专利名称：对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其是涉及一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚 氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
随着当前国内基础设施建设发展步伐不断加快，众多高速铁路客运专线在建造过 程中采用了大量的先进工艺及前沿技术(如无砟轨道技术)。世界高速铁路的发展证实，高 速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统，道砟粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性、 经济性相对较差。采用无砟轨道技术，高速列车其平稳性、舒适度达到优级，测试的各项数 据都在安全标准之内，并能实现了轨道“少维修、免维修”的设计目标，这些为高速铁路建设 发展起到重要作用。2007年，中国首条无砟轨道“遂渝铁路”全线贯通，京津城际铁路、武广客运专线、 沪宁城际铁路、郑西客运专线、京沪高速铁路均采用无砟轨道技术设计施工，无砟轨道技术 已经成为后期高速铁路建设发展趋势。砟轨道技术作为整体技术进行细化，客运专线铁路板式无砟轨道与梁面间设置滑 动层。而桥梁两端需要桥面与高强度挤塑板进行粘接。粘接挤塑板用的胶粘剂用于对梁面 防水层或混凝土面与高强度挤塑板进行粘结。目前通用的聚氨酯胶粘剂由于具有弹性好、低温柔韧性好、耐磨，并具有较高的物 理力学性能，在民用领域得到了广泛的应用，包括汽车、建筑等很多领域。因此通过的聚氨 酯胶粘剂也可以用在高速铁路无砟轨道的“两布一膜”技术以及高强度挤塑板的粘接中，聚 氨酯胶粘剂产品分为单组分与双组分两种，其中单组分胶粘剂使用方便，但存在着储存稳 定性差、固化速度慢、粘接强度低等缺点；双组分胶粘剂由于固化速度快，粘接强度高成为 高铁用胶的首选。由于高强度挤塑板产品易出现不平整的情况，为保证胶粘剂与桥面的全面粘接， 则需要胶粘剂粘度较大且不宜流淌，但为了施工方便还需要胶粘剂易刮涂，且由于挤塑板 的粘接位于桥面两端，承受更多的应力和振动，对胶黏剂力学性能的要求更高。因此就需要 既有防流挂性能又易利涂，且粘接力大的胶粘剂，但目前在挤塑板粘接技术中使用的胶粘 剂多为其它领域的胶粘剂转用(如土工布粘接用胶粘剂)，在施工工艺及粘接强度上存在 不足，而目前还没有专用于挤塑板粘接的胶粘剂。
发明内容
基于上述问题，本发明实施例的目的是提供一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的 聚氨酯胶粘剂及其制备方法，制得一种适用于对高速铁路用挤塑板进行粘接的胶粘剂，在 不施用任何底胶的情况下，对混凝土板、聚脲防水层及高强度挤塑板都具有良好的粘接效^ o
本发明的目的是通过下述技术方案实现的本发明实施例提供一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂 由第一组分与第二组分按2. 85 3. 15 1的质量比复配而成；其中，第一组分是由按质量百分比计，以30 60%的端羟基聚氨酯预聚体、5 10%的稀释剂、1 3%的小分子扩链剂、30 60%的无机填料、1 3%的抗流挂助剂、1 3%的吸湿剂、0. 2 0. 5%的消泡剂和0. 5 2%的有机硅偶联剂为原料，将各原料混合均 勻后制成的组合物；第一组分中的端羟基聚氨酯预聚体是由按质量百分比计，以10 25%的稀释剂、 40 60%的三官能度聚醚多元醇、10% 20%的两官能度聚醚多元醇和5 15%的二苯 基甲烷二异氰酸酯或其衍生物为原料；将原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多 元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100 110°C，反应 2. 5 3小时，合成反应完成，加入稀释剂后制成的端羟基聚氨酯预聚体；第二组分是由按质量百分比计的多异氰酸酯75 88%和稀释剂12 25%混合 形成的组合物。本发明实施例还提供一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备 方法，包括制备端羟基聚氨酯预聚体按质量百分比取制备端羟基聚氨酯预聚体的各原料，包括稀释剂10 25%、三 官能度聚醚多元醇40 60%、两官能度聚醚多元醇10%-20%和二苯基甲烷二异氰酸酯或 其衍生物5 15% ；将上述原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰 酸酯或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100 110°C，反应2. 