一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑及其製備方法與流程
2023-04-26 09:28:06 1
本發明涉及一種膠粘劑，具體地說是涉及一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑及其製備方法。
背景技術：
：結構膠黏劑是指在預定時間內受到其所處環境的作用及所承受得許用應力下不失效且用於結構粘接的膠劑。結構膠的接頭在使用期內的承載能力具有與被黏物相匹配的水平，結構膠接件的耐久性應長於或相當於該結構所預期的使用壽命。結構膠黏劑本身應具有良好的耐疲勞、耐老化、耐熱、耐介質性,低螺變、耐震及強度持久且高的性能。作為結構型膠粘劑在木材工業方面的應用,主要是在層積板材、指接、端接等方面。在合成膠粘劑中，用作木材結構型膠粘劑的合成樹脂一般是指熱固型樹脂。常用的木材結構膠黏劑有間苯二酚-甲醛樹脂、苯酚間苯二酚-甲醛樹脂、三聚氰胺-尿素-甲醛、聚氨酯膠黏劑等。由於甲醛基膠黏劑具有較深的顏色以及在使用過程中具有有毒物質釋放的問題，而聚氨酯膠黏劑既不會釋放有毒物質，具有固化速度快、固化物顏色較淺、膠接強度高、結構設計靈活、生產施工方便的特點，因此其應用越來越廣。其中聚氨酯膠黏劑有單、雙組分兩種使用方式。單組分聚氨酯膠黏劑在使用時不需要填加其他交聯劑，不用進行計量計算，比雙組分聚氨酯膠黏劑使用方便，可利用空氣或基材表面的水粘接固化，使生產施工更為方便，單組分聚氨酯膠黏劑具有透明、防水、常溫快速固化、無有害氣體釋放，可用於膠接室內及室外的結構材。技術實現要素：本發明的目的是提供一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑及其製備方法。為達到上述目的，本發明所採取的技術方案為：一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑，由下列重量份的原料配製而成：環氧氯丙烷15-20、雙酚基丙烷10-14、聚醚多元醇80-90、多苯基多亞甲基多異氰酸酯20-25、乙烯基雙硬脂醯胺6-8、氯化十二烷基二甲基苄基銨2-4、十溴二苯醚3-5、二氯甲基三乙氧基矽烷5-7、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯4-7、低分子量聚異丁烯3-4、雙十二碳醇酯7-9、乙氧基化烷基多胺4-6、納米碳酸鈣10-12、滑石粉4-6、高細鋁粉7-8、磷酸矽3-5、中空微珠4-6、費託蠟5-8、中空二氧化矽納米球7-9、丙酮20-30、無水乙醇適量。一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：（1）將雙酚基丙烷與環氧氯丙烷加入反應釜中混合均勻，升溫至80-85℃後加入氯化十二烷基二甲基苄基銨保溫反應25-30min，反應結束後真空去除多餘的環氧氯丙烷得到雙酚基丙烷氯醇醚，備用；（2）將納米碳酸鈣、滑石粉、高細鋁粉、磷酸矽、中空微珠、費託蠟、中空二氧化矽納米球等填料混合後使用球磨機研磨均勻，將乙烯基雙硬脂醯胺、十溴二苯醚、二氯甲基三乙氧基矽烷加入適量的無水乙醇中充分攪拌均勻，然後按混合填料質量的10%加入混合物中，經超聲振蕩20-30min混合均勻後至於烘箱升溫100-120℃烘乾，得到改性填料，備用；（3）將得到的雙酚基丙烷氯醇醚與聚醚多元醇以及一半的丙酮攪拌混合均勻，然後再加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、低分子量聚異丁烯、雙十二碳醇酯、乙氧基化烷基多胺以及改性填料，室溫攪拌30min後升溫至60℃，保溫反應1.5-2h後待其溫度低於50℃時加入剩餘丙酮以及餘下原料繼續攪拌均勻，即得所述膠黏劑。本發明的有益效果：本發明採用雙酚基丙烷與環氧氯丙烷反應生成雙酚基丙烷氯醇醚,將其與聚醚多元醇混合均勻後再與多苯基多亞甲基多異氰酸酯反應製得聚氨酯膠黏劑,通過共聚將苯環等耐熱基團引入聚氨酯分子中,從而提高聚氨酯膠黏劑耐熱性；添加的高細鋁粉、中空二氧化矽納米球，可以增強膠粘劑的抗高溫性能，添加的填料經過改性，大大增強了其物理性能，提高了粘度，而且本發明環保無毒，符合環保要求。