[发明专利]一种高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂，特别涉及一种主要应用于汽车顶棚骨架成型粘结的高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂及其制备方法。 

背景技术

聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－）或异氰酸酯基（－NCO）的胶粘剂，故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性，与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。 

当前顶棚骨架胶粘剂有双组分溶剂型和单组分无溶剂型两种。溶剂型胶粘剂因其含有机溶剂，施工过程中对工作环境和大气造成污染，逐步被淘汰；无溶剂已是当前趋势，单组分无溶剂胶粘剂的固化机理是通过与水反应形成交联网络达到一定的强度，这类粘合剂已得到广泛应用。但是，单组分无溶剂胶粘剂在实际应用过程中存在着一个矛盾的问题：在应用上，需要一种既有较长储存期和开放时间，又能在短时间内固化的粘合剂，而目前大多数单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂端基为异氰酸酯基（-NCO基），一般NCO含量低，预聚物分子量较高，则胶的粘度大，储存期、开放时间短，固化期时间短；NCO含量高，则胶的粘度小，储存期、开放时间长，固化期时间长；其不能满足应用上两者兼具的需要。 

目前，大多数单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的异氰酸酯基（-NCO基）端基含量通常在17-27％，开放时间（RT:25℃，RH:60%）一般2小时左右，在相同温度情况下，压制时间至少30秒及以上。因开放时间短，长时间暴露空气会影响下道工序甚至变质失效，无法实现机器自动连续化生产，同时受开放时间限制，反应性无法进一步加快，无法再缩短压制时间，且反应性（压制时间）不能因为工艺的变动而大幅度进行调整，限制了其应用。 

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术的不足，提供一种高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂开放时间长，反应时间可调控，可实现连续化作业。 

本发明的目的之二在于提供一种上述高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂的制备方法，该方法适用于工业化生产。 

为实现上述技术目的，本发明的技术方案为： 

一种高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂，包括含端NCO的组分A和复配组分B，所述组分A由以下重量份的组分组成：   

异氰酸酯    65-89份； 

多元醇      7-25份； 

扩链剂      2.5-5份；

环氧树脂    1-3份；

偶联剂      0.5-2份；

所述复配组分B由三亚乙基二胺、四甲基亚烷基二胺、二吗啉二乙基醚、1,8-二氮杂环十一烯、二乙基三胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种组成，复配组分B的端结构为至少两官能度的羟基或氨基（可与聚氨酯端NCO反应），同时复配组分B的结构还具备与组分A中环氧树脂固化反应的硬化剂角色。

作为优选的，所述的一种高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂，所述组分A由以下重量份的组分组成：   

异氰酸酯    75-89份； 

多元醇      15-25份； 

扩链剂      2.5-4份；

环氧树脂    1.5-3份；

偶联剂      0.5-1.5份。

作为优选的，所述的一种高强度无溶剂聚氨酯胶黏剂，所述含端NCO的组分A与复配组分B的去离子水溶液的重量比为100：30-120；所述复配组分B的去离子水溶液中复配组分B与去离子水的重量比为1：20-100。 

进一步，所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）、2,4- 甲苯二异氰酸酯（TDI）、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（2,4'-MDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、二亚甲基苯二异氰酸酯（XDI）、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性MDI（液化MDI）、3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯（异氟尔酮二异氰酸酯，IPDI）和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）中的一种或几种。 

作为优选的，所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）与2，4- 甲苯二异氰酸酯（TDI）的混合物，或多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的混合物，或多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）与3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯（IPDI）的混合物；或多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）与2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（2,4'-MDI）的混合物。