5 3小时，合成反应完 成，加入稀释剂，即制得端羟基聚氨酯预聚体；制备第一组分按质量百分比取制备第一组分的各原料，包括上述制得的端羟基聚氨酯预聚体 30 60%、稀释剂5 10%、小分子扩链剂1 3%、无机填料30 60%、抗流挂助剂1 3%、吸湿剂1 3%、消泡剂0. 2 0. 5%和有机硅偶联剂0. 5 2% ；将上述原料中的端羟基聚氨酯预聚体、稀释剂、小分子扩链剂、抗流挂助剂、吸湿 剂、消泡剂、无机填料和有机硅偶联剂混合均勻后得到的组合物，制为第一组分；制备第二组分按质量百分比取制备第二组分的各原料，包括多异氰酸酯75 88%和稀释剂 12 25%，将原料中的多异氰酸酯和稀释剂混合后得到的组合物，制为第二组分；复配将上述制得的第一组分与第二组分按2. 85 3. 15 1的质量比混合后，即 制得该聚氨酯胶粘剂。从上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中通过对端羟基 聚氨酯预聚体结构的设计，扩链剂、抗流挂助剂、稀释剂、消泡剂和有机硅偶联剂的选择以 及调整无机填料的配比，配合适当的固化体系，使制得的胶粘剂具有固化速度快、粘接效果 好、施工方便等特点。该胶粘剂适用于高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接中，在不施用任何底 胶的情况下，对混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板都具有良好的粘接效果。该胶粘剂力学性能高，弹性好，无毒性、刺激性气体排出，耐侯性能优异。
具体实施例方式为便于理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例一本实施例提供一种聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂适用于高速铁路无砟轨道挤塑板粘接 的胶粘剂，该胶粘剂对混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板具有良好的粘接效果，该胶 粘剂是由第一组分与第二组分按2. 85 3. 15 1的质量比复配而成，该胶粘剂的异氰酸 酯质量百分含量为23% 28%、在25°C温度条件下粘度为200 400mPa-s ；其中，第一组 分是由按质量百分比计的端羟基聚氨酯预聚体30 60%、稀释剂5 10%、小分子扩链剂 1 3 %、无机填料30 60 %、抗流挂助剂1 3 %、吸湿剂1 3 %、消泡剂0. 2 0. 5 % 和有机硅偶联剂0. 5 2%为原料，将各原料混合均勻后制成的组合物；第一组分中的端羟基聚氨酯预聚体是由按质量百分比计，以10 25%的稀释剂、 40 60%的三官能度聚醚多元醇、10% 20%的两官能度聚醚多元醇和5 15%的二苯 基甲烷二异氰酸酯或其衍生物为原料；将原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多 元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100 110°C，反应 2. 5 3小时，合成反应完成，加入稀释剂后制成的端羟基聚氨酯预聚体；第二组分是由按质量百分比计的多异氰酸酯75 88%和稀释剂12 25%混合 形成的组合物。上述聚氨酯胶粘剂的第一组分各原料中，所用的稀释剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻
苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任一种；所用的小分子扩链剂为二邻氯二苯胺甲烷、三羟甲基丙烷、1，3丙二醇、1，4 丁二 醇中的任一种或任意几种；所用的无机填料为400目沉淀法重质碳酸钙、1250目的轻质碳酸钙、脂肪酸处理 的重质碳酸钙、粉术氧化钙中任一种或任意几种；所用的抗流挂助剂为比表面积为200m2/g的气相二氧化硅或脂肪酸处理的晶型纳 米碳酸钙中的任一种或任意几种；所用的吸湿剂为氧化钙、沸石、半水石膏或硅胶中的任一 种或任意几种；所用的消泡剂为改性聚硅氧烷合成的聚氨酯用消泡剂；所用的有机硅偶联剂为缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基 硅烷、N-0 -氨乙基-Y _氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种或任意几种。