本发明属于胶黏剂领域，具体涉及一种封闭型聚氨酯胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
：聚氨酯是一类大分子聚合物，由于其主链中含有氨基甲酸酯基，又称聚氨基甲酸酯，分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。由于聚氨酯大分子中含有的基团都是强极性基团，而且大分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有很多优点：具有较高的机械强度和氧化稳定性，具有较高的柔曲性和回弹性，并且具有优良的耐油性、耐水性和耐火性。二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，是多异氰酸酯的常见类型之一，用于生产聚氨酯的材料，其具有机械性能良好、固体含量较高等优点，应用范围较广。一般来说，其在木器涂料、汽车修补涂料、防腐材料、电子涂料、特种材料、聚氨酯防水材料等领域都是非常重要的原材料。除此之外，其优秀的防水效果也常用于改善建材的防水性、或作为精细装修材料、甚至作为车辆和船舶的密封材料或密封部件等出现。由于mdi活性较强，容易发生自体聚合反应，易与含活性氢的物质反应。mdi稳定性差，工业上保存时间短，条件严格。要克服这些缺点，就要对mdi进行封闭。封闭型聚氨酯是指将端基预聚体或者多异氰酸酯中的异氰酸基团在特定的情况下用封闭剂封闭起来。故封闭型聚氨酯是一类含有较多-nhcoo-基团的高聚合物。一般来说，含有异氰酸酯的聚氨酯粘结性能比较卓越，遇到含活泼氢的化合物能够表现出较高的反应活性。正因为如此，当其暴露在空气中时，非常容易与空气发生反应而给储存带来很大的不便，因此将其中具有活性的异氰酸酯基保护起来不仅可以方便储存，而且能够拓宽其应用范围。封闭起来的异氰酸酯不仅不会丢失异氰酸酯固有的反应活性，而且可以让其活性收放自如，需要的时候释放，不需要的时候封闭。封闭型聚氨酯产品具有硬度高、附着力强、耐腐蚀等特性，具有较大的研究价值。对mdi封闭型聚氨酯进行的研究发现，在反应之后不仅功能增强，而且产物不会释放任何有毒有害气体。这与目前低碳经济以及人类生活所要求的以人为本的要求相一致，因此是胶黏剂发展的趋势所在。但是相对而言也有需要解决的技术难题，目前最主要的技术障碍是mdi封闭型聚氨酯的活性相比于其他异氰酸酯活性偏高。目前产物在使用时副反应多、不稳定、易黄变。但因为mdi封闭型聚氨酯体现的具有良好胶黏性能和保存性能，目前市场的需求量很大。技术实现要素：本发明基于异氰酸酯的封闭机理与理论，以mdi为原料，制备一种封闭型聚氨酯胶黏剂。可作为木材胶黏剂用于人造板的制备。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：依据本发明提出的一种封闭型聚氨酯胶黏剂及其制备方法，包括以下步骤：封闭型异氰酸酯预聚体合成：将聚乙二醇(peg)在第一熔化温度熔化，在搅拌状态下，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，进行第一反应，每隔30分钟测定异氰酸酯基(-nco)含量，当异氰酸酯基含量不变时停止反应，得到封闭型异氰酸酯预聚体，备用；封闭型聚氨酯合成：将交联剂加入封闭型异氰酸酯预聚体中，均匀混合，在搅拌状态下，加入封闭剂己内酰胺，进行第二反应，得到封闭型聚氨酯，备用；封闭型聚氨酯胶黏剂制备：将封闭型聚氨酯与商用胶黏剂混合复配，得到封闭型聚氨酯胶黏剂。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现：优选的，前述的制备方法，其中所述聚乙二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的体积比为1-3:1，所述交联剂与封闭型异氰酸酯预聚体的体积比为1:0.5-2.5，所述封闭剂己内酰胺与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1-3:1，所述封闭型聚氨酯与商用胶黏剂混合复配的添加量为0-30％。优选的，前述的制备方法，其中所述第一反应的反应条件为：温度70℃；所述第二反应的反应条件为：温度70℃，转速100-500r/min；所述第一熔化温度为40-70℃。优选的，前述的制备方法，其中所述的交联剂为乙醇。优选的，前述的制备方法，其中所述的商用胶黏剂为白乳胶。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现：依据本发明提出的一种封闭型聚氨酯胶黏剂及其制备方法，所述的封闭型聚氨酯胶黏剂通过上述任一项所述的方法制备得到。借由上述技术方案，本发明的封闭型聚氨酯胶黏剂至少具有下列优点：(1)本发明的封闭型聚氨酯胶黏剂可以改善传统胶黏剂的稳定性，提高被胶黏物质的强度。(2)本发明的封闭型聚氨酯胶黏剂保存期限长，有益于传统胶黏剂工业与市场的发展。(3)本发明的封闭型聚氨酯胶黏剂可以用于人造板材的制造。封闭型聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯基(-nco)可以与木材中游离的酚羟基反应生成交联结构，使木材之间的胶黏结构更加致密。所制备的人造板甲醛释放量低。此外，封闭型聚氨酯胶黏剂成本低廉，可以提高人造板行业的效益，实现可持续发展。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种封闭型聚氨酯胶黏剂及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。