一种单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种胶黏剂，特别是涉及一种单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 聚氨酯胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（一 NHC00 -）或异氰酸酯 基（一 NC0)的胶黏剂，聚氨酯胶黏剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类，多异氰酸酯分子链 中含有异氰基（-NC0)和氨基甲酸酯基（-NH-C00-)，故聚氨酯胶黏剂表现出高度的活性与 极性，与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金 属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。聚氨酯胶黏剂具备优异的 抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性。聚氨酯胶 黏剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，在基材之间可形成软-硬 过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能。聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低 温性能超过所有其他类型的胶黏剂。水性聚氨酯胶黏剂具有低V0C含量、低或无环境污染、 不燃等特点，是聚氨酯胶黏剂的重点发展方向。
[0003] 例如，公开号为CN102585754B、公开日为2013. 12. 18、申请人为廊坊市北辰创业 树脂材料有限公司的中国专利申请公开了"一种溶剂型单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方 法"，其工艺步骤为：首先将重量份数为60-100份的聚醚多元醇抽真空除水，然后加入重量 份数为100份的二苯基甲烷二异氰酸酯进行反应，再加入重量份数为40-80份的溶剂和份 数为0. 5-2. 5份的催化剂，搅拌反应，最后加入重量份数为0. 01-0. 2份的稳定剂，搅拌反 应，过滤出料，密封保存，得到聚氨酯胶黏剂。此胶黏剂的发泡量由普通产品的3-4倍增加 到了 5-8倍，使其能够更好的融入基材和芯材，达到最佳的粘结状态；其贮存期由3-6个月 延长到了 11-13个月，解决了生产厂家和用户在生产和使用、保存上的很大问题。不过，该 胶黏剂存在一定的缺陷：耐水性和耐热性较差，在湿热环境中性能下降比较严重。
【发明内容】
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[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种单组份聚氨酯胶黏剂，其耐水性和耐热性较 好，能适用于湿热环境。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] -种单组份聚氨酯胶黏剂，其组份以及重量份数为：多元醇40~60份，异氰酸酯 20~25份，扩链剂0. 1~0. 6份，增塑剂9~12份，催化剂0. 01~0. 1份，溶剂10~15 份，增粘剂8~10份，交联剂1~2份，二硼化钛6~8份，PES 9~10份。
[0007] 优选地，本发明所述多元醇为植物油多元醇。
[0008] 优选地，本发明所述异氰酸酯为MDI。
[0009] 优选地，本发明所述扩链剂为三乙醇胺。
[0010] 优选地，本发明所述增塑剂为DIDP或DINP。
[0011] 优选地，本发明所述催化剂为有机锡类催化剂。
[0012] 优选地，本发明所述溶剂为氯代烃。
[0013] 优选地，本发明所述增粘剂为松香甘油酯。
[0014] 优选地，本发明所述交联剂为三羟甲基丙烷。
[0015] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述单组份聚氨酯胶黏剂的制备方法。
[0016] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0017] -种单组份聚氨酯胶黏剂的制备方法，其步骤如下：
[0018] (1)将硅烷偶联剂加入去离子水中搅拌均匀制得浓度为12%的偶联剂溶液，用盐 酸调节ph值为3. 2后加入二硼化钛粉体，硅烷偶联剂与二硼化钛粉体的重量比为1:24,放 入超声波清洗器中超声分散30分钟，静置沉淀10小时后离心分离，将沉淀物洗涤后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化钛备用；
