本发明涉及聚氨酯胶粘剂生产
技术领域：
，具体涉及一种双组份阻燃聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
：铝箔复合玻纤布主要用于管道保温材料及建筑材料如岩棉、玻璃钢棉的外护层，起到阻燃、隔热、防腐等作用。铝箔复合玻纤布包括铝箔和玻纤布，采用热复合机将铝箔与玻纤布通过阻燃胶黏剂进行热复合。聚氨酯胶是常用的胶粘剂，但阻燃性较差。现有技术中已知的阻燃聚氨酯胶粘剂如cn106244080a、cn108084940a和cn107513317a均在聚氨酯的组分中添加阻燃剂，例如氮磷系阻燃剂、溴系阻燃剂。无机阻燃剂与聚氨酯相容性较差，有机阻燃剂分为卤系、磷系、氮磷系、氮系阻燃剂，卤系阻燃剂以其性价比高受到人们的亲睐，但其燃烧时容易释放有毒的hcl、hcn和co气体，并有可能产生对人体有致癌作用的二噁英物质。技术实现要素：本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种双组份阻燃聚氨酯胶粘剂，采用酚醛树脂改性聚氨酯胶粘剂的组分，赋予聚氨酯胶粘剂阻燃性能。为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，包括a组分和b组分；所述a组分的主要组分为多元醇、热固性酚醛树脂、聚氨酯催化剂，所述b组分为异氰酸酯。优选的技术方案为，按重量份数计，所述a组分的组成包括多元醇50～80份、热固性酚醛树脂20～50份、聚氨酯催化剂0.1～3份，所述组分a与组分b的质量之比为（4～6）:1；25℃下含水量小于1%的所述热固性酚醛树脂粘度为500～2000mpa·s。优选的技术方案为，所述聚氨酯催化剂为选自有机锡类催化剂、有机铋类催化剂、叔铵类催化剂中的一种或两种以上的组合。优选的技术方案为，所述a组分中还包括偶联剂，按重量份数计，a组分中偶联剂的用量是0～5份。优选的技术方案为，所述a组分中还包括稀释剂，按重量份数计，a组分中稀释剂的用量是3～15份。优选的技术方案为，所述多元醇为植物油多元醇，所述植物油多元醇的在25℃下的粘度为2000~4500mpa·s。本发明的目的之二在于提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：苯酚、甲醛和碱性催化剂在碱性条件下加热反应，调节ph值至6～7，脱水制得酚醛树脂；s2：配置聚氨酯胶粘剂的a组分和b组分，其中a组分中含有多元醇、s1所得酚醛树脂、聚氨酯催化剂，b组分为异氰酸酯；25℃下含水量小于1%的所述热固性酚醛树脂粘度为500～2000mpa·s。优选的技术方案为，s1中苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.2～2.5），所述加热反应温度为80～90℃。优选的技术方案为，所述碱性催化剂为有机胺类催化剂，所述碱性催化剂的质量为苯酚质量的1~3%。本发明的目的之三在于提供一种管道保温材料，其特征在于，包括层叠的铝箔层和玻纤布层，所述铝箔层和玻纤布层通过上述的双组份阻燃聚氨酯胶粘剂粘接连接。本发明的优点和有益效果在于：该双组份阻燃聚氨酯胶粘剂的制备方法采用一定摩尔比的苯酚和甲醛反应制备酚醛树脂，酚醛树脂中稠密的苯环使其具有良好的阻燃性能，可用作聚氨酯的反应物多元醇，同时酚醛树脂的羟甲基在催化剂作用下能够和异氰酸酯发生反应，所得聚氨酯胶粘剂不含有无机或有机阻燃剂，兼具阻燃性能和双组份聚氨酯胶粘剂的铝箔玻纤粘接性能。