本发明实施例提出了一种封闭型聚氨酯胶黏剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：封闭型异氰酸酯预聚体合成：将聚乙二醇(peg)在40-70℃熔化。在搅拌状态下，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，聚乙二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的体积比为1-3:1。升温至70℃反应，每隔30分钟测定-nco含量，当-nco含量不变时停止反应，得到封闭型异氰酸酯预聚体，备用；封闭型聚氨酯合成：将交联剂加入封闭型异氰酸酯预聚体中，交联剂与封闭型异氰酸酯预聚体的体积比为1:0.5-2.5，均匀混合。在搅拌状态下，加入封闭剂己内酰胺，己内酰胺与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1-3:1，在温度70℃，转速100-500r/min下反应，得到封闭型聚氨酯，备用；封闭型聚氨酯胶黏剂制备：将封闭型聚氨酯与商用胶黏剂混合复配，添加量为0-30％，得到封闭型聚氨酯胶黏剂。本实施例中，交联剂包括但不限于：乙醇。本实施例中，商用胶黏剂包括但不限于：白乳胶。本发明制备的胶黏剂在常温下为液体，使用时，将胶黏剂直接喷涂到待用板材上，进行热压即可。可选的，单板上胶量为280-320g/m2，热压温度为135℃，热压压力为1mpa，热压时间为40s/mm。下面以具体的实施例对本发明做进一步说明，但不作为本发明的限定。以下实施例和对比例中所采用的商用胶黏剂均为市售白乳胶。其具体性能见表1：表1市售商用胶黏剂性能市售商用胶黏剂ph粘度固体含量白乳胶3.5636270mpa·s33.4％实施例1(1)将聚乙二醇(peg)在65℃熔化。在搅拌状态下，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，聚乙二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的体积比为2:1。升温至70℃反应，每隔30分钟测定异氰酸酯基(-nco)含量，当异氰酸酯基含量不变时停止反应，得到封闭型异氰酸酯预聚体，备用；(2)将乙醇加入封闭型异氰酸酯预聚体中，乙醇与封闭型异氰酸酯预聚体的体积比为1:1.5，均匀混合。在搅拌状态下，加入封闭剂己内酰胺，己内酰胺与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为2:1，在温度70℃，转速300r/min下反应，得到封闭型聚氨酯，备用；(3)将封闭型聚氨酯与商用白乳胶混合复配，添加量为7％，得到封闭型聚氨酯胶黏剂。利用本实施例制备的胶黏剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表2。实施例2(1)将聚乙二醇(peg)在60℃熔化。在搅拌状态下，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，聚乙二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的体积比为1.8:1。升温至70℃反应，每隔30分钟测定异氰酸酯基(-nco)含量，当异氰酸酯基含量不变时停止反应，得到封闭型异氰酸酯预聚体，备用；(2)将乙醇加入封闭型异氰酸酯预聚体中，乙醇与封闭型异氰酸酯预聚体的体积比为1:1.5，均匀混合。在搅拌状态下，加入封闭剂己内酰胺，己内酰胺与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为2.5:1，在温度70℃，转速350r/min下反应，得到封闭型聚氨酯，备用；(3)将封闭型聚氨酯与商用白乳胶混合复配，添加量为5％，得到封闭型聚氨酯胶黏剂。利用本实施例制备的胶黏剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表2。实施例3(1)将聚乙二醇(peg)在60℃熔化。在搅拌状态下，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，聚乙二醇与二苯基甲烷二异氰酸酯的体积比为2:1。升温至70℃反应，每隔30分钟测定异氰酸酯基(-nco)含量，当异氰酸酯基含量不变时停止反应，得到封闭型异氰酸酯预聚体，备用；(2)将乙醇加入封闭型异氰酸酯预聚体中，乙醇与封闭型异氰酸酯预聚体的体积比为1:1.5，均匀混合。在搅拌状态下，加入封闭剂己内酰胺，己内酰胺与二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为2:1，在温度70℃，转速300r/min下反应，得到封闭型聚氨酯，备用；(3)将封闭型聚氨酯与商用白乳胶混合复配，添加量为5％，得到封闭型聚氨酯胶黏剂。利用本实施例制备的胶黏剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表2。对比例1利用市售商用白乳胶压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表2。表2胶黏剂压制杨木三层胶合板的性能注：上述胶合板为杨木三层胶合板，单板上胶量为280-320g/m2，热压温度为135℃，热压压力为1mpa，热压时间为40s/mm。上述胶合板检测：压制的胶合板室温放置5-7天后检测。案例中制备的胶黏剂的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12