一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法

2023-04-24 12:57:56

專利名稱：一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，屬於膠粘劑技術領域。
背景技術：
聚氨酯主要是由二異氰酸酯等多異氰酸酯和低分子聚合二元醇聚合而成的高聚物，由於具有強極性的氨基甲酸酯基，同時在大分子間存在氫鍵，因而聚氨酯材料具有高強度、耐磨、耐溶劑、耐老化、耐水等特點。此外，通過改變多異氰酸酯的類型和改變多羥基化合物的結構、分子量等，可以在較大範圍內改變聚氨酯材料的性能。現在聚氨酯材料在合成革、真皮皮革、包裝材料、合成纖維、產品粘合等領域得到廣泛的應用。目前市場中使用的聚氨酯膠粘劑非常廣泛，但存在許多不足之處，普通的雙組份聚氨酯膠粘劑在加溫固化中不宜溫度過高，高溫固化使產品的著色性凸顯，破壞了成品的 大打折扣，而且在60°C 80°C固化中異氰酸酯基固化劑的異氰酸酯基極易與空氣中的水分發生反應，使其失去反應活性及反應性能，降低了粘合劑的性能，提高了生產成本。如何屏蔽易產生黃變的基團的活性，使其在高溫時處於不活潑狀態，從而使產品交聯性大大提高，避免了水分對固化劑的幹擾，減少固化劑的使用量，降低生產成本，同時還須保證產品的粘合效果以及應用的範圍，成為目前研究的方向。

