一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，它包括以下步驟：（a）將第一物料和第二物料混合后，在室溫下轉(zhuǎn)移至布料表面，所述第一物料和所述第二物料的質(zhì)量比為100：50~54；（b）將另一布料貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可；所述第一物料由質(zhì)量比為100：0.05~1.0的第一組合物和催化劑組成，所述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚多元醇，所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：第一胺類催化劑：40~60%；第二胺類催化劑：20~40%；鉍類催化劑10~20%。不需要添加溶劑，因此成品中無溶劑殘留，對生產(chǎn)環(huán)境不存在污染和溶劑浪費的問題。
【專利說明】
一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種布布復合方法，具體涉及一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復 合方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯粘合劑是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團或異氰酸酯基的膠粘劑。聚氨 酯膠粘劑分為多異氰酸酯和聚氨酯兩大類。聚氨酯粘合劑是目前正在迅猛發(fā)展的聚氨酯樹 脂中的一個重要組成部分，具備優(yōu)異的抗剪切強度、抗沖擊特性和柔韌特性，同時具備優(yōu)異 的橡膠特性，能適應不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過渡層，不 僅粘接力強，同時還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能，因此適用于布布復合。
[0003] 聚氨酯粘合劑分為油性、水性和無溶劑體系。油性聚氨酯粘合劑需要使用有機溶 劑，這樣不僅造成了化工原材料的極大浪費，同時造成了環(huán)境的巨大污染，特別是在布布復 合用聚氨酯粘合劑領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出，通常情況下粘合劑中40%_60%的有機溶劑揮發(fā)到 空氣中而且無法回收。雖然在粘合劑合成及應用過程中選用了環(huán)保型的溶劑，但是仍然造 成巨大的浪費。因此，目前水性聚氨酯粘合劑及無溶劑體系的聚氨酯粘合劑的開發(fā)得到市 場越來越多的關(guān)注與期待。但是受到該類型粘合劑的應用工藝限制(要求涂膠、打卷等一系 列工藝條件均需要在室溫條件下完成），因此水性聚氨酯粘合劑在施工中遇到室溫無法固 化的先天性難題。而無溶劑體系聚氨酯粘合劑在室溫條件下有著較低的粘度，有利于膠層 的涂布;但是對于目前的布布復合施工工藝難以適應，原因在于同樣難以室溫條件下形成 較好的粘合效果，而且涂膠厚度難以把控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的 布布復合方法。
[0005] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是：一種基于無溶劑聚氨酯粘 合劑的布布復合方法，它包括以下步驟：
[0006] (a)將第一物料和第二物料混合后，在室溫下轉(zhuǎn)移至布料表面，所述第一物料和所 述第二物料的質(zhì)量比為100~50:54;
[0007] (b)將另一布料貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可；
[0008] 所述第一物料由質(zhì)量比為150~200:1的第一組合物和催化劑組成，所述第一組合 物包含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯、第二聚醚多元醇和擴 鏈劑，所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成：
[0009] 第一胺類催化劑40~60%;
[0010] 第二胺類催化劑20~40%;
[0011] 有機鉍類催化劑10~20 %。
[0012] 優(yōu)化地，所述第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑，其質(zhì)量分數(shù)分別為： 第一聚醚多元醇 89~99%; 擴鏈劑 O~10%
[0013] 發(fā)泡劑 0.5~1%; 勻泡劑 0,3~1%。
[0014] 進一步地，所述第二物料的原料配方中各組分質(zhì)量分數(shù)分別為：
[0015] 異氰酸酯 30~60 %;
[0016] 第二聚醚多元醇40~70%;
[0017] 擴鏈劑 0~3%。
[0018]優(yōu)化地，步驟(a)中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其 循環(huán)流動；將所述第二物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計 量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式噴至布料表面。
[0019] 進一步地，所述霧滴粒徑為120~300μπι，所述混合頭與布料表面的距離為10~ 40cm〇
[0020] 優(yōu)化地，步驟(b)中，在3~20s內(nèi)將另一布料貼合在其上。
[0021] 優(yōu)化地，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異 氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯和改性 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。
[0022] 優(yōu)化地，所述第一聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化 乙烯丙烯多元醇中的一種或者多種組成的混合物;所述第二聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元 醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化乙烯丙烯多元醇醇中的一種或者多種組成的混合物。