上述第一组分原料中的端羟基聚氨酯预聚体各原料中，所用的稀释剂为邻苯二甲 酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任一种；所用的三官能度聚醚多元醇采用分子量为500 1000的三官能度聚醚多元醇；所用的两官能度聚醚多元醇采用分子量为400 2000的两官能度聚醚多元醇；所用的二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物为二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺 改性二苯基甲烷二异氰酸酯、含50% 2，4异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。上述聚氨酯胶粘剂的第二组分各原料中，所用的多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异 氰酸酯、多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种或任意几种；
所用的稀释剂为尼龙酸二甲酯、二甲基甲酰胺、液体石蜡中的任一种。上述聚氨酯胶粘剂的制备方法，具体可按下述步骤进行制备制备端羟基聚氨酯预聚体按质量百分比取制备端羟基聚氨酯预聚体的各原料，包括稀释剂10 25%、三 官能度聚醚多元醇40 60%、两官能度聚醚多元醇10%-20%和二苯基甲烷二异氰酸酯或 其衍生物5 15% ；将上述原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰 酸酯或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100 110°C，反应2. 5 3小时，合成反应完 成，加入稀释剂制得端羟基聚氨酯预聚体；上述制备端羟基聚氨酯预聚体步骤中，还包括待合成反应完成后取样，并通过测 试取样的粘度、羟值来确认制得的端羟基聚氨酯预聚体是否合格的步骤，若测试取样的羟 值为80 140mgK0H/g、在25°C温度条件下的粘度为2000 4500mPa s，则确认制得合格 的端羟基聚氨酯预聚体。制备第一组分按质量百分比取制备第一组分的各原料，包括上述制得的端羟基聚氨酯预聚体 30 60%、稀释剂5 10%、小分子扩链剂1 3%、无机填料30 60%、抗流挂助剂1 3%、吸湿剂1 3%、消泡剂0. 2 0. 5%和有机硅偶联剂0. 5 2% ；将上述原料中的端羟基聚氨酯预聚体、稀释剂、小分子扩链剂、抗流挂助剂、吸湿 剂、消泡剂、无机填料和有机硅偶联剂混合均勻后，制得第一组分；制备第二组分按质量百分比取制备第二组分的各原料，包括多异氰酸酯75 88%和稀释剂 12 25%，将原料中的多异氰酸酯和稀释剂混合后制得第二组分。复配将上述制得的第一组分与第二组分按2. 85 3. 15 1的质量比混合后，得 到该聚氨酯胶粘剂。本发明实施例的制备方法中通过对端羟基聚氨酯预聚体结构的设计，扩链剂、抗 流挂助剂、稀释剂、消泡剂和有机硅偶联剂的选择以及调整无机填料的配比，配合适当的固 化体系，使制得的胶粘剂具有固化速度快、粘接效果好、施工方便等特点。使制得的胶粘剂 适用于高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接中，在不施用任何底胶的情况下，对混凝土板或聚 脲防水层与高强度挤塑板都具有良好的粘接效果。该胶粘剂力学性能高，弹性好，无毒性、 刺激性气体排出，耐侯性能优异。实施例二本实施例提供一种聚氨酯胶粘剂的制备方法，制得一种适用于高速铁路无砟轨道 中挤塑板粘接的胶粘剂，应用于混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板之间的粘接，达到 良好的粘接效果，该制备方法具体包括制备端羟基聚氨酯预聚体按下述配比取原料原料配比(质量份)聚醚三元醇(分子量为500) 50聚醚二元醇(分子量为400) 12
邻苯二甲酸二辛酯23二苯基甲烷二异氰酸酯15;制备方法将50质量份的聚醚三元醇、12质量份的聚醚二元醇加入到合成反应釜 中，升温度至50°C，关闭加热，将15质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯迅速加入到合成反应 釜中，保持温度110°C，反应3小时，将23质量份的邻苯二甲酸二辛酯加入，测得反应产物的 粘度为3000mPa s(25°C温度条件下)、羟值为130，合成反应完成，制得端羟基聚氨酯预聚 体；制备第一组分，按下述配比取各原料原料配比(质量份)上述制得的端羟基聚氨酯预聚体 40邻苯二甲酸二辛酯101，4 丁二醇1沉淀法重质碳酸钙43氧化钙2纳米碳酸钙3改性聚硅氧烷消泡剂0.4氨丙基三乙氧基硅烷0.6第一组分的制备方法将40质量份的上述制得的端羟基聚氨酯预聚体、10质量份 的邻苯二甲酸二辛酯、1质量份的1，4 丁二醇、43质量份的沉淀法重质碳酸钙、2质量份氧化 钙、3质量份的纳米碳酸钙、0. 