[0019] (2)将多元醇、异氰酸酯加入搅拌爸，85°C下搅拌反应3小时，加入扩链剂继续搅 拌1小时，得到预聚体；
[0020] (3)将步骤⑵得到的预聚体、溶剂、增粘剂、交联剂搅拌混合20分钟，升温至 45°C后继续搅拌20分钟，加入增塑剂、PES、步骤（1)得到的改性二硼化钛，升温至90°C搅 拌3小时，降温至45°C后加入催化剂，搅拌40分钟，得到单组份聚氨酯胶黏剂。
[0021] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022] 1)PES是聚醚砜的英文简写，其分子结构中含有异亚丙基、醚基、砜基以及苯撑，异 亚丙基和醚基使得PES具有很好的耐水解性，可增加聚氨酯胶黏剂内部的交联度，并产生 一定程度的紧密的三维网络结构，降低胶黏剂在湿热环境中的性能下降幅度，大大提高胶 黏剂的耐水性；PES结构中的苯基和砜基使得PES具有良好的耐热性，因此还可有效提高胶 黏剂的耐热性。
[0023] 2)二硼化钛是一种耐高温性能优异的无机材料，不过其表面为亲水性，与聚氨酯 基体之间相容性较差，因而本发明通过硅烷偶联剂对其进行表面改性，硅烷偶联剂水解后 与其表面的羟基发生反应，将二硼化钛表面表面的亲水性变成了含有有机官能团的亲油 性，改善了其与聚氨酯基体的相容性以及而二者界面之间的界面结合力，从而大大提高了 胶黏剂的热分解温度以及耐热性。
【具体实施方式】：
[0024] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0025] 实施例1
[0026] 单组份聚氨酯胶黏剂，其组份以及重量份数为：植物油多元醇45份，MDI 23份，三 乙醇胺〇. 1份，DIDP 12份，有机锡类催化剂0. 05份，氯代烃14份，松香甘油酯10份，三羟 甲基丙烷1. 2份，二硼化钛7. 5份，PES 9. 3份。
[0027] 其制备方法的步骤如下：
[0028] (1)将硅烷偶联剂加入去离子水中搅拌均匀制得浓度为12%的偶联剂溶液，用盐 酸调节ph值为3. 2后加入二硼化钛粉体，硅烷偶联剂与二硼化钛粉体的重量比为1:24,放 入超声波清洗器中超声分散30分钟，静置沉淀10小时后离心分离，将沉淀物洗涤后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化钛备用；
[0029] (2)将植物油多元醇、MDI加入搅拌||，85°C下搅拌反应3小时，加入三乙醇胺继续 搅拌1小时，得到预聚体；
[0030] (3)将步骤（2)得到的预聚体、氯代烃、松香甘油酯、三羟甲基丙烷搅拌混合20分 钟，升温至45°C后继续搅拌20分钟，加入DIDP、PES、步骤（1)得到的改性二硼化钛，升温至 90°C搅拌3小时，降温至45°C后加入有机锡类催化剂，搅拌40分钟，得到单组份聚氨酯胶黏 剂。
[0031] 实施例2
[0032] 单组份聚氨酯胶黏剂，其组份以及重量份数为：植物油多元醇40份，MDI 25份，三 乙醇胺〇. 4份，DINP 10. 5份，有机锡类催化剂0. 06份，氯代烃11份，松香甘油酯8. 5份， 三羟甲基丙烷1. 6份，二硼化钛7份，PES 9. 6份。
[0033] 其制备方法的步骤如下：
[0034] (1)将硅烷偶联剂加入去离子水中搅拌均匀制得浓度为12%的偶联剂溶液，用盐 酸调节ph值为3. 2后加入二硼化钛粉体，硅烷偶联剂与二硼化钛粉体的重量比为1:24,放 入超声波清洗器中超声分散30分钟，静置沉淀10小时后离心分离，将沉淀物洗涤后90°C下 干燥至恒重，研磨后得到改性二硼化钛备用；
[0035] (2)将植物油多元醇、MDI加入搅拌爸，85°(：下搅拌反应3小时，加入三乙醇胺继续 搅拌1小时，得到预聚体；
[0036] (3)将步骤（2)得到的预聚体、氯代烃、松香甘油酯、三羟甲基丙烷搅拌混合20分 钟，升温至45°C后继续搅拌20分钟，加入DINP、PES、步骤（1)得到的改性二硼化钛，升温至 90°C搅拌3小时，降温至45°C后加入有机锡类催化剂，搅拌40分钟，得到单组份聚氨酯胶黏 剂。
[0037] 实施例3
[0038] 单组份聚氨酯胶黏剂，其组份以及重量份数为：植物油多元醇60份，MDI 20份，三 乙醇胺〇. 2份，DIDP 11. 5份，有机锡类催化剂0. 04份，氯代烃13份，松香甘油酯8. 8份， 三羟甲基丙烷1份，二硼化钛6. 5份，PES 9份。
[0039] 其制备方法的步骤如下：
[0040] (1)将硅烷偶联剂加入去离子水中搅拌均匀制得浓度为12%的偶联剂溶液，用盐 酸调节ph值为3. 2后加