[发明专利]免底涂双组分聚氨酯粘合剂

说明书

一种将粘合剂涂覆到弹性体上的方法，包括将双组分粘合剂制剂涂覆到弹性体上。该粘合剂具有组分A和组分B，组分A至少包括：多元醇、粘合促进剂、扩链剂、催化剂、除水剂；组分B包括：聚氨酯预聚物、粘合促进剂和增塑剂。使双组分粘合剂制剂固化以形成粘合剂。与现有技术相比，无需进行底涂处理或表面活化便实现与弹性体的高强度粘合。弹性体与所得粘合剂形成的制品的强度足以使弹性体发生表面剥落。提供了一种试剂盒以便在不对弹性体进行底涂处理的情况下修复弹性体。

相关申请案的交叉引用

本申请是非临时申请，要求于2015年4月24日提交的美国临时申请序号62/152,031与于2016年2月25日提交的美国非临时申请序号15/053,333的优先权益；这些文献的内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明概括地涉及聚氨酯粘合剂，具体地涉及免底涂、不含溶剂且非常适合于橡胶粘合的粘合剂，特别是在传送机和传送带的情况下。

背景技术

热塑性橡胶比较便宜，广泛用于对耐磨性要求很高的行业。在垫圈应用，以及在大量的应用诸如鞋类、粘合剂制造、模压或挤压成型制品中，黑色丁苯橡胶(SBR)片被用作传送带、带式雨刮器，也用于密封条，普通的建筑安装垫。然而，由于这种橡胶的非极性属性并且确实是弹性体类材料，所以难以在弹性体之间实现粘合。由于硫化橡胶中的低分子量成分倾向于迁移到橡胶表面，限制了与粘合剂的相互作用，所以硫化橡胶特别难以粘合。

聚氨酯(PU)粘合剂和密封剂多年来在许多工业应用中起着重要作用，因为它们具有诸如高硬度、高模量、机械性能优异等有益性能。然而，美国在1990年通过了Clean AirAct Amendments(清洁空气法修正案)及类似的法规，对接触许多化学品进行了限制，其中也包括PU有关的成分。然而，由于粘合困难且对任何这种粘合的伸展率有要求，采用PU粘合剂粘合弹性体基材仍然具有挑战性。因此，本领域常规技术是采用表面处理以有效地将粘合剂与弹性体粘合在一起。通常，表面处理通过硫酸刻蚀或通过涂底涂剂(诸如美国专利第4,485,135或4,485,136号中所述的那些底涂剂)来完成。用于诸如SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)等上的普遍接受的底涂剂是2％的1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲的甲基氯溶液。

已经证明表面处理适合于提高非极性合成橡胶的粘合性和可润湿性。通过改变橡胶组成，或通过使用化学试剂(卤化、环化等)对橡胶表面进行表面改性，或使用高能辐射(例如用电子束轰击表面或γ辐射)来增加橡胶表面上单位面积的表面粘合位置的数量，可以提高橡胶的粘合性。虽然这些高成本的表面改性很容易集成到新产品的生产中，但是依靠这种解决方案或辐射难以可靠地进行现场修复，并延长了修复的持续时间。此外，许多溶剂是有毒的，而且在某些领域(例如食品或制药生产厂)可能是禁用的。表面活化的另一个限制是在表面能回到预处理水平之前，这种活性的持续时间有限。

用于粘合橡胶表面的市售粘合剂，由于需要底涂剂或预润湿步骤来实现粘合、包含有机溶剂、与橡胶相比对硫化橡胶粘合强度低而导致快速粘合失效，因而遭受有限的认可。现有粘合剂依赖于底涂剂以确保良好的粘附给表面明显凹凸不平的基材带来很大问题，因为粘合剂不能均匀地填充空隙。类似地，刚性基材往往有粘合孔隙，这削弱了粘结结合的强度。

因此，仍需要一种用于粘合非极性弹性体表面的粘合剂，其表现出优异的粘合性，而无需借助改变表面能的底涂剂或其他表面处理。此外，还需要这种粘合剂适合于在不借助溶剂的情况下应用，因为溶剂倾向于引起健康问题并降低粘合性能。

发明内容

一种将粘合剂涂覆到弹性体上的方法，包括将双组分粘合剂制剂涂覆到弹性体上。该粘合剂具有组分A和组分B，所述组分A至少包括多元醇、粘合促进剂、扩链剂、催化剂和除水剂；所述组分B至少包括聚氨酯预聚物和增塑剂。使双组分粘合剂制剂固化以形成粘合剂。与现有技术相比，无需进行底涂处理或表面活化，就可以实现与弹性体的高强度粘合。弹性体与所得粘合剂形成的制品的强度足以使弹性体发生表面剥落。提供了一种在不对弹性体涂抹底涂剂的情况下修复弹性体的试剂盒。