一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于胶粘剂领域，涉及一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂及其制备方法，双氨基硅烷在其中起到了重要的作用。
【背景技术】
[0002]和单组份聚氨酯胶粘剂相比，双组份聚氨酯胶粘剂有着固化快，受湿度影响小，强度大等优点。但是在一些特殊环境下，比如冬季寒冷地区，由于温度较低，现有的双组份聚氨酯胶粘剂的固化速度仍然达不到客户需求。如果一味地增加催化剂的含量，则会导致胶粘剂的储存稳定性变差，成型后的强度降低。
[0003]目前市面上的用于低温环境下的双组份聚氨酯胶粘剂，都是通过增加胶粘剂里面的催化剂含量实现的，导致产品储存时间短，有的只能储存6个月甚至3个月。此外，还导致胶粘剂的强度大大降低，有的只有5MPa甚至更低。而当这种胶粘剂用于铁路，隧道，桥梁等基础设施建设时，会带来严重的质量安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂及其制备方法，其特点是用双氨基硅烷的特性，提高了产品的低温固化性能和粘结强度。
[0005]为实现上述目的，本发明的一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，所述胶粘剂由A和B两个组分组成，组分A和组分B比例为10: 1-1: 1，其中按质量份数计:
[0006]A组分包括:
[0007]异氰酸酯预聚体30-70份；
[0008]邻苯二甲酸酯10-30份；
[0009]无水氯化钙粉末10-20份；
[0010]二氧化钛粉末10-20份；
[0011]气相二氧化硅3-10份；
[0012]甲苯3-5 份；
[0013]B组分包括:
[0014]双氨基硅烷0.5-3份；
[0015]聚醚多元醇20-80份；
[0016]三乙醇胺0.05-1份；
[0017]三乙烯二胺0.05-1份；
[0018]二月桂酸二丁基锡0.01-0.5份；
[0019]碳酸钙粉末10-30份；
[0020]气相二氧化硅3-10份。
[0021]作为优选的技术方案:
[0022]本发明所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，所述异氰酸酯预聚体是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的分子量为3000-15000的异氰酸酯预聚体，其通过将5wt%的甲苯二异氰酸酯、25wt%的二苯基甲烷二异氰酸酯、25wt%的聚二苯基甲烷二异氰酸酯和45wt%的聚醚多元醇混合加热至70°C，并搅拌120分钟制得；异氰酸酯端基含量3-7%。
[0023]本发明所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，所述聚醚多元醇是分子量为2000-8000且官能度2-6的聚醚多元醇。
[0024]本发明还提出以上所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0025]I)制备A组分:按照异氰酸酯预聚体-邻苯二甲酸酯-无水氯化钙粉末-二氧化钛粉末-气相二氧化硅-甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌1-2小时；
[0026]2)制备B组分:按照双氨基硅烷-聚醚多元醇-三乙醇胺-三乙烯二胺-二月桂酸二丁基锡-碳酸钙粉末-气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌1-2小时；
[0027]3)将A组分和B组分混合制得所述含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂。
[0028]有益效果
[0029]由于采用以上技术方案，本发明的一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，其双氨基硅烷中的端氨基在氨基反应时起到了催化剂的作用，又起到了交联剂的作用，端氨基和异氰酸根的反应活性最高，在较低的温度下，仍然可以率先反应放热，放出的热量进一步促进A，B两组分反应。此外，由于硅烷的表面活性，端氨基在体系中的分布很均匀，提高了产品的均一性从而提高了产品的强度。本发明的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂特别适合使用在冬季寒冷地区的，隧道植筋，建筑结构链接等领域。
【具体实施方式】
[0030]下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0031]本发明中，异氰酸酯预聚体是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的分子量为3000-15000的异氰酸酯预聚体，其通过将5被％的甲苯二异氰酸酯、25wt %的二苯基甲烷二异氰酸酯、25wt %的聚二苯基甲烷二异氰酸酯和45wt %的聚醚多元醇混合加热至70°C，并搅拌120分钟制得；异氰酸酯端基含量3-7%。
[0032]实施例1
[0033]—种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0034]I)制备A组分:以质量份数计，按照35份异氰酸酯预聚体-30份邻苯二甲酸酯-10份无水氯化钙粉末-10份二氧化钛粉末-10份气相二氧化硅-5份甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌I小时；
[0035]2)制备B组分:以质量份数计，按照0.5份双氨基硅烷-80份聚醚多元醇-0.05份三乙醇胺-0.05份三乙烯二胺-0.4份二月桂酸二丁基锡-10份碳酸钙粉末-9份气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌I小时；
[0036]3)使用时用胶枪将A组分和B组分混合，固化后实测抗拉强度11.2MPa。
[0037]实施例2
[0038]—种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0039]I)制备A组分:以质量份数计，按照62份异氰酸酯预聚体-10份邻苯二甲酸酯-10份无水氯化钙粉末-10份二氧化钛粉末-3份气相二氧化硅-5份甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌2小时；