4质量份的改性聚硅氧烷消泡剂、0. 6质量份的Y -氨丙基三 乙氧基硅烷混合均勻后，得到的组合物即为制得的该聚氨酯胶粘剂的第一组分；制备第二组分，按下述配比取各原料原料配比(质量份)多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯 85尼龙酸二甲酯(稀释剂)15;第二组分的制备方法将多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯和稀释剂两者混合 后，即制得NC0%含量为26、粘度为250mPa (25°C温度条件下)的该聚氨酯胶粘剂的第二 组分；复配将上述制得的第一组分和第二组分按3 1质量比混合，即得到聚氨酯胶粘 剂，该胶粘剂可以用在高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接技术中，用于梁面防水层或混凝土 面与高强度挤塑板的粘结。将本实施例制得的胶粘剂在23士2°C、RH 50士5%条件下养护7天，进行性能测 试，结果如表1 表 1凝结时间(20°C) 固体含量 拉伸强度 断裂延伸率 撕裂强度
抗流挂性能
与聚脲防水层拉拔粘结强度 拉拔粘结强度(与高强度挤塑 板)
不透水性(0.4 MPa, 30min)
适用温度(°C) 适用湿度(RH)
铁科院性能指标检测结果30-60mins45mins5=97%98%5=5.0MPalO.OMPa40-120%80%彡 20kN/m30kN/m6mm厚不流挂6mm厚不流挂彡1.0 MPa3.0 MPa5=0.6 MPa1.0 MPa不透水不透水5-40 °C5-40 °C彡80%sS80%附胶粘剂性能测试标准如下凝结时间GB/T 7193. 6-1987 ；固体含量 GB/T19250-2003 ；拉伸强度GB/T528-1998 ；断裂延伸率GB/T528-1998 ；撕裂强度GB/T529-1999 ；拉拔粘结强度桉客运专线铁路CRTS II型板式无砟轨道滑动层暂行技术条件，拉 拔粘结强度的测试规定；从测试结果来看，本发明实施例制得的聚氨酯胶粘剂完全满足铁道科学研究院关 于无砟轨道挤塑板粘接的技术标准和规范，适合用于高速铁路无砟轨道挤塑板的粘接。实施例三本实施例提供一种聚氨酯胶粘剂的制备方法，制得一种适用于高速铁路无砟轨道 中挤塑板粘接的胶粘剂，应用于混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板之间的粘接，达到 良好的粘接效果，该制备方法具体包括制备端羟基聚氨酯预聚体按下述配比取原料原料配比(质量份)聚醚三元醇(分子量为800)60聚醚二元醇(分子量为2000)15邻苯二甲酸二异壬酯15碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯 10;制备方法将60质量份的聚醚三元醇、10质量份的聚醚二元醇加入到合成反应釜 中，升温度至50°C，关闭加热，将15质量份的碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯迅速 加入到合成反应釜中，保持温度110°C，反应3小时，加入15质量份的邻苯二甲酸二辛酯，测 得反应产物粘度为3500mPa s(25°C温度条件下)、羟值为105，合成反应完成，制得端羟基聚氨酯预聚体；制备第一组分，按下述配比取各原料原料配比(质量份)上述步骤制备的端羟基聚氨酯预聚体50邻苯二甲酸二异壬酯10二邻氯二苯胺甲烷1脂肪酸处理重质碳酸钙35沸石1气相二氧化硅2N-0-氨乙基-Y-氨丙基三甲氧基硅烷 0.6改性聚硅氧烷消泡剂0.4第一组分的制备方法将50质量份的上述制备步骤中制得的端羟基聚氨酯预聚 体、10质量份的邻苯二甲酸二异壬酯、1质量份的二邻氯二苯胺甲烷、35质量份的脂肪酸处 理重质碳酸钙、1质量份的沸石、2质量份的气相二氧化硅、0. 4质量份的改性聚硅氧烷消泡 剂、0.6质量份的N-0-氨乙基-Y-氨丙基三甲氧基硅烷混合均勻后，形成的组合物即为制 得的该聚氨酯胶粘剂的第一组分；制备第二组分，按下述配比取各原料原料配比(质量份)多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯52多亚甲基多苯基异氰酸酯30二甲基甲酰胺(稀释剂)18第二组分的制备方法将多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异 氰酸酯和稀释剂三者混合复配，即制得NC0%含量为27、粘度为390mPa s(25°C温度条件 下)的该聚氨酯胶粘剂的第二组分；复配将上述制得的第一组分和第二组分按3 1质量比混合，即得到聚氨酯胶粘 剂，该胶粘剂可以用在高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接技术中，用于梁面防水层或混凝上 面与高强度挤塑板的粘结。将本实施例制得的胶粘剂复配后，进行制样和粘接，在23士2°C、RH 50士5%条件 下养护7天，进行性能测试，结果如表2 表2:
