分子筛放入干燥箱,升温至150 °C,干燥2小时,自然冷却至室温,将3A分子筛研磨至细粉末状,然后加入反应釜浸溃于经脱水后的150克聚己二酸乙二醇酯中,机械搅拌20分钟,制备出3A分子筛浆液,然后一边搅拌,一边加入20克三甲基甲氧基硅烷,升温至80 0C,反应3小时,制得改性3A分子筛;
步骤2 :聚氨酯/3A分子筛复合胶的制备
在氮气保护下,向步骤I所制得的改性3A分子筛中加入4克二月桂酸二丁基锡,然后一边搅拌,一边滴加400克甲苯二异氰酸酯(TDI ),升温至85 0C,保温3小时,当反应物中异氰酸酯的含量小于1.0%后,升温至95 °C,保温10分钟,然后再冷却至50 °C,即制得聚氨酯/3A分子筛复合胶。实施例2
取60克3A分子筛放入干燥箱,升温至120 °C,干燥I小时,自然冷却至室温,将3A分子筛研磨至细粉末状,然后加入反应釜浸溃于经脱水后的150克聚Y -己内酯中,机械搅拌10分钟,制备出3A分子筛浆液,然后一边搅拌,一边加入3克甲基三甲氧基硅烷,升温至600C,反应2小时,制得改性3A分子筛;
步骤2 :聚氨酯/3A分子筛复合胶的制备
在氮气保护下,向步骤I所制得的改性3A分子筛中加入2克二月桂酸二丁基锡,然后一边搅拌,一边滴加240克二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI ),升温至65 0C,保温I小时,当反应物中异氰酸酯的含量小于0.5%后,升温至85 °C,保温5分钟,然后再冷却至40 °C,即制得聚氨酯/3A分子筛复合胶。实施例3
取100克3A分子筛放入干燥箱,升温至130 °C,干燥I小时,自然冷却至室温,将3A分子筛研磨至细粉末状,然后加入反应釜浸溃于经脱水后的50克聚己二酸乙二醇酯中,机械搅拌15分钟,制备出3A分子筛浆液,然后一边搅拌,一边加入10克甲基三甲氧基硅烷,升温至60 0C,反应2小时,制得改性3A分子筛;
步骤2 :聚氨酯/3A分子筛复合胶的制备
在氮气保护下,向步骤I所制得的改性3A分子筛中加入3克二月桂酸二丁基锡,然后一边搅拌,一边滴加450克甲 苯二异氰酸酯(TDI ),升温至75 0C,保温2小时,当反应物中异氰酸酯的含量小于0.5%后,升温至85 °C,保温5分钟,然后再冷却至50 °C,即制得聚氨酯/3A分子筛复合胶。以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,其特征在于步骤如下 步骤I:分子筛的改性处理 将分子筛放入干燥箱,升温至120 150 °C,干燥I 2小时,自然冷却至室温,将分子筛研磨至细粉末状,然后加入反应釜浸溃于经脱水后的聚酯多元醇中,机械搅拌10 20分钟,制备出分子筛浆液,然后一边搅拌,一边加入偶联剂,升温至60 80 °C,反应2 3小时,制得改性分子筛; 步骤2 :聚氨酯/分子筛复合胶的制备 在氮气保护下,向步骤I所制得的改性分子筛中加入催化剂,然后一边搅拌,一边滴加多异氰酸酯,升温至65 85 0C,保温I 3小时,当反应物中异氰酸酯的含量小于0. 5% I.0%后,升温至85 95 °C,保温5 10分钟,然后冷却至40 50 0C,即制得聚氨酯/分子筛复合胶。
2.根据权利要求I所述的一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,其特征在于步骤(I)中所述的分子筛为3A分子筛。
3.根据权利要求I所述的一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯多元醇和聚Y-己内酯多元醇的一种;所述的偶联剂为三甲基甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种;所述的分子筛与聚酯多元醇的质量之比为(0. 4 0. 6) :1 ;所述的甲氧基硅烷与分子筛的质量之比为(0. 05 0. 20)Io
4.根据权利要求I所述的一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡;所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种;所述的二月桂酸二丁基锡与分子筛的质量之比为(0. 02 0. 04) 1 ;所述多异氰酸酯与分子筛的质量之比为(4 6) :1。
全文摘要
本发明涉及一种聚氨酯/分子筛复合胶的制备方法,属于高分子胶黏剂技术领域。本发明首先对分子筛进行活化和分散处理,制备出分子筛浆液,然后对分子筛进行表面处理,最后制备出聚氨酯/分子筛复合胶。本发明使用的分子筛其表面富含硅羟基,可提高聚氨酯胶的粘结能力,同时分子筛作为一种功能性补强填料,可进一步提高聚氨酯胶的力学性能。同时本发明在制备过程中不含有有毒溶剂,符合环保要求。
文档编号C09J11/04GK102634317SQ201210130188
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者刘明星, 周晓丽, 张宇, 秦健, 陈鹂 申请人:南京理工大学常熟研究院有限公司
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