[发明专利]环保型的大豆油基湿固化聚氨酯木材用胶黏剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型的大豆油基湿固化聚氨酯木材用胶黏剂的制备方法及应用，属于聚氨酯胶黏剂技术领域。

背景技术

无溶剂的大豆油基聚氨酯胶黏剂是近年来一直在研究的一种新型胶黏剂，它是以可再生的大豆油基多元醇为原料合成的胶黏剂，无溶剂添加，无甲醛释放，具有良好的耐水性、热稳定性胶接强度高等优点，同时工艺简单，经济效益好，符合环保、安全、健康的胶黏剂发展要求。大豆油基聚氨酯胶黏剂是异氰酸酯与大豆油基多元醇和聚醚多元醇的共聚产物，其分子链中含有活泼的-NCO-基团及-NHCOO-基团，与被粘接基材中含有的活泼氢物质以及基材中水分发生反应，制备成具有良好胶接性能的材料。由于所制备的大豆油基聚氨酯胶黏剂不含溶剂的使用，环保经济，提升了此种胶黏剂的使用价值。目前最新技术的石油基聚氨酯胶黏剂存在的问题。湿固化聚氨酯胶黏剂不足之处就是原料的限制与溶剂的广泛使用。随着环境问题的日益加剧，近年来相关立法也越来越严格。可再生、环保无溶剂、废料降解再利用在聚氨酯领域的研究中成为关键。聚氨酯胶黏剂最大的问题还是化石原料的不可再生性，制约了其在木材工业的广泛应用，因此将可再生资源或其它价格低廉、来源丰富的原料引入到聚氨酯胶黏剂领域也是研究的热点。公开号为CN 106189996A中国专利申请中公开了一种木材用单组分聚氨酯胶黏剂的制备方法，由环氧氯丙烷、双酚基丙烷、聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯等制成，具有很高的耐热性，但在制备过程中所用化石原料占有很大比重。目前，聚氨酯工业加大对植物油多元醇的使用。其中大豆油基多元醇被广泛的制备各种涂料、胶黏剂泡沫塑料等，关于大豆油基聚氨酯木材胶黏剂的研究较少前期研究重点在于植物油基多元醇的合成，公开号为CN 101830802A中国专利申请中公开了一种由环氧大豆油制备环氧大豆油基多元醇的方法，由环氧大豆油、无水甲醇、溶剂、水和催化剂制成。具有无污染、反应条件温和，后处理简单的优点。公开号为CN 102140327A中国专利申请中公开了一种可储存的植物油基聚氨酯木材胶黏剂，选用了生物类的可再生资源作为原料，由植物油多元醇、异氰酸酯、催化剂和溶剂制成。具有一定的经济效益，但是在制备中仍用了5％至35％的溶剂，不满足现今对产品环保的要求。

发明内容

本发明目之一是提供一种环保型的大豆油基湿固化聚氨酯木材胶黏剂，生产过程中无溶剂，可室温湿固化，且具有良好的耐水性和胶接性能。

本发明目的之二是提供了一种环保型的大豆油基湿固化聚氨酯木材用胶黏剂的制备方法，其工艺简单，具有很高的经济效应，符合环保、安全、健康的胶黏剂发展理念。

一种环保型的大豆油基聚氨酯木材用胶黏剂，由以下质量百分比的原料组成：

其中，所述的大豆油基多元醇为环氧大豆油经羟基化开环反应后的含有羟基的大豆油；所述的聚醚多元醇为含有两个或两个以上羟基的聚醚；所述的异氰酸酯为两个或两个以上异氰酸酯基的化合物；所述的催化剂为有机锡催化剂、叔胺类催化剂的一种或两种。

所述的环保型的大豆油基湿固化聚氨酯木材用胶黏剂，优化配方如下：

所述的大豆油基多元醇为由环氧大豆油制备的羟基可调的大豆油基多元醇，大豆油基多元醇的数均分子量为2400～2900，羟值为150～190mg KOH/g，酸值＜0.1mg KOH/g，水分的质量百分比含量＜0.1％。

所述聚醚多元醇为分子量为2000官能度为2的PPG聚醚；所述的多异氰酸酯选自4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，2,4-甲苯二异氰酸酯，1,6-六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯或者其混合物。

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、双吗啉二乙基醚中的一种或两种，优选混合催化剂且分步添加。

本发明的胶黏剂中游离异氰酸酯基团的质量百分比含量为3.0％～3.5％。

本发明的胶黏剂中还可以加入热、光和紫外线稳定剂、阻燃剂和填料五种组分。

本发明湿固化聚氨酯热熔胶黏剂的合成方法如下：将大豆油基多元醇和聚醚二元醇混合加入至反应釜中，在110～130℃真空度为-0.098MPa的条件下脱水至水含量小于500ppm；降低温度至60℃，加入异氰酸酯，75℃～90℃预聚反应1h；降温至50℃，加入催化剂，同时搅拌，至反应结束，真空脱气，得到环保型的大豆油基聚氨酯木材用胶黏剂。