[0023] 由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明基于無溶 劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，不需要添加溶劑，因此成品中無溶劑殘留，對生產(chǎn)環(huán)境不 存在污染和溶劑浪費的問題;它直接將第一物料和第二物料進行混合反應而產(chǎn)生泡孔，混 合前和混合后的反應前期粘度較低，有利于各組分的充分混合反應;而且能夠在室溫下固 化，簡化了工藝條件，保證了生產(chǎn)效率;最終布布復合效果較好，還能通過原料、催化劑和工 藝條件進行優(yōu)化。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，它包括以下步驟：（a)將第一物 料和第二物料混合后，在室溫下轉(zhuǎn)移至布料表面，所述第一物料和所述第二物料的質(zhì)量比 為100~50:54; (b)將另一布料貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可;所述第一物料由質(zhì)量 比為150~200:1的第一組合物和催化劑組成，所述第一組合物包含第一聚醚多元醇，所述 第二物料的原料配方中包含異氰酸酯和第二聚醚多元醇;所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組 分組成：第一胺類催化劑40~60%、第二胺類催化劑20~40%、有機鉍類催化劑10~20%， 其中，第一胺類催化劑選用市售DABCO系列產(chǎn)品中的DABCO EG等，第二胺類催化劑選用市售 DABCO系列產(chǎn)品中的RP 201、DABC0 33-LX等，有機鉍類催化劑選用市售DABCO系列產(chǎn)品中的 MB20。這樣不需要添加溶劑，因此成品中無溶劑殘留，對生產(chǎn)環(huán)境不存在污染和溶劑浪費的 問題；它直接將第一物料和第二物料進行混合反應而產(chǎn)生泡孔，混合前和混合后的反應前 期粘度較低，有利于各組分的充分混合反應;而且能夠在室溫下固化，簡化了工藝條件，保 證了生產(chǎn)效率;最終布布復合效果較好，還能通過原料、催化劑和工藝條件進行優(yōu)化。
[0025]所述第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑，其質(zhì)量分數(shù)分別為：第一聚醚多元醇89 ~99%、擴鏈劑0~10%、發(fā)泡劑0.5~1 %、勻泡劑0.3~1 %;發(fā)泡劑采用常規(guī)的那些，包含 有機發(fā)泡劑和無機發(fā)泡劑，如烷烴、氟碳化合物、偶氮化合物、磺酰肼類化合物、亞硝基化合 物、水等；勻泡劑也采用常規(guī)的那些，如空氣化工的LK-221或者DC-5986等產(chǎn)品。所述第二物 料的原料配方中各組分質(zhì)量分數(shù)分別為：異氰酸酯30~60%、第二聚醚多元醇40~70%和 擴鏈劑0~3 %。
[0026]步驟(a)中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流 動;將所述第二物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計量栗使 得所述第一物料和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式噴至布料表面。所述霧滴粒 徑優(yōu)選為120~300μπι，所述混合頭與布料表面的距離優(yōu)選為10~40cm。步驟(b)中，在3~ 20s內(nèi)將另一布料貼合在其上。所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、 六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，5_萘二異 氰酸酯和改性二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。
[0027] 所述第一聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇(PTMEG，官能度為2、數(shù)均分子量為1000 ~2000)、聚氧化丙烯多元醇(PPG，官能度為2~4、數(shù)均分子量為1000~8000)、聚氧化乙烯 丙烯多元醇(PPG，官能度為2~4、數(shù)均分子量為500~8000如GY-3010E、GY-5180E、GY-3162、 GY-3500M、GE-220E、ED-28和DP-750E等）和聚合物多元醇（苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝改性 的聚醚多元醇，數(shù)均分子量為3000-6000,如國都化工的聚合物多元醇KP0P-3630，KP0P3045 等）中的一種或者多種組成的混合物;所述第二聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇(PTMEG，官 能度為2、數(shù)均分子量為1000-2000 )、聚氧化丙烯多元醇(PPG，官能度為2-3、數(shù)均分子量為 1000~4000)和聚氧化乙烯丙烯多元醇(PPG，官能度為2-3、數(shù)均分子量為1000~4000)中的 一種或者多種組成的混合物。擴鏈劑均為乙二醇、二乙二醇、1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丙二醇、1，5-戊二醇中的一種或者幾種組合。
[0028] 下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步說明。
[0029] 實施例1
[0030] 本實施例提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，它包括以下步驟：
[0031] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至40°C，攪拌使其循環(huán)流動，以防止物料溫 度不均一;將第二物料加入第二容器中，加熱至40°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計量栗使得 第一物料和第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為120μπι)在0.8MPa噴至布料表面 (混合頭與布料表面的距離為IOcm);第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:50,而第一物料 由質(zhì)量比為150:1的第一組合物和催化劑組成;第一組合物包括PTMEG-2000(官能度為2、數(shù) 均分子量為2000,中石化生產(chǎn)）、GE-220E(官能度為2、數(shù)均分子量為2000,上海高橋產(chǎn)品）和 CHE-828(官能度為3、數(shù)均分子量為6000,江蘇長華)等質(zhì)量比組成聚醚多元醇（97wt%)、 2wt %DEG(二甘醇，擴鏈劑）、0.5 %的發(fā)泡劑(水)和0.5 %的勻泡劑(LK-221);第二物料的原 料配方中包含30%二異氰酸酯(煙臺萬華生產(chǎn)的TDI-80/20,質(zhì)量比例）和70%聚醚多元醇 (山東東大生產(chǎn)的聚醚多元醇ED-28)，所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成:A-33:40 %、 RP201：40%^MB-20：20% ；
[0032] (b)將另一布料在3秒內(nèi)貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可。
[0033] 實施例2
[0034] 本實施例提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，它包括以下步驟：