从上述测试结果可以看出，本实施例制得的聚氨酯胶粘剂完全满足铁道科学研究 院关于无砟轨道挤塑板粘接的技术标准和规范，适合用于高速铁路无砟轨道挤塑板的粘接。实施例四本实施例提供一种聚氨酯胶粘剂的制备方法，制得一种适用于高速铁路无砟轨道 中挤塑板粘接的胶粘剂，应用于混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板之间的粘接，达到 良好的粘接效果，该制备方法具体包括制备端羟基聚氨酯预聚体按下述配比取原料原料配比(质量份)聚醚三元醇(分子量为1000)60聚醚二元醇(分子量为400)14邻苯二甲酸二辛酯14二苯基甲烷二异氰酸酯6高2，4异构体含量的二苯基甲烷二异氰酸酯6制备方法将60质量份的聚醚三元醇、12质量份的聚醚二元醇加入到合成反应釜 中，升温度至50°C，关闭加热，将8质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、6质量份的高2，4异构 体含量的二苯基甲烷二异氰酸酯迅速加入到合成反应釜中，保持温度115°C，反应3小时， 加入14质量份的邻苯二甲酸二辛酯稀释，测得反应产物的粘度为2200mPa ^(251)、羟值 为85，合成反应完成，制得聚氨酯预聚体；
制备第一组分 按下述配比取原料 原料
上述步骤制备的端羟基聚氨酯预聚体 甲酸二辛酯
苯 B-
令
配比(质量份)
48
5
12
1，4 丁二醇21250目的轻质碳酸钙13脂肪酸处理重质碳酸钙25.5半水石膏3气相二氧化硅1纳米碳酸钙1缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷0.5N-0-氨乙基-Y-氨丙基三甲氧基硅烷 0.5改性聚硅氧烷消泡剂0.5第一组分的制备方法将48质量份的上述制备步骤中制得的端羟基聚氨酯预聚 体、5质量份的邻苯二甲酸二辛酯、2质量份的1，4 丁二醇、13质量份的1250目的轻质碳酸 钙、25. 5质量份的脂肪酸处理重质碳酸钙、3质量份半水石膏、1质量份的气相二氧化硅、 1质量份的纳米碳酸钙、0. 5质量份的Y -缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、0. 5质量份的 N- 3 -氨乙基-Y _氨丙基三甲氧基硅烷、0. 5质量份的改性聚硅氧烷消泡剂混合均勻后，即 制得该聚氨酯胶粘剂的第一组分；制备第二组分按下述配比取各原料原料配比(质量份)多亚甲基多苯基异氰酸酯 77液体石蜡(稀释剂)23第二组分的制备方法将多亚甲基多苯基异氰酸酯和稀释剂两者复配，制得 NC0%含量为26、粘度为300mPa s(25°C )的该聚氨酯胶粘剂的第二组分。复配将上述制得的第一组分和第二组分按3 1质量比混合，即得到聚氨酯胶粘 剂，该胶粘剂可以用在高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接技术中，用于梁面防水层或混凝土 面与高强度挤塑板的粘结。将本实施例的胶粘剂复配后，进行制样和粘接，在23士2°C、RH 50士5%条件下养 护7天，进行性能测试，结果如表3 表3 从上述测试结果可以看出，本实施例制得的聚氨酯胶粘剂完全满足铁道科学研究 院关于无砟轨道挤塑板粘接的技术标准和规范，适合用于高速铁路无砟轨道挤塑板的粘接。综上所述，本发明实施例的制备方法中通过对端羟基聚氨酯预聚体结构的设计， 扩链剂、抗流挂助剂、稀释剂、消泡剂和有机硅偶联剂的选择以及调整无机填料的配比，并 配合适当的固化体系，使制得的胶粘剂具有固化速度快、粘接效果好、施工方便等特点。使 制得的胶粘剂适用于高速铁路无砟轨道的挤塑板粘接中，在不施用任何底胶的情况下，对 混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板都具有良好的粘接效果。该胶粘剂力学性能高，弹 性好，无毒性、刺激性气体排出，耐侯性能优异。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
权利要求
