聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氨酯粘结剂的制备方法，该制备方法包括：将聚酯多元醇、有机溶剂和对苯二胺进行混合，得到混合物Ml;将二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2;向混合物M2中加入固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂；以聚氨酯粘结剂的总重量为基准，聚酯多元醇的用量为55-85重量％，二异氰酸酯的用量为2-15重量％，对苯二胺的用量为0.5-5重量％，有机溶剂的用量为5-30重量％，固化剂的用量为0.5-5重量％，有机硅偶联剂的用量为0.1-2重量％，扩链剂的用量为0.1-2重量％。本发明还提供了一种聚氨酯粘结剂及其应用。使制得的聚氨酯粘结剂在粘结彩钢板时能耐高温且粘结力较强。
【专利说明】聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粘结剂的制备及应用领域，具体地，涉及一种聚氨酯粘结剂及其制备 方法和应用。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯粘结剂作为一种常用的粘结剂，在日常生活和生产中应用极为广泛，但是 聚氨酯粘结剂在实际使用过程中，往往在较高温度时易于熔化或是水解，进而降低其粘结 力，导致产品质量降低，尤其是在粘结彩钢板时，因彩钢板本身大多作为屋顶进行使用，不 仅易于受热，且彩钢板吸热性较强，极易使其变热，从而使得拥有粘结彩钢板的聚氨酯粘结 剂粘结力大幅降低，当粘结力过低时，极易于造成彩钢板脱落，给生产和生活带来一定的损 失。
[0003] 因此，提供一种能耐高温，且粘结力较强的聚氨酯粘结剂及其制备方法是本发明 亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中聚氨酯粘结剂在高温条件 下粘结力大幅降低的问题，从而提供一种能耐高温，且粘结力较强的聚氨酯粘结剂及其制 备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种聚氨酯粘结剂的制备方法，其中，所述制备方 法包括：
[0006] (1)将聚酯多元醇、有机溶剂和对苯二胺进行混合，得到混合物Ml;
[0007] (2)将二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;
[0008] (3)向混合物M2中加入固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘 结剂；其中，
[0009] 以所述聚氨酯粘结剂的总重量为基准，所述聚酯多元醇的用量为55-85重量％, 所述二异氰酸酯的用量为2-15重量％，所述对苯二胺的用量为0. 5-5重量％，所述有机溶 剂的用量为5-30重量％，所述固化剂的用量为0. 5-5重量％，所述有机硅偶联剂的用量为 0. 1-2重量％，所述扩链剂的用量为0. 1-2重量％。
[0010] 本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的聚氨酯粘结剂。
[0011] 本发明还提供了一种上述聚氨酯粘结剂在粘结彩钢板中的应用。
[0012] 本发明通过将一定比例的聚酯多元醇、有机溶剂、对苯二胺、二异氰酸酯、乙二醇 和己二酸进行混合后，在向混合物中加入一定量的固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂，制得聚 氨酯粘结剂，同时该制得的聚氨酯粘结剂具有耐高温性能，在高温条件下使用依然具有良 好的粘结力，从而使得该制得的聚氨酯粘结剂可以在高温下依旧具有良好的粘结性能，不 至于导致粘结物的脱落等情况的出现。
[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015] 本发明提供了一种聚氨酯粘结剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：
[0016] (1)将聚酯多元醇、有机溶剂和对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;
[0017] ⑵将二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;
[0018] (3)向混合物M2中加入固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘 结剂；其中，
[0019] 以所述聚氨酯粘结剂的总重量为基准，所述聚酯多元醇的用量为55-85重量％, 所述二异氰酸酯的用量为2-15重量％，所述对苯二胺的用量为0. 5-5重量％，所述有机溶 剂的用量为5-30重量％，所述固化剂的用量为0. 5-5重量％，所述有机硅偶联剂的用量为 0. 1-2重量％，所述扩链剂的用量为0. 1-2重量％。
[0020] 上述制备方法通过将一定比例的聚酯多元醇、有机溶剂、对苯二胺和二异氰酸酯 进行混合后，在向混合物中加入一定量的固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂，制得聚氨酯粘结 齐IJ，同时该制得的聚氨酯粘结剂具有耐高温性能，在高温条件下使用依然具有良好的粘结 力，从而使得该制得的聚氨酯粘结剂可以在高温下依旧具有良好的粘结性能，不至于导致 粘结物的脱落等情况的出现。
[0021] 为了使制得的聚氨酯粘结剂在高温下具有更好的粘结性能，不至于导致其粘结的 物体出现易脱落等情况，在本发明的一种优选的实施方式中，以所述聚氨酯粘结剂的总重 量为基准，所述聚酯多元醇的用量为65-75重量％，所述二异氰酸酯的用量为5-10重量％, 所述对苯二胺的用量为1-3重量％，所述有机溶剂的用量为10-20重量％，所述固化剂的用 量为1-2重量％，所述有机硅偶联剂的用量为0. 5-1重量％，所述扩链剂的用量为0. 5-1重 量％。
