一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂的制作方法

本发明涉及胶黏剂，具体涉及一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂。

背景技术：

1、反光材料，也称逆反射材料，因具备光线逆反射功能，在日常生活中发挥着重要的警示、安全保护作用。反光材料广泛应用于交通、消防、铁路、水运、矿区等领域，常用的有反光布、反光标线漆、反光革和反光热帖等。其中，反光热帖常用于环卫工人、建筑工人、消防员和交警等的制服中，除了需要高折射率的玻璃微珠回归反射发挥反光效果，与衣服粘接的胶黏剂也起到至关重要的作用。胶黏剂按化学成分可以分为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂和聚醋酸乙烯胶黏剂等，其中，聚氨酯胶黏剂是一种用途十分广泛的胶黏剂，其分子链中含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯和氨基甲酸酯基团，与多种材料都有优良的化学粘合力，具有良好的柔韧性、耐油性、耐磨性和耐腐蚀性等。

2、申请号为cn202010379162.6的中国专利公开了一种聚氨酯胶黏剂组合物及聚氨酯胶黏剂，所制备的聚氨酯胶黏剂无需加热，就可以在较短时间内形成较高的初始强度，且具有足够的机械强度和粘接稳定性。申请号为cn202210640545.3的中国专利公开了一种粘接用反应型聚氨酯胶黏剂及其制备方法，所制备的聚氨酯胶黏剂初粘力好、使用温度适中、易于涂布、不起泡并且固化速度快，可以广泛适用于实木、复合板材、不同密度纤维板等基材与装饰层的粘接。但是，对于常出入于火灾现场的消防员而言，他们所穿的消防服上的反光热帖除了要满足反光要求外，还需要具有阻燃和耐高温性能，避免因粘接强度降低导致反光热帖脱落失去反光效果，这就对用于反光热帖的聚氨酯胶黏剂提出了更高的要求。而现有的聚氨酯胶黏剂耐热性较差，固化后在高温条件下易水解降低粘接强度，同时，聚氨酯胶黏剂是可燃物，遇火会燃烧并产生大量有毒烟雾，因此研发出一种具备阻燃且耐高温性能的聚氨酯胶黏剂对胶黏剂的发展具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，解决了以下技术问题：

2、(1)解决了聚氨酯胶黏剂阻燃性能差的问题；

3、(2)解决了聚氨酯胶黏剂耐高温性能差的问题。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，所述聚氨酯胶黏剂包括以下重量份的原料：50-60份有机磷改性聚乙二醇、5-15份酞嗪改性端环氧基硅油、30-40份异佛尔酮二异氰酸酯、1-2份催化剂、1-5份扩链剂、10-12份三乙胺、30-40份蒸馏水、0.1-0.2份稳定剂、5-10份填料；所述有机磷改性聚乙二醇是通过在聚乙二醇二缩水甘油醚结构中引入有机磷阻燃剂制得；所述酞嗪改性端环氧基硅油是通过在端环氧基硅油结构中引入酞嗪刚性结构制得。

6、进一步地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或者异辛酸锌中的任意一种。

7、进一步地，所述扩链剂为1，4-丁二醇、1，6-己二醇或者1，3-丙二醇中的任意一种；所述稳定剂为水杨酸、草酸、硝酸、苯甲酸或者磷酸中的任意一种；所述填料为滑石粉、轻质碳酸钙或者钛白粉中的任意一种。

8、进一步地，所述有机磷改性聚乙二醇的制备方法具体为：

9、将聚乙二醇二缩水甘油醚加入n,n-二甲基甲酰胺中，再加入催化剂，搅拌均匀，升高温度至130-140℃，再加入磷酸二苄酯，反应3-4h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，获得有机磷改性聚乙二醇。

10、进一步地，所述催化剂为三苯基膦。

11、通过上述技术方案，在催化剂和高温的作用下，聚乙二醇二缩水甘油醚结构中的环氧基团和磷酸二苄酯结构中的羟基发生反应，从而在聚乙二醇二缩水甘油醚分子链两端引入有机磷阻燃剂，同时还因开环反应引入活性羟基，制得有机磷改性聚乙二醇。

12、进一步地，所述酞嗪改性端环氧基硅油的制备方法具体为：

13、将端环氧基硅油加入二甲苯中，搅拌均匀，升高温度至60-70℃，再加入4-(4-羟基苯基)酞嗪-1-醇，反应4-6h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，得到酞嗪改性端环氧基硅油。

14、通过上述技术方案，使4-(4-羟基苯基)酞嗪-1-醇结构中含有的亚氨基和端环氧基硅油结构中的环氧基团发生开环加成反应，从而将酞嗪刚性结构引入硅油的结构中，同时引入多个活性羟基，制得酞嗪改性端环氧基硅油。

