[发明专利]一种聚氨酯胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种聚氨酯胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂技术领域。

背景技术

聚氨酯胶粘剂是由多异氰酸酯和低聚物多元醇聚合而成的高聚物，广泛应用于木材行业的粘接。在固化过程中，相关聚氨酯胶粘剂主要是以分子链上活泼的基团，如-NCO，与木材中的含活泼氢化合物和湿气，或空气中的湿气发生固化反应，从而起到粘接作用。

然而，单一的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂还无法满足木材的粘接需求，主要表现在内聚强度低、固化时间长、耐水和耐热性能较差等，无法达到市场对木材用胶粘剂的性能要求。

本申请公开了一种聚氨酯胶粘剂的制备方法，通过将交联剂和增粘树脂同时引入到单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂的改性中，大大提高了胶粘剂的粘接性能。该胶粘剂以非“三苯”、甲醛有机物作为溶剂，在固化过程中无“三苯”、甲醛有机溶剂释放，能满足粘接过程中的环保需求。与其他木材胶粘剂相比，该聚氨酯胶粘剂还具有对粘接基材含水率要求不严格，对粘接木材适应性强等方面优点，同时，在使用过程中不需外加其他固化剂，给施工带来极大的方便，适用于木材的拼接及加工，在木材胶接行业中具有广阔的发展前景。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种聚氨酯胶粘剂的制备方法，该聚氨酯胶粘剂内聚强度高，粘接强度高，室温固化速度快、耐水和耐老化性能好、无需外加固化剂，不含“三苯”、甲醛等有机溶剂，可应用于多种木材的粘接，满足产品的环保需求。

本申请所述的制备方法，其特征在于，至少含有以下步骤：

a)将经过真空脱水的多元醇与多异氰酸酯混合反应，得到前驱体I；

b)向步骤a)所得的前驱体I中加入扩链剂，得到前驱体II；

c)向步骤b)所得的前驱体II中加入交联剂，得到前驱体III；

d)向步骤c)所得的前驱体III中加入增粘剂增粘后，加入溶剂，得到前驱体IV；

e)向步骤d)所得的前驱体IV中加入增稠剂和催化剂，混合均匀后，即得所述聚氨酯胶粘剂。

优选地，步骤a)中所述多异氰酸酯选自至少含有2个-N＝C＝O基团的化合物中的一种或多种。进一步优选地，步骤a)中所述多异氰酸酯选自为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

优选地，步骤a)中所述多元醇选自低聚多元醇化合物中的一种或多种。进一步优选地，所述低聚多元醇的分子量为600～3000。

优选地，步骤a)中所述多元醇选自聚酯多元醇、聚醚多元醇中的一种或几种。进一步优选地，优选地，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、一缩二乙二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇中的一种或多种；所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃醚二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。

优选地，步骤a)中所述多元醇为聚丁二烯二醇。

优选地，步骤b)中所述扩链剂选自至少含有两个羟基的化合物中的一种或多种。进一步优选地，步骤b)中所述扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、甲基丙二醇、1,2-丙二醇、一缩二丙二醇、1,6-己二醇中的一种或多种。

优选地，步骤c)中所述交联剂选自三乙醇胺、含有-C(CH₂OH)₃基团的化合物中的一种或多种。进一步优选地，步骤c)中所述交联剂为三乙醇胺和/或三羟甲基丙烷。

优选地，步骤d)中所述增粘剂选自油性增粘剂中的一种或多种。进一步优选地，步骤d)中所述增粘剂。进一步优选地，步骤d)中所述增粘剂为松香树脂和/或改性松香树脂。

优选地，步骤d)中所述溶剂选自有机溶剂中的一种或多种。进一步优选地，步骤d)中所述溶剂选自沸点不超过150℃的有机溶剂中的一种或多种。进一步优选地，步骤d)中所述溶剂选自丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或多种。

优选地，步骤e)中所述增稠剂选自聚丙烯酸类增稠剂和/或聚丙烯酰胺类增稠剂。

优选地，步骤e)中所述催化剂选自含有脂杂环的化合物中的一种或多种。进一步优选地，所述脂杂环中至少含有两个杂原子；所述杂原子为氮原子和/或氧原子。进一步优选地，步骤e)中所述催化剂选自双吗啉二乙基醚、双(2,6-二甲基吗啉乙基)醚、1,2,4-三甲基哌嗪、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的一种或多种。