[0022] 该制备过程可以在常规条件下进行，当然，为了尽可能避免空气中的物质会与参 与反应的物质发生其他反应，产生其他杂质，导致制得的聚氨酯粘结剂效果变差，在本发明 的一种更为优选的实施方式中，步骤（1)和步骤（2)可以选择在氮气环境下进行混合。当 然，也可以选择其他较为稳定的气体存在的环境下进行反应，例如，可以为惰性气体存在的 环境下，当然，考虑到生产成本等因素，且氮气在空气中含量较高，便于提取，使用成本较 低，因此，在本发明中还是优先选择在氮气存在的环境下进行反应。
[0023] 本发明中所使用的聚酯多元醇可以为本领域常规的聚酯多元醇类型，当然，为了 得到更好的耐高温效果，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述聚酯多元醇可以通 过乙二醇和己二酸缩合制得，当然，为了使得制得的聚酯多元醇可以更好地反应，并尽可能 减少其他产物的生成，在本发明的一种更为优选的实施方式中，以所述聚酯多元醇的总重 量为基准，所述乙二醇的用量为20-40重量％,所述己二酸的用量为60-80重量％。
[0024] 所述二异氰酸酯可以为本领域常规使用的二异氰酸酯类型，例如可以为甲苯二异 氰酸酯、脂环族二异氰酸酯等，为了使制得的聚氨酯粘结剂具有更好的耐高温性能和更强 的粘结性能，在本发明的一种优选的实施方式中，例如，所述二异氰酸酯可以具体选择为甲 苯-2, 4-二异氰酸酯和/或1，5-萘二异氰酸酯。
[0025] 所述有机溶剂可以为本领域常规使用的有机溶剂类型，例如可以为甲苯、苯乙烯 和三氯乙烯等常规使用的有机溶剂类型，为了使得各反应物之间可以更好地混合，所述有 机溶剂可以优先选择为采用丙酮和/或环己酮。
[0026] 所述固化剂可以为本领域常规使用的固化剂类型，例如，可以二乙烯三胺、间苯二 甲胺等，为了使得制得的聚氨酯粘结剂更易凝固，节省实际操作时间，在本发明的一种更为 优选的实施方式中，所述固化剂可以为三乙醇胺。
[0027] 所述扩链剂可以为本领域常规是使用的扩链剂类型，常规使用的扩链剂均可在本 发明中使用，在此不作赘述，但是为了得到更好的粘结效果，例如，在本发明的一种优选的 实施方式中，所述扩链剂可以具体为丙二醇和/或1，4-环己二醇。
[0028] 本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的聚氨酯粘结剂。
[0029] 本发明还提供了一种上述聚氨酯粘结剂在粘结彩钢板中的应用。
[0030] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述乙二醇、己二酸、 丙酮、环己酮、对苯二胺、甲苯-2, 4-二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯三乙醇胺、丙二醇和 1，4-环己二醇为常规市售品，所述有机硅偶联剂为上海士峰生物科技有限公司生产的牌号 为KH570的常规市售硅烷偶联剂。
[0031] 实施例1
[0032] 在氮气环境下，将65g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过13g乙二醇和52g己二 酸缩合制得）、18g丙酮和3g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将IOg甲 苯-2, 4-二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入2g三乙醇胺、 Ig丙二醇和Ig有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂Al。
[0033] 实施例2
[0034] 在氮气环境下，将75g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过30g乙二醇和45g己 二酸缩合制得）、13g环己酮和2g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将 8gl，5-萘二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入Ig三乙醇胺、 0. 5gl，4-环己二醇和0. 5g有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂A2。
[0035] 实施例3
[0036] 在氮气环境下，将72g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过21. 6g乙二醇和50. 4g 己二酸缩合制得）、IOg丙酮、7. 5g环己酮和I. 5g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮 气环境下，将3g甲苯-2, 4-二异氰酸酯和3gl，5-萘二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混 合物M2 ;向混合物M2中加入I. 5g三乙醇胺、0. 35g丙二醇、0. 4gl，4-环己二醇和0. 75g有 机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂A3。
[0037] 实施例4