[0035] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至60°C，攪拌使其循環(huán)流動;將第二物料加 入第二容器中，加熱至60°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計量栗使得第一物料和第二物料在混 合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為300M1)在1.5MPa噴至布料表面(混合頭與布料表面的距 離為40cm);第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:54，而第一物料由質(zhì)量比為200:1的第一 組合物和催化劑組成；第一組合物包括99wt%的聚醚多元醇（國都化工的聚合物多元醇 KP0P-3630和其它高活性的聚醚多元醇CHE-882，DP-750E等質(zhì)量比混合）、0.5%的發(fā)泡劑 (水）、0.5 %的勻泡劑(LK-221);第二物料的原料配方中包含39 %甲苯二異氰酸酯、58%聚 醚多元醇和3 %的DEG(二甘醇，擴鏈劑）；所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成:DABC0EG: 60%、DABC0 33-LX:20%、MB-20:20%。
[0036] (b)將另一布料在3秒內(nèi)貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可。
[0037] 實施例3
[0038]本實施例提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，它包括以下步驟： [0039] (a)將第一物料加入第一容器中，加熱至50°C，攪拌使其循環(huán)流動;將第二物料加 入第二容器中，加熱至50°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計量栗使得第一物料和第二物料在混 合頭中混合后以霧滴形式(粒徑為200M1)在IMPa噴至布料表面(混合頭與布料表面的距離 為40cm);第一物料和第二物料的質(zhì)量比為100:52,而第一物料由質(zhì)量比為160:1的第一組 合物和催化劑組成;第一組合物包括97.4%的聚醚多元醇GY-3010E和ED-28、0.6%的發(fā)泡 劑、0.5 %的勻泡劑、1.5 %擴鏈劑(乙二醇），第二物料的原料配方中包含37 %甲苯二異氰酸 酯、60%聚醚多元醇(GY-3500M)和3%擴鏈劑(二乙二醇）；所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組 分組成：DABC0 EG 50%、DABC0 33-LX 40%、MB-20 10%。
[0040] (b)將另一布料在3秒內(nèi)貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可。
[0041 ] 實施例4
[0042] 本例提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其步驟和工藝參數(shù)與實 施例1中的基本一致，不同的是:所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成:DABCO EG 60%、 RP201 20%、MB-20 20%。
[0043] 實施例5
[0044] 本例提供一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其步驟和工藝參數(shù)與實 施例1中的基本一致，不同的是:所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成:DABCO EG 50%、 RP201 40%、MB-20 10%。
[0045] 將實施例1至5中基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法制得的布料進行剝離 強度測試，其結(jié)果列于表1中。
[0046] 表1實施例1至5中基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法制得的布料剝離強度
[0048]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于，它包括以下步驟： (a) 將第一物料和第二物料混合后，在室溫下轉(zhuǎn)移至布料表面，所述第一物料和所述第 二物料的質(zhì)量比為100~50:54; (b) 將另一布料貼合在其上，經(jīng)過擠壓直接打卷即可； 所述第一物料由質(zhì)量比為150~200:1的第一組合物和催化劑組成，所述第一組合物包 含第一聚醚多元醇，所述第二物料的原料配方中包含異氰酸酯、第二聚醚多元醇和擴鏈劑， 所述催化劑由以下質(zhì)量分數(shù)的組分組成： 第一胺類催化劑40~60%; 第二胺類催化劑20~40%; 有機鉍類催化劑10~20%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:所述 第一組合物還包含發(fā)泡劑和勻泡劑，其質(zhì)量分數(shù)分別為： 第一聚醚多元醇 89~99%; 擴鏈劑 0~10%; 發(fā)泡劑 0.5~1%; 勻泡劑 0.3~1%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于： 所述第二物料的原料配方中各組分質(zhì)量分數(shù)分別為： 異氰酸酯 30~60%; 第二聚醚多元醇 40~70%; 擴鏈劑 〇~3%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:步驟 (a) 中，將所述第一物料加入第一容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動;將所述第二 物料加入第二容器中，加熱至40~60°C，攪拌使其循環(huán)流動;通過計量栗使得所述第一物料 和所述第二物料在混合頭中混合后以霧滴形式噴至布料表面。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:所述 霧滴粒徑為120~300 μπι，所述混合頭與布料表面的距離為10~40cm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:步驟 (b) 中，在3~20s內(nèi)將另一布料貼合在其上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:所述 異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異 氰酸酯、4,4'_二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯和改性二苯基甲烷二異氰酸酯 中的一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無溶劑聚氨酯粘合劑的布布復合方法，其特征在于:所述 第一聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化乙烯丙烯多元醇中的一 種或者多種組成的混合物;所述第二聚醚多元醇為聚四氫呋喃多元醇、聚氧化丙烯多元醇 和聚氧化乙烯丙烯多元醇中的一種或者多種組成的混合物。
【文檔編號】C08G18/48GK105860011SQ201610403042
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】初欽濱, 李吉成, 陳偉, 訾少寶, 高瑞芳, 劉少勇
【申請人】江蘇華大新材料有限公司