15、进一步地，所述聚氨酯胶黏剂的制备方法包括以下步骤：

16、步骤一：将有机磷改性聚乙二醇、酞嗪改性端环氧基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂混合，搅拌均匀，升高温度至60-70℃，反应2-3h，得到改性聚氨酯预聚体；

17、步骤二：向改性聚氨酯预聚体中加入扩链剂，继续反应3-5h，降低温度至30-40℃，加入三乙胺中和6-8min，再加入蒸馏水，搅拌乳化20-30min，得到改性聚氨酯乳液；

18、步骤三：将改性聚氨酯乳液、稳定剂和填料倒入混料机中，搅拌均匀，出料，获得聚氨酯胶黏剂。

19、进一步地，步骤三中，所述混料机的搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为30-40min。

20、本发明的有益效果：

21、(1)本发明通过在聚乙二醇二缩水甘油醚的分子链中引入活性羟基，参与聚氨酯胶黏剂的合成过程，将有机磷阻燃剂引入聚氨酯分子链中，有机磷阻燃剂在燃烧时可生成磷酸衍生物，磷酸衍生物具有的催化成炭效果可以使聚氨酯胶黏剂表面形成炭层，覆盖在其表面，隔绝氧和热，阻止聚氨酯胶黏剂继续燃烧，从而增强聚氨酯胶黏剂的阻燃性能，此外，聚乙二醇二缩水甘油醚分子链中含有极性基团醚键，可以与被粘基材产生氢键，有助于提高聚氨酯胶黏剂的黏附力，增强聚氨酯胶黏剂的粘接强度。

22、(2)本发明通过制备酞嗪改性端环氧基硅油，调控聚氨酯分子链的结构，一方面硅油分子链中含有大量的si-o键,其键能较高，能够承受住更高的温度，可以和酞嗪刚性结构协同作用,提高聚氨酯胶黏剂的耐高温性能；另一方面引入的酞嗪改性端环氧基硅油结构中含有阻燃元素氮和硅，与有机磷阻燃剂产生协效阻燃效果，进一步提高聚氨酯胶黏剂的阻燃性能，此外，酞嗪改性端环氧基硅油结构中的多个羟基可以在聚氨酯合成过程中产生交联作用，形成具有三维交联网络的聚氨酯分子链结构，使聚氨酯胶黏剂的内聚力得到提高，进而提高聚氨酯胶黏剂的粘接强度和耐高温性能。

23、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括以下重量份的原料：50-60份有机磷改性聚乙二醇、5-15份酞嗪改性端环氧基硅油、30-40份异佛尔酮二异氰酸酯、1-2份催化剂、1-5份扩链剂、10-12份三乙胺、30-40份蒸馏水、0.1-0.2份稳定剂、5-10份填料；所述有机磷改性聚乙二醇是通过在聚乙二醇二缩水甘油醚结构中引入有机磷阻燃剂制得；所述酞嗪改性端环氧基硅油是通过在端环氧基硅油结构中引入酞嗪刚性结构制得。

2.根据权利要求1所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或者异辛酸锌中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述扩链剂为1，4-丁二醇、1，6-己二醇或者1，3-丙二醇中的任意一种；所述稳定剂为水杨酸、草酸、硝酸、苯甲酸或者磷酸中的任意一种；所述填料为滑石粉、轻质碳酸钙或者钛白粉中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述有机磷改性聚乙二醇的制备方法具体为：

5.根据权利要求4所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂为三苯基膦。

6.根据权利要求1所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述酞嗪改性端环氧基硅油的制备方法具体为：

7.根据权利要求1所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，其特征在于，步骤三中，所述混料机的搅拌速度为800-1000r/min，搅拌时间为30-40min。

技术总结
本发明涉及胶黏剂技术领域，公开了一种用于反光热帖的阻燃聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂包括有机磷改性聚乙二醇、酞嗪改性端环氧基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂、扩链剂、三乙胺、蒸馏水、稳定剂和填料，其中有机磷改性聚乙二醇是通过在聚乙二醇二缩水甘油醚的分子链中引入有机磷阻燃剂制得；酞嗪改性端环氧基硅油是通过将酞嗪刚性结构引入端环氧基硅油结构中，作为聚氨酯的软段参与聚氨酯的合成过程，有效提高聚氨酯胶黏剂的耐高温性能，且因结构中含有阻燃元素氮和硅，可以与有机磷阻燃剂产生协效阻燃效果，从而进一步增强聚氨酯胶黏剂的阻燃性能。

技术研发人员：王爱民,凌大新,孙家俊,张泱泱
受保护的技术使用者：夜视丽新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15