[0038]将55g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过Ilg乙二醇和44g己二酸缩合制得）、 25. 8g丙酮和4g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将14. 5g甲苯-2, 4-二 异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入0. 5g三乙醇胺、0. Ig丙二 醇和0. Ig有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂A4。
[0039] 实施例5
[0040] 将85g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过34g乙二醇和51g己二酸缩合制得）、4g 环己酮和0. 5g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将2gl，5-萘二异氰酸酯 加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入4. 5g三乙醇胺、2gl, 4-环己二醇和 2g有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂A5。
[0041] 对比例1
[0042] 在氮气环境下，将18g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过3. 6g乙二醇和14. 4g己 二酸缩合制得）、40g丙酮和IOg对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将18g 甲苯-2, 4-二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入8g三乙醇胺、 3g丙二醇和3g有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂Dl。
[0043] 对比例2
[0044] 在氮气环境下，将95g聚酯多元醇（所述聚酯多元醇通过38g乙二醇和57g己二 酸缩合制得）、3. Ig环己酮和0. 4g对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ;在氮气环境下，将 lgl，5-萘二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ;向混合物M2中加入0. 4g三乙醇 胺、0. 05gl，4-环己二醇和0. 05g有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂D2。
[0045] 对比例3
[0046] 市售常规聚氨酯粘结剂D3。
[0047] 测试例
[0048] 将上述制得的A1-A5和D1-D3分别粘结住两片彩钢瓦并测定其剥离强度K1，同时 将上述彩钢瓦置于40°C的环境下放置28天后测定剥离强度K2,得到的结果如表1所示。
[0049]表1
【权利要求】
1. 一种聚氨酯粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： (1) 将聚酯多元醇、有机溶剂和对苯二胺进行混合，得到混合物Ml ; (2) 将二异氰酸酯加入混合物Ml中，得到混合物M2 ; (3) 向混合物M2中加入固化剂、扩链剂和有机硅偶联剂进行混合，得到聚氨酯粘结剂； 其中， 以所述聚氨酯粘结剂的总重量为基准，所述聚酯多元醇的用量为55-85重量％，所述 二异氰酸酯的用量为2-15重量％，所述对苯二胺的用量为0. 5-5重量％，所述有机溶剂的 用量为5-30重量％，所述固化剂的用量为0. 5-5重量％，所述有机硅偶联剂的用量为0. 1-2 重量％，所述扩链剂的用量为〇. 1-2重量％。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其中，以所述聚氨酯粘结剂的总重量为基准，所述 聚酯多元醇的用量为65-75重量％，所述二异氰酸酯的用量为5-10重量％，所述对苯二胺 的用量为1 _3重量％，所述有机溶剂的用量为10-20重量％，所述固化剂的用量为1-2重 量％，所述有机娃偶联剂的用量为〇. 5-1重量％,所述扩链剂的用量为0. 5-1重量％。
3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（1)和步骤（2)为在氮气环境下进 行混合。
4. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述聚酯多元醇通过乙二醇和己二酸缩 合制得，以所述聚酯多元醇的总重量为基准，所述乙二醇的用量为20-40重量％，所述己二 酸的用量为60-80重量％。
5. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯为甲苯-2, 4-二异氰酸 酯和/或1，5-萘二异氰酸酯。
6. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述有机溶剂为丙酮和/或环己酮。
7. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述固化剂为三乙醇胺。
8. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述扩链剂为丙二醇和/或1，4-环己 二醇。
9. 一种根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得的聚氨酯粘结剂。
10. -种权利要求9所述的聚氨酯粘结剂在粘结彩钢板中的应用。
【文档编号】C08G18/42GK104212402SQ201410478764
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】万贤虎 申请人:安徽艾米伦特建材科技有限公司