一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂由第一组分与第二组分按2.85～3.15∶1的质量比复配而成；其中，第一组分是由按质量百分比计，以30～60％的端羟基聚氨酯预聚体、5～10％的稀释剂、1～3％的小分子扩链剂、30～60％的无机填料、1～3％的抗流挂助剂、1～3％的吸湿剂、0.2～0.5％的消泡剂和0.5～2％的有机硅偶联剂为原料，将各原料混合均匀后制成的组合物；第一组分中的端羟基聚氨酯预聚体是由按质量百分比计，以10～25％的稀释剂、40～60％的三官能度聚醚多元醇、10％～20％的两官能度聚醚多元醇和5～15％的二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物为原料；将原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100～110℃，反应2.5～3小时，合成反应完成，加入稀释剂后制成的端羟基聚氨酯预聚体；第二组分是由按质量百分比计的多异氰酸酯75～88％和稀释剂12～25％混合形成的组合物。
2.如权利要求1所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，其特征在于， 所述第一组分各原料中，所用的稀释剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的 任一种；所用的小分子扩链剂为二邻氯二苯胺甲烷、三羟甲基丙烷、1，3丙二醇、1，4 丁二醇中 的任一种或任意几种；所用的无机填料为400目沉淀法重质碳酸钙、1250目的轻质碳酸钙、脂肪酸处理的重 质碳酸钙、粉末氧化钙中任一种或任意几种；所用的抗流挂助剂为比表面积为200m2/g的气相二氧化硅或脂肪酸处理的晶型纳米碳 酸钙中的任一种或任意几种；所用的吸湿剂为氧化钙、沸石、半水石膏或硅胶中的任一种或任意几种； 所用的消泡剂为改性聚硅氧烷合成的聚氨酯用消泡剂；所用的有机硅偶联剂为Y-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、 N-β -氨乙基-Y -氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种或任意几种。
3.如权利要求1所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，其特征在于， 所述第一组分原料中的端羟基聚氨酯预聚体的各原料中，所用的稀释剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的 任一种；所用的三官能度聚醚多元醇采用分子量为500 1000的三官能度聚醚多元醇； 所用的两官能度聚醚多元醇采用分子量为400 2000的两官能度聚醚多元醇； 所用的二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物为二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性 二苯基甲烷二异氰酸酯、含50% 2，4异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。
4.如权利要求1所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，其特征在于， 所述第二组分各原料中，所用的多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、多元醇改性二苯 基甲烷二异氰酸酯中的任一种或任意几种；所用的稀释剂为尼龙酸二甲酯、二甲基甲酰胺、液体石蜡中的任一种。
5.如权利要求1所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂，其特征在于， 所述胶粘剂的异氰酸酯质量百分含量为23% 28%、在25 °C温度条件下粘度为200 400mPa s。
6.一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括制备端羟基聚氨酯预聚体按质量百分比取制备端羟基聚氨酯预聚体的各原料，包括稀释剂10 25%、三官能 度聚醚多元醇40 60%、两官能度聚醚多元醇10%-20%和二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍 生物5 15% ；将上述原料中的三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯 或其衍生物加入到合成反应釜中，升温至100 110°C，反应2. 5 3小时，合成反应完成， 加入稀释剂，即制得端羟基聚氨酯预聚体；制备第一组分按质量百分比取制备第一组分的各原料，包括上述制得的端羟基聚氨酯预聚体30 60%、稀释剂5 10%、小分子扩链剂1 3%、无机填料30 60%、抗流挂助剂1 3%、 吸湿剂1 3%、消泡剂0. 2 0. 5%和有机硅偶联剂0. 5 2% ；将上述原料中的端羟基聚氨酯预聚体、稀释剂、小分子扩链剂、抗流挂助剂、吸湿剂、消 泡剂、无机填料和有机硅偶联剂混合均勻后得到的组合物，制为第一组分；制备第二组分按质量百分比取制备第二组分的各原料，包括多异氰酸酯75 88%和稀释剂12 25 %，将原料中的多异氰酸酯和稀释剂混合后得到的组合物，制为第二组分；复配将上述制得的第一组分与第二组分按2. 85 3. 15 1的质量比混合后，即制得 该聚氨酯胶粘剂。
