一種單組份常溫濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單組份黏合劑，尤其涉及的是一種單組份常溫濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單組份黏合劑由于采用單份包裝，運(yùn)輸和使用方便，很受用戶的歡迎。單組份聚氨酯黏合劑有著優(yōu)良的化學(xué)粘結(jié)力和高彈性，另外還具有突出的耐油、耐磨、耐沖擊、耐低溫等特性，然而強(qiáng)度不高。單組份環(huán)氧樹脂有優(yōu)異的機(jī)械性能及化學(xué)穩(wěn)定性，固化產(chǎn)物變形性差，脆性大，剝離強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。由于聚氨酯樹脂與環(huán)氧樹脂有良好的相容性，通過前者結(jié)合，可以性能互補(bǔ)，克服了聚氨酯強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，又克服了環(huán)氧漿材脆性大的缺點(diǎn)，制造出性能理想的膠粘劑。
[0003]中國發(fā)明專利CN200310119060.7，一種濕固化聚氨酯環(huán)氧煤瀝青防腐涂層，公布了濕固化聚氨酯環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，是由A、B兩種組份構(gòu)成。使用過程中，不但會出現(xiàn)配制膠的麻煩，而且還會出現(xiàn)膠水用不完而固化的浪費(fèi)。
[0004]《聚氨酯工業(yè)》(2011年26卷第2期16-18頁)報(bào)道了以聚四氫呋喃醚、異佛爾酮二異氰酸酯、2-乙基咪唑?yàn)樵希铣闪艘?-乙基咪唑封端的聚氨酯，并用于改性環(huán)氧樹脂E-44，得到了一種良好的中溫快速固化環(huán)氧粘合劑。其固化溫度在130°C，常溫下是無法固化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種單組份常溫濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑及其制備方法，開放時(shí)間長，可常溫濕固化。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明按重量計(jì)，包括以下組分:聚氧化丙烯二醇與鄰苯二甲酸酐共聚樹脂PPG-OPA 10?35份，聚氧化丙烯二醇與四氫苯酐共聚樹脂PPG-THPA 10?35份，聚氧化丙烯二醇與甲基四氫苯酐共聚樹脂PPG-MTPA 10?35份，異氰酸酯50?100份，催化劑0.1?0.5份，溶劑20?40份，環(huán)氧樹脂10?20份，消泡劑0.1?I份，潛伏性固化劑0.5?2.0份，促進(jìn)劑0.1?0.3份，增塑劑20?40份。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述異氰酸酯選自芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯脂、環(huán)族多異氰酸酯中的一種或多種。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述溶劑選自乙酸乙酯、乙酯丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、煤油中的一種或多種。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述環(huán)氧樹脂選自E-42、E-44、E-51、E-55中的一種或多種。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述消泡劑選自二甲基硅油、苯甲基硅油、二乙基硅油、甲基乙烯基硅油中的一種或多種。
[0011 ] 作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述催化劑選自胺類、有機(jī)金屬化合物類中的一種或多種。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述潛伏性固化劑選自雙氰胺類、芳香族二胺類、改性脂肪族胺類、咪唑類、有機(jī)酸酐類、有機(jī)酰肼類中的一種或多種。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述促進(jìn)劑選自咪唑類、聚酰胺、脂環(huán)胺、脂肪胺促進(jìn)劑、芳香胺、酸酐中的一種或多種。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述增塑劑選自鄰苯二甲酸酯類、脂肪酸酯類、環(huán)氧酯類、磷酸酯類、含氯增塑劑、烷基磺酸醋類中的一種或多種。
[0015]—種單組份常溫濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)聚氧化丙烯二醇(PPG)分別與鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)反應(yīng)制得三種聚合物多元醇；
[0017](2)三種聚合物多元醇在催化劑的作用下和異氰酸酯反應(yīng)聚氨酯預(yù)聚物；
[0018](3)最后加入環(huán)氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑、消泡劑、溶劑、促進(jìn)劑和增塑劑充分混合而成濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑。
[0019]所述步驟(I)包括以下步驟:
[0020](11)將1000?6000份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0021](12)加入140?200份鄰苯二甲酸酐、四氫苯酐或甲基四氫苯酐，在3?18份的對甲苯磺酸用作催化，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)后再抽真空，降溫即得共聚樹脂PPG-OPA、PPG-THPA或 PPG-MTPA。
[0022]本發(fā)明首先通過聚氧化丙烯二醇(PPG)與鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)制得三種聚合物多元醇。其次，在催化劑存在下，通過聚合物多元醇和異氰酸酯反應(yīng)聚氨酯預(yù)聚物。最后加入環(huán)氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑、消泡劑、溶劑、促進(jìn)劑和增塑劑充分混合而成濕固化聚氨酯環(huán)氧黏合劑。
[0023]加入鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)，同時(shí)具有聚醚醇和聚酯醇的優(yōu)點(diǎn)，能夠提高產(chǎn)品的整體性能。
[0024]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的黏合劑克服氨酯黏合劑和環(huán)氧黏合劑的缺點(diǎn)，發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)。具有柔韌性好對有機(jī)、無機(jī)和金屬等材料粘結(jié)性能好；開放時(shí)間長，耐高溫，力學(xué)性能優(yōu)異；常溫固化，操作簡單，使用方便，成本低，易于產(chǎn)業(yè)化。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本實(shí)施例的共聚樹脂PPG-OPA制備方法如下:
[0028](11)將2000份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0029](12)加入148份鄰苯二甲酸酐，在7份對甲苯磺酸用作催化，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)2-3h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-0PA。
[0030]共聚樹脂PPG-THPA的制備過程如下:
[0031](21)將1600份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0032](22)加入153份四氫苯酐及4份對甲苯磺酸用作催化，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)3?4h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-THPA。
[0033]共聚樹脂PPG-MTPA的制備過程如下:
[0034](31)將2400份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0035](32)加入166份鄰苯二甲酸酐及5份對甲苯磺酸用作催化，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，反應(yīng)3?5h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-MTPA。
[0036]將15份共聚樹脂PPG-0PA、20份