具体实施方式下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。苯酚与甲醛反应制备酚醛树脂苯酚与甲醛在碱性加热条件下发生以下反应：第一、甲醛与苯酚的加成反应生成羟甲基酚，第二、羟甲基酚缩聚生成热固性酚醛树脂。热固性酚醛树脂中含有可进一步反应的羟甲基活性基团。苯酚与甲醛的反应完成后，除去催化剂、杂质和水所得的酚醛树脂的粘度与分子量相关，酚醛树脂的粘度取决于反应物的摩尔比、反应体系的ph值反应温度和反应时间。优选的，s1中苯酚与甲醛的摩尔比为1：（1.2～2.5），反应所得酚醛树脂高分子呈苯环稠密度高的空间网状结构，因此具有较强的阻燃性能。苯酚与甲醛碱性条件的碱性催化剂包括但不限于氢氧化钠、氨水、氢氧化钾以及胺类等有机碱，优选的有机碱为胺类，胺类催化剂碱性较弱，反应容易控制，并且得到的酚醛树脂固含量较高。进一步的，碱性催化剂为选自三乙胺、二甲基乙醇胺、三乙烯二胺、环己胺、三乙醇胺中的一种或两种以上的组合。聚氨酯催化剂聚氨酯催化剂的作用在于催化多元醇与异氰酸酯的反应。聚氨酯催化剂的选择范围包括胺类催化剂和有机金属催化剂。常用的胺类催化剂包括脂肪族胺类催化剂有n,n-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、n,n,n',n'-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺；脂环族胺类催化剂有固胺、n-乙基吗啉、n-甲基吗啉、n,n’-二乙基哌嗪；醇类化合物催化剂有三乙醇胺、dmea；芳香族胺类有吡啶，n,n’-二甲基吡啶。常用有机金属催化剂包括羧酸盐、金属烷基化合物等，所含的金属元素主要有锡、钾、铅、汞、锌等，最常用的是有机锡化合物。进一步的，催化剂为有机锡、有机铋类催化剂、叔铵类催化剂，优选为二月桂酸二丁基锡催化剂或三乙胺一种或两种。上述催化剂作用下酚醛树脂中的羟甲基与异氰酸酯发生反应，将酚醛树脂引入聚氨酯体系中，使双组份聚氨酯除具备原有的胶粘性能外，还具有良好的阻燃性能，且所得双组份聚氨酯中的a组分与b组分混合反应后组分均匀，涂布或者施胶方便，对金属和无机材料均具有较强的粘接能力。偶联剂偶联剂用于改善酚醛树脂与多元醇的相容性，优选的偶联剂为硅烷偶联剂，型号优选为kh550和kh560。稀释剂稀释剂用于稀释酚醛树脂与多元醇混合体系，使a组分与b组分更容易混匀，并且使混合反应后的聚氨酯胶体成一定粘度的流体状，便于涂布或者浸渍玻纤布等操作。优选的稀释剂为乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯中的一种或两种以上的组合。多元醇优选的多元醇为植物油多元醇，所述植物油多元醇的在25℃下的粘度为2000~4500mpa·s。原因是在于植物油多元醇具有良好的化学、物理性能，尤其是突出的热稳定性和耐水解性。a组分与b组分的重量比a组分与b组分的重量比部分决定了所生成的聚氨酯胶粘剂的分子量，若a组分过量，反应不完全，影响胶粘剂的胶粘效果，反之，则反应太快，a、b组分混合物粘度变化过快，不利于生产应用。优选的a与组分b的质量之比为（4～6）:1。实施例1实施例1双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法包括两步骤：s1：酚醛树脂的制备，以重量份数计100份苯酚，138份液体甲醛，2份二甲基乙醇胺（液体甲醛中甲醛的含量为37%，苯酚与甲醛的摩尔比为1:1.6，二甲基乙醇胺的质量为苯酚的2%）依次加入到反应釜中，缓慢升温，升至85℃，保温120min，冷却反应液，加酸调节ph值7±0.1，脱水至树脂水含量小于1%，所得酚醛树脂粘度为1500mpa·s。