7.如权利要求6所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其 特征在于，所述制备端羟基聚氨酯预聚体步骤中，所用的稀释剂采用邻苯二甲酸二辛酯、邻 苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的任一种；所用的三官能度聚醚多元醇的分子量为500 1000 ；所用的两官能度聚醚多元醇的分子量为400 2000 ；所用的二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物采用二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改 性二苯基甲烷二异氰酸酯、含50% 2，4异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。
8.如权利要求6所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其 特征在于，所述制备第一组分步骤中，所用的无机填料采用400目沉淀法重质碳酸钙、1250 目的轻质碳酸钙、脂肪酸处理的重质碳酸钙、粉末氧化钙中任一种或任意几种；所用的稀释剂采用邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中 的任一种；所用的小分子量扩链剂采用二邻氯二苯胺甲烷、三羟甲基丙烷、1，3丙二醇、1，4 丁二 醇中的任一种或任意几种；所用的有机硅偶联剂采用缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅 烧、N- 0 -氨乙基-Y _氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种或任意几种；所用的抗流挂助剂采用比表面积为200m2/g的气相二氧化硅或脂肪酸处理的晶型纳米 碳酸钙中的任一种或任意几种；所用的吸湿剂采用氧化钙、沸石、半水石膏或硅胶中的任一种或任意几种。所用的消泡剂采用改性聚硅氧烷合成的聚氨酯用消泡剂。
9.如权利要求6所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其 特征在于，所述制备第二组分步骤中，所用的多异氰酸酯采用多亚甲基多苯基异氰酸酯、多 元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种或任意几种；所用的稀释剂采用尼龙酸二甲酯、二甲基甲酰胺、液体石蜡中的任一种。
10.如权利要求6所述的对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂的制备方法， 其特征在于，所述制备端羟基聚氨酯预聚体步骤还包括待合成反应完成后取样，并通过测试取样的粘度、羟值来确认制得的端羟基聚氨酯预 聚体是否合格的步骤，若测试取样的羟值为80 140mgK0H/g、在25°C温度条件下的粘度为 2000 4500mPa s，则确认制得合格的端羟基聚氨酯预聚体。
全文摘要
本发明公开一种对高速铁路用挤塑板进行粘接的聚氨酯胶粘剂及其制备方法。属粘合剂制备领域。该方法包括利用多种三官能度聚醚多元醇、两官能度聚醚多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯或其衍生物和稀释剂在一定条件下合成反应得到的端羟基聚氨酯预聚体，与小分子扩链剂、抗流挂助剂、消泡剂、吸湿剂、无机填料、有机硅偶联剂复合作为该胶粘剂的第一组分；由多异氰酸酯作为该胶粘剂的第二组分，两组分按比例复配得到聚氨酯胶粘剂。该方法制得的胶粘剂具有固化速度快、粘接效果好、力学性能高、抗流挂、施工方便等特点。不施用任何底胶，使混凝土板或聚脲防水层与高强度挤塑板的粘接具有良好的粘接效果。完全满足无砟轨道技术的技术标准和规范。
文档编号C09J175/08GK101921568SQ201010220559
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者刘滨 申请人:北京高盟新材料股份有限公司