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。實施例1：一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑，由下列重量份（kg）的原料配製而成：環氧氯丙烷15、雙酚基丙烷10、聚醚多元醇80、多苯基多亞甲基多異氰酸酯20、乙烯基雙硬脂醯胺6、氯化十二烷基二甲基苄基銨2、十溴二苯醚3、二氯甲基三乙氧基矽烷5、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯4、低分子量聚異丁烯3、雙十二碳醇酯7、乙氧基化烷基多胺4、納米碳酸鈣10、滑石粉4、高細鋁粉7、磷酸矽3、中空微珠4、費託蠟5、中空二氧化矽納米球7、丙酮20、無水乙醇適量。一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑的製備方法，包括以下步驟：（1）將雙酚基丙烷與環氧氯丙烷加入反應釜中混合均勻，升溫至80-85℃後加入氯化十二烷基二甲基苄基銨保溫反應25-30min，反應結束後真空去除多餘的環氧氯丙烷得到雙酚基丙烷氯醇醚，備用；（2）將納米碳酸鈣、滑石粉、高細鋁粉、磷酸矽、中空微珠、費託蠟、中空二氧化矽納米球等填料混合後使用球磨機研磨均勻，將乙烯基雙硬脂醯胺、十溴二苯醚、二氯甲基三乙氧基矽烷加入適量的無水乙醇中充分攪拌均勻，然後按混合填料質量的10%加入混合物中，經超聲振蕩20-30min混合均勻後至於烘箱升溫100-120℃烘乾，得到改性填料，備用；（3）將得到的雙酚基丙烷氯醇醚與聚醚多元醇以及一半的丙酮攪拌混合均勻，然後再加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、低分子量聚異丁烯、雙十二碳醇酯、乙氧基化烷基多胺以及改性填料，室溫攪拌30min後升溫至60℃，保溫反應1.5-2h後待其溫度低於50℃時加入剩餘丙酮以及餘下原料繼續攪拌均勻，即得所述膠黏劑。實施例2：一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑，由下列重量份（kg）的原料配製而成：環氧氯丙烷17.5、雙酚基丙烷12、聚醚多元醇85、多苯基多亞甲基多異氰酸酯22.5、乙烯基雙硬脂醯胺7、氯化十二烷基二甲基苄基銨3、十溴二苯醚4、二氯甲基三乙氧基矽烷6、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯5.5、低分子量聚異丁烯3.5、雙十二碳醇酯8、乙氧基化烷基多胺5、納米碳酸鈣11、滑石粉5、高細鋁粉7.5、磷酸矽4、中空微珠5、費託蠟6.5、中空二氧化矽納米球8、丙酮25、無水乙醇適量。製備方法同實施例1。實施例3：一種木材用環保無毒單組分聚氨酯膠粘劑，其特徵在於，由下列重量份（kg）的原料配製而成：環氧氯丙烷20、雙酚基丙烷14、聚醚多元醇90、多苯基多亞甲基多異氰酸酯25、乙烯基雙硬脂醯胺8、氯化十二烷基二甲基苄基銨4、十溴二苯醚5、二氯甲基三乙氧基矽烷7、羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯7、低分子量聚異丁烯4、雙十二碳醇酯9、乙氧基化烷基多胺6、納米碳酸鈣12、滑石粉6、高細鋁粉8、磷酸矽5、中空微珠6、費託蠟8、中空二氧化矽納米球9、丙酮30、無水乙醇適量。製備方法同實施例1。上述實施例1-3製得的聚氨酯膠粘劑的性能檢測結果如下表所示：實施例1實施例2實施例3固化速度（溫度25℃，溼度50%），h5.25.44.8拉伸剪切強度，Mpa1.761.842.05拉伸強度，Mpa4.34.84.6固含量，%79.578.279.6黏度，mPa.s536554528當前第1頁1 2 3