[发明专利]一种阻燃纳米聚氨酯粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及湿固化聚氨酯粘合剂(one-component，moisture-cure polyurethane adhesive)，其可以在室温施加和固化，并通过与来自基底或环境的水分(moisture)的化学反应形成永久粘合。

背景技术

聚氨酯粘合剂具有优良的耐低温性能、耐水性、耐油性及柔韧性，同时具有较高的粘结强度，被广泛应用于合成革、复合薄膜、制鞋等行业。聚氨酯粘合剂的性能取决于其所用的多元醇和异氰酸酯的结构和性能。采用聚醚型多元醇所制备的聚氨酯粘合剂具有较低的玻璃化转变温度、柔韧性和耐水解性能，但其机械强度低；采用聚酯型多元醇制备的聚氨酯粘合剂具有较高的机械强度和耐油性，但其耐水解性能差，低温下硬度大，难以满足市场要求。因此，制备一种低温柔软且机械强度高的聚氨酯粘合剂具有重要意义。水性聚氨酯胶粘剂以水作为介质，具有不燃、无毒、无环境污染、节省能源及易加工等优点。通过离聚体制得的水性聚氨酯胶粘剂，因其分子链中存在库仑力和氢键作用，不但可使胶粘性能等方面与溶剂型聚氨酯胶粘剂媲美，而且可以通过改性获得多种性能。大量文献表明：丙烯酸酯在聚氨酯乳液中发生聚合，得到具互穿聚合物网络结构的改性聚氨酯乳液，与未改性的聚氨酯乳液相比较，改性聚氨酯乳液粒子增大，热稳定性、耐溶剂性及力学性提高。环氧树脂具有模量高、强度高和耐化学性好、热稳定性好等优点，并且可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性聚氨酯的耐水、耐溶剂性能及拉伸强度等。为此，以水性聚氨酯为基础，用丙烯酸酯和环氧树脂双重改性，合成了一种新型的水性聚氨酯粘合剂，经过大量的皮革复合试验，获得最佳的皮革复合工艺条件，以满足弹力皮革生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保聚氨酯粘合剂，该粘合剂无有机锡残留， 溶剂残留物低，固化能力强，符合欧盟市场标准。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

作为本发明的一个目的，一种阻燃纳米聚氨酯粘合剂，其特征在于，通过将以下物质混合而获得：

（1）脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯；

（2）具有异氰酸酯反应性基团的较高分子量化合物, 包括具有异氰酸酯反应性基团的较高分子量化合物b)包括平均官能度为2.9±0.4并且数均分子量为4000-600g/mol的聚醚多元醇b1)与数均分子量为500±100g/mol的溴化聚醚多元醇b2)的混合物；

（3）发泡剂:包括异丁烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、戊烷和环戊烷；甲基异丁基醚和二甲醚；二氯一氟甲烷、一氟三氯甲烷、三氟三氯乙烷；和/或部分卤化的烃，三氟甲烷、1，1-二氯-1-氟乙烷、一氯四氟乙烷、一氯三氟乙烷、一氯二氟乙烷、二氟乙烷、二氯二氟乙烷、五氟乙烷、四氟乙烷或二氯一氟乙烷中的一种或至少两种发泡剂的混合物；

（4）泡沫调节添加剂，包括25℃下粘度为10-1000mPas的二甲基硅氧烷或液体石蜡、饱和的脂肪族烃；

（5）催化剂，包括2，3-二甲基-3，4，5，6-四氢嘧啶、三(二烷基氨基烷基)-s-六氢三嗪如三(N，N-二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪，三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、正环己基吗啉、二甲基环己胺、二吗啉基二乙基醚、2-(二甲氨基乙氧基)乙醇、1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、1-氮杂二环[3.3.0]辛烷、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、N，N，N′，N′- 四甲基丁二胺、N，N，N′，N′-四甲基己烷-1，6-二胺、五甲基二亚乙基三胺、 四甲基二氨基乙基醚中的一种或几种；

（6）抗氧剂和有机铋

（7）纳米阻燃复合物        ;

所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为：

（1）将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物；  

       （2）、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物；