發明內容
本發明的目的正是解決現有技術中如何屏蔽易產生黃變的基團的活性，使其在高溫時處於不活潑狀態，從而使產品交聯性大大提高，避免了水分對固化劑的幹擾，減少了固化劑的使用量降低了生產成本的方法，通過使用兩種以上的異氰酸酯，反應的活性不同，改變了分子結構的狀態，使產品的內聚力發生了變化，從而提高了產品的粘合效果以及應用的範圍。為了達到上述目的，本發明的這種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法是這樣實現的在反應設備中首先加入溶劑，然後再加入兩種或兩種以上不同類型的多異氰酸酯和低聚物多元醇，在氮氣的保護下升溫至55 65°C，加入有機鉍類催化劑反應I 3h，然後加擴鏈劑再在氮氣的保護下升溫至70 V 85°C下，反應2 3h，得到聚氨酯預聚體，力口入溶劑調整預聚體達到預期的固含量，同時將預聚體降溫至55 65°C並向該聚氨酯預聚體中加入佔聚氨酯預聚體總量O. 5%耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後出料；其中溶劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇、擴鏈劑以及有機鉍類催化劑的質量比為200 500 30 40 : 100 : 5 15 : O.01 O. 02。進一步地，所述的多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4' - 二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、二環已基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多二異氰酸酯、液化二苯基甲烷-4，4/ -二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種復配。進一步地，所述的低聚物多元醇包括聚酯多元醇或聚醚多元醇。進一步地，所述的擴鏈劑包括乙二醇、一縮二乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油、山梨醇、季戊四醇中的一種或多種復配。進一步地，所述的耐高溫抗老化劑包括2，6_ 二叔丁基對甲酚、4，4_ 二叔辛基-二苯胺、四亞甲基β-丙酸季戊四醇酯、2-(2'-羥基-3'，5' -二叔丁基)苯基-5氯代苯並三唑、碳化二亞胺中的一種或多種復配。進一步地，所述溶劑包括N，N-二甲基甲醯胺、丁酮、丙酮、環己酮、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯中的兩種復配或兩種以上的復配。進一步地，所述的聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二 醇酯二醇、聚己二酸_1，4 丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇或聚己內酯二醇；所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃二醇或四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇。使用時，將本發明所製得的漿料與以-NCO為封端的多異氰酸酯固化劑混合得到雙組份聚氨酯膠粘劑。本發明與已有技術相比具有耐黃變、粘合性能好，生產成本低等特點。
具體實施例方式以下結合實施例與對照例對本發明實質和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例I :將200g 二甲基甲醯胺投入到反應容器中，然後再將IOOg分子量為2000的聚氧化丙烯二醇投入到反應容器中、開動反應容器的攪拌器，然後再將甲苯二異氰酸酯與異佛爾酮二異氰酸酯的混合物40g投入，在氮氣的保護下升溫至60°C左右，加入有機Bi催化劑I 2滴(約O. 5 I克)反應2h，然後加擴鏈劑乙二醇IOg再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應3h得到聚氨酯預聚體，加入150克左右的二甲基甲醯胺調整固含量至30% ±1，將預聚體降溫至60°C左右，向該聚氨酯預聚體中加入O. 75g耐高溫抗老化齊U，攪拌10 20min後降溫出料。實施例2.將200g二甲基甲醯胺投入到反應容器中，然後再將IOOg分子量為1500的聚酯二醇投入到反應容器中、開動反應容器的攪拌器，然後再將甲苯二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的混合物35g投入，在氮氣的保護下升溫至60°C左右，加入有機Bi催化劑I 2滴(約O. 5 I克)反應2h，然後加擴鏈劑I. 4- 丁二醇13. 06g再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應3h得到聚氨酯預聚體，加入145. 5克左右的二甲基甲醯胺調整固含量至30% ±1，將預聚體降溫至60°C左右，向該聚氨酯預聚體中加入O. 75g耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後降溫出料。實施例3.將200g二甲基甲醯胺投入到反應容器中，然後再將IOOg分子量為1500的聚酯二醇投入到反應容器中、開動反應容器的攪拌器，然後再將甲苯二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的混合物35g投入，在氮氣的保護下升溫至60°C左右，加入有機Bi催化劑I 2滴(約O. 5 I克)反應2h，然後加擴鏈劑乙二醇9g再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應3h得到聚氨酯預聚體，加入136克左右的二甲基甲醯胺調整固含量至30% ±1，將預聚體降溫至60°C左右，向該聚氨酯預聚體中加入O. 75g耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後降溫出料。實施例4.將200g二甲基甲醯胺投入到反應容器中，然後再將IOOg分子量為1000的聚氧化丙烯二醇投入到反應容器中、開動反應容器的攪拌器，然後再將二苯基甲烷-4，4' - 二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的混合物投入36. 37g，在氮氣的保護下升溫至60°C左右，加入有機Bi催化劑I 2滴(約O. 5 I克)反應2h，然後加擴鏈劑乙二醇5g再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應3h得到聚氨酯預聚體，加入130克左右的二甲基甲醯胺調整固含量至30% ±1，將預 聚體降溫至60°C左右，向該聚氨酯預聚體中加入O. 75g耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後降溫出料。實施例5.將200g二甲基甲醯胺投入到反應容器中，然後再將IOOg分子量為3000的聚酯二醇投入到反應容器中、開動反應容器的攪拌器，然後再將二苯基甲烷_4，4' -二異氰酸酯與異佛爾酮二異氰酸酯的混合物投入30g，在氮氣的保護下升溫至60°C左右，力口入有機Bi催化劑I 2滴(約O. 5 I克)反應2h，然後加擴鏈劑乙二醇10. 38g再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應3h得到聚氨酯預聚體，加入128克左右的二甲基甲醯胺調整固含量至30% ±1，將預聚體降溫至60°C左右，向該聚氨酯預聚體中加入O. 75g耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後降溫出料。以上所述僅為本發明的部分實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟 在反應設備中首先加入溶劑，然後再加入兩種或兩種以上不同類型的多異氰酸酯和低聚物多元醇，在氮氣的保護下升溫至55 65°C，加入有機鉍類催化劑反應I 3h，然後加擴鏈劑再在氮氣的保護下升溫至70°C 85°C下，反應2 3h，得到聚氨酯預聚體，加入溶劑調整預聚體達到預期的固含量，同時將預聚體降溫至55 65°C並向該聚氨酯預聚體中加入佔聚氨酯預聚體總量O. 5%耐高溫抗老化劑，攪拌10 20min後出料；其中溶劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇、擴鏈劑以及有機鉍類催化劑的質量比為200 500 30 40 100 : 5 15 : O. 01 O.02。
2.根據權利要求I所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述的多異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4' - 二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、二環已基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多二異氰酸酯、液化二苯基甲烷_4，4' -二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種復配。
3.根據權利要求I所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述的低聚物多元醇包括聚酯多元醇或聚醚多元醇。
4.根據權利要求I所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述的擴鏈劑包括乙二醇、一縮二乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇、1，6_己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、甘油、山梨醇、季戊四醇中的一種或多種復配。
5.根據權利要求I所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述的耐高溫抗老化劑包括2，6- 二叔丁基對甲酚、4，4- 二叔辛基-二苯胺、四亞甲基β-丙酸季戊四醇酯、2_(2'-羥基-3'，5, -二叔丁基)苯基-5氯代苯並三唑、碳化二亞胺中的一種或多種復配。
6.根據權利要求I所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述溶劑包括N，N-二甲基甲醯胺、丁酮、丙酮、環己酮、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、醋酸甲酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯中的兩種復配或兩種以上的復配。
7.根據權利要求3所述的一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，其特徵在於所述的聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸_1，4 丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇或聚己內酯二醇；所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃二醇或四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇。
全文摘要
本發明涉及一種高溫抗黃變聚氨酯膠粘劑漿料的製備方法，屬於膠粘劑技術領域。其製備方法是在反應設備中首先加入溶劑，然後再加入兩種或兩種以上不同類型的多異氰酸酯和低聚物多元醇，在氮氣的保護下升溫至55～65℃，加入有機鉍類催化劑反應1～3h，然後加擴鏈劑再在氮氣的保護下升溫至70℃～85℃下，反應2～3h，得到聚氨酯預聚體，加入溶劑調整預聚體達到預期的固含量，同時將預聚體降溫至55～65℃並向該聚氨酯預聚體中加入佔聚氨酯預聚體總量0.5％耐高溫抗老化劑，攪拌10～20min後出料；其中溶劑、多異氰酸酯、低聚物多元醇、擴鏈劑以及有機鉍類催化劑的質量比為200～500∶30～40∶100∶5～15∶0.01～0.02。本發明與已有技術相比具有耐黃變、粘合性能好，生產成本低等特點。
文檔編號C08G18/66GK102838963SQ20121034646
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者張明利 申請人:張明利