[0040]2)制备B组分:以质量份数计，按照0.6份双氨基硅烷-59份聚醚多元醇-0.1份三乙醇胺-0.1份三乙烯二胺-0.2份二月桂酸二丁基锡-30份碳酸钙粉末-10份气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌2小时；
[0041]3)使用时用胶枪将A组分和B组分混合，固化后实测抗拉强度13.2MPa。
[0042]实施例3
[0043]—种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0044]I)制备A组分:以质量份数计，按照37份异氰酸酯预聚体-10份邻苯二甲酸酯-20份无水氯化钙粉末-20份二氧化钛粉末-10份气相二氧化硅-3份甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌1.5小时；
[0045]2)制备B组分:以质量份数计，按照0.9份双氨基硅烷80份聚醚多元醇_1份三乙醇胺-0.05份三乙烯二胺-0.05份二月桂酸二丁基锡-10份碳酸钙粉末-8份气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌1.5小时；
[0046]3)使用时用胶枪将A组分和B组分混合，固化后实测抗拉强度7.2MPa。
[0047]实施例4
[0048]—种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0049]I)制备A组分:以质量份数计，按照30份异氰酸酯预聚体-30份邻苯二甲酸酯-10份无水氯化钙粉末-15份二氧化钛粉末-10份气相二氧化硅-5份甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌2小时；
[0050]2)制备B组分:以质量份数计，按照3份双氨基硅烷-70份聚醚多元醇-0.6份三乙醇胺-1份三乙烯二胺-0.4份二月桂酸二丁基锡-20份碳酸钙粉末-5份气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌I小时；
[0051]3)使用时用胶枪将A组分和B组分混合，固化后实测抗拉强度9.1MPa0
[0052]实施例5
[0053]—种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，包括以下步骤:
[0054]I)制备A组分:以质量份数计，按照60份异氰酸酯预聚体-10份邻苯二甲酸酯-14份无水氯化钙粉末-10份二氧化钛粉末-3份气相二氧化硅-3份甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌1-2小时；
[0055]2)制备B组分:以质量份数计，按照2份双氨基硅烷-60份聚醚多元醇-0.2份三乙醇胺-0.7份三乙烯二胺-0.1份二月桂酸二丁基锡-27份碳酸钙粉末-10份气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌2小时；
[0056]3)使用时用胶枪将A组分和B组分混合，固化后实测抗拉强度8.QMPa0
【主权项】
1.一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，其特征是，所述胶粘剂由A和B两个组分组成，组分A和组分B比例为10: 1-1: 1，其中按质量份数计: A组分包括: 异氰酸酯预聚体30-70份； 邻苯二甲酸酯10-30份； 无水氯化钙粉末10-20份； 二氧化钛粉末10-20份； 气相二氧化硅3-10份； 甲苯3-5份； B组分包括: 双氨基硅烷0.5-3份； 聚醚多元醇20-80份； 三乙醇胺0.05-1份； 三乙烯二胺0.05-1份； 二月桂酸二丁基锡0.01-0.5份； 碳酸钙粉末10-30份； 气相二氧化硅3-10份。2.根据权利要求1所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，其特征是，所述异氰酸酯预聚体是甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇反应得到的分子量为3000-15000的异氰酸酯预聚体，其通过将5wt%的甲苯二异氰酸酯、25wt%的二苯基甲烷二异氰酸酯、25被％的聚二苯基甲烷二异氰酸酯和45wt%的聚醚多元醇混合加热至70°C，并搅拌120分钟制得。3.根据权利要求2所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，其特征是，所述异氰酸酯端基含量为3-7%。4.根据权利要求1所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂，其特征是，所述聚醚多元醇是分子量为2000-8000且官能度2-6的聚醚多元醇。5.根据以上权利要求1-4中任一项所述的含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤: 1)制备A组分:按照异氰酸酯预聚体-邻苯二甲酸酯-无水氯化钙粉末-二氧化钛粉末-气相二氧化硅-甲苯的投料顺序进行投料，抽真空搅拌1-2小时； 2)制备B组分:按照双氨基硅烷-聚醚多元醇-三乙醇胺-三乙烯二胺-二月桂酸二丁基锡-碳酸钙粉末-气相二氧化硅的投料顺序投料，抽真空搅拌1-2小时； 3)将A组分和B组分混合制得所述含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂。
【专利摘要】本发明涉及一种含有双氨基硅烷的低温固化聚氨酯基胶粘剂及其制备方法，所述胶粘剂由A和B两个组分组成，组分A和组分B比例为10∶1-1∶1，其中按质量份数计：A组分包括：异氰酸酯预聚体30-70份；邻苯二甲酸酯10-30份；无水氯化钙粉末10-20份；二氧化钛粉末10-20份；气相二氧化硅3-10份；甲苯3-5份；B组分包括：双氨基硅烷0.5-3份；聚醚多元醇20-80份；三乙醇胺0.05-1份；三乙烯二胺0.05-1份；二月桂酸二丁基锡0.01-0.5份；碳酸钙粉末10-30份；气相二氧化硅3-10份。本发明用双氨基硅烷的特性，提高了产品的低温固化性能和粘结强度，特别适合使用在冬季寒冷地区的，隧道植筋，建筑结构粘结等领域。
【IPC分类】C09J11/04, C08G18/10, C09J11/06, C09J175/08, C08G18/66, C08G18/48
【公开号】CN105349087
【申请号】CN201510782836
【发明人】刘崴崴
【申请人】刘崴崴
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月16日