[发明专利]单组分聚氨酯发泡型胶粘剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种单组分聚氨酯发泡型胶粘剂。

技术背景

随着社会对生产效率提高的要求，以及人们对材料轻量化的追求，传统费时费力的钉子或锚固等结合材料的方法，越来越多地被胶粘剂粘接的方法所取代。聚氨酯类胶粘剂，由于分子链上带有活性的异氰酸酯基团，对木材、水泥和金属等常规材料有优良的粘接力，在建材行业获得了广泛的应用和长足的发展。聚氨酯胶粘剂一般分为双组分和单组分胶粘剂，单组分聚氨酯胶粘剂比较双组分聚氨酯胶粘剂有着明显的使用方便的优势。传统上的单组分聚氨酯胶粘剂一般使用TDI(甲苯二异氰酸酯)，而TDI较高的蒸汽压和毒性，限制了其应用。传统单组分聚氨酯胶粘剂一般都需要添加有机溶剂，众所周知，这些溶剂是环境的污染物。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种不含溶剂的单组分聚氨酯发泡型胶粘剂。本发明采取的技术方案是：胶粘剂组分中的异氰酸酯全部使用MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)，其中MDI至少50％是异构体2，4MDI含量为50％左右的MDI，如德国Bayer公司的Desmodur 0129M。

本发明的工艺过程是这样的：在反应釜中加入多元醇、助剂和MDI异氰酸酯，升温进行化学反应，反应温度在60℃～90℃之间，反应时间在60分钟～150分钟之间，得到单组分聚氨酯发泡型胶粘剂。单组分聚氨酯发泡型胶粘剂的固化，靠异氰酸酯与水的化学反应进行的，水可以是空气中的水分，也可以是材料表面吸附的水。异氰酸酯与水的化学反应产生二氧化碳，二氧化碳在胶粘剂内形成微孔，从而形成微发泡的粘接界面。

在本发明中，Desmodur 0129M或其它异构体2，4MDI含量为50％左右的MDI，其用量为MDI总用量的至少50％。其它可使用的MDI包括：聚合MDI，液化改性MDI，混合改性MDI，此类MDI的用量小于MDI总用量的50％。

在本发明中，使用的多元醇包括：分子量介于100～6000的聚醚二元醇或三元醇，分子量介于500～3000的聚酯二元醇或三元醇，天然的多元醇如蓖麻油等。多元醇可以单独使用，也可以是不同多元醇的混合物。

在本发明中，最终产品的异氰酸酯基团含量在5％～20％之间。

在本发明中，所用的助剂包括：增塑剂，如DOP，氯化石蜡等；着色剂，如酞青蓝等；催化剂，如二吗啉二乙基醚等；防老剂如BHT等。此类助剂的总用量小于胶粘剂总量的50％。

在本发明中，单组分聚氨酯发泡型胶粘剂固化后的密度，介于100～800kg/m³。

具体实施方式

实施例1

在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入Desmodur0129M(德国Bayer公司)500克，聚醚多元醇GMN-3050(上海高桥石化)100克，聚醚多元醇GE-204(上海高桥石化)80克，二吗啉二乙基醚5.0克，酞青蓝色浆6.0克。升温进行化学反应，反应温度60℃，反应时间150分钟，得到单组分聚氨酯发泡型胶粘剂。经检测，异氰酸酯基团含量20.0％，粘度为600mPa.s/25℃。胶粘剂表干时间30分钟，固化后的密度为100kg/m³。镀锌钢板-水泥粘接强度大于5Mpa.

实施例2

在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入Desmodur0129M(德国Bayer公司)250克，聚合MDI 44V20(德国Bayer公司)250克，聚醚多元醇GE-220(上海高桥石化)900克，聚醚多元醇GE-204(上海高桥石化)50克，二吗啉二乙基醚0.2克，氯化石蜡52#600克，防老剂BHT 10克。升温进行化学反应，反应温度90℃，反应时间60分钟，得到单组分聚氨酯发泡型胶粘剂。经检测，异氰酸酯基团含量5％，粘度为8000mPa.s/25℃。胶粘剂表干时间20分钟，胶粘剂固化后的密度为800kg/m³。木板粘接强度大于6Mpa。