s2：a组分的制备，以重量份数计：植物油多元醇（张家港飞航科技有限公司，fh—2310）75份（植物油多元醇25℃下的粘度为3000mpa·s）；酚醛树脂25份；聚氨酯催化剂二月桂酸二丁基锡0.5份；kh550硅烷偶联剂1份；二甲基甲酰胺10份，搅拌均匀即得所述a组分。聚氨酯的使用过程为：按质量比a组分：b组分为5:1的比例混合均匀，用于铝箔复合玻纤布的复合。实施例2实施例2基于实施例1，区别在于：s2：a组分以重量份数计：植物油多元醇65份；实施例1酚醛树脂35份；其余组成同实施例1，搅拌均匀即得所述a组分。实施例3实施例3双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法包括两步骤：s1：酚醛树脂的制备，以重量份数计100份苯酚，155份液体甲醛，2份二甲基乙醇胺（液体甲醛中甲醛的含量为37%，苯酚与甲醛的摩尔比为1:1.8，二甲基乙醇胺的质量为苯酚的2%）依次加入到反应釜中，缓慢升温，升至83℃，保温150min，冷却反应液，加酸调节ph值7±0.1左右，脱水至树脂水含量小于1%，所得酚醛树脂粘度为2000mpa·s。s2：a组分的制备，以重量份数计：植物油多元醇70份（植物油多元醇25℃下的粘度为4000mpa·s）；酚醛树脂30份；聚氨酯催化剂二月桂酸二丁基锡0.5份；kh550硅烷偶联剂1份；二甲基甲酰胺10份，搅拌均匀即得所述a组分。聚氨酯胶粘剂的使用过程为：按质量比a组分：b组分为5.5:1的比例混合均匀，用于铝箔复合玻纤布的复合。实施例4实施例4基于实施例1，区别在于：s2：a组分的制备，以重量份数计：植物油多元醇80份；实施例1酚醛树脂20份；聚氨酯催化剂二月桂酸二丁基锡1份；kh550硅烷偶联剂1份；二甲基甲酰胺10份，搅拌均匀即得所述a组分。实施例5实施例5基于实施例2，区别在于，酚醛树脂制备中，二甲基乙醇胺采用等摩尔的氢氧化钠替代。实施例6基于实施例2，区别在于，植物油多元醇采用聚醚多元醇（山东佰仟化工有限公司，4110）替代。对比例对比例1基于实施例1，区别在于，a组分中不含有酚醛树脂，仅包含与实施例1重量份数一致的植物油多元醇、聚氨酯催化剂二月桂酸二丁基锡和硅烷偶联剂。实施例和对比例所得铝箔复合玻纤布的性能检测：1、阻燃检测：采用ul94燃烧等级标准进行测定。2、粘接强度检测：以fz/t60011-2016作为参考进行评价。3、高温老化试验：将成品样品裁切为100mm*300mm规格，置于温度180℃鼓风干燥箱内，保留48小时后取出，观察外观是否起失粘、分层剥离等不良情况。实施例和对比例所得性能检测结果见下表：阻燃性能粘接性能评价高温老化评价实施例1v2完全不剥离完全不剥离实施例2v1完全不剥离部分剥离实施例3v1完全不剥离完全不剥离实施例4v2完全不剥离完全不剥离实施例5v1部分剥离部分剥离实施例6v1完全不剥离部分剥离对比例1hb完全不剥离完全不剥离由上表可知，将酚醛树脂引入聚氨酯胶粘剂中，实施例1-6的阻燃性能优于对比例1，并且限定的热固性酚醛树脂含量范围内，酚醛树脂的含量增加有助于提升聚氨酯胶粘剂的阻燃性能。另外，酚醛树脂缩聚反应中优选无机氢氧化物作为碱剂，有助于改善聚氨酯胶粘剂的粘接性能，而聚氨酯缩合反应中优选的原料植物油多元醇有助于提高聚氨酯胶粘剂产品的热稳定性和耐水性。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3