[发明专利]一种具有刚性结构的聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种具有刚性结构的聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，所述聚氨酯胶粘剂的制备原料包括特定份数的聚酯多元醇、多异氰酸酯、溶剂、催化剂、第一扩链剂、终止剂、溶纤剂、粘度调节剂和填料的组合，所述聚酯多元醇的制备原料包括小分子二元醇、小分子二元酸和第二扩链剂；通过限定所述小分子二元醇包括乙二醇和/或1,4‑丁二醇的组合，搭配所述小分子二元酸包括己二酸和间苯二甲酸的组合，使制备得到的聚酯多元醇具有特定的刚性结构，进而使最终得到的聚氨酯胶粘剂不仅具有优异的力学性能，且还具有更优异的耐热老化性和粘结性能。

技术领域

本发明属于粘结剂技术领域，具体涉及一种具有刚性结构的聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

胶粘剂的十分种类丰富，涉及领域广泛。如今的胶粘剂大都是以合成高分子化合物为主剂，制成的胶粘剂有良好的粘接性能，可供各种粘接场合使用。其中，聚氨酯胶粘剂是分子链段中含有氨酯基(-NHCOO-)的高分子树脂，目前广泛应用于现代经济、国防和科技领域的方方面面。其原料选择面广，配方种类丰富，合成技术要求高，生产设备和工艺要求高，合成出的产品性能也是千变万化。

聚氨酯分子结构中存在酯基、醚键、氨基甲酸酯基等多种极性基团和聚亚甲基等非极性基团，聚氨酯分子之间又存在氢键和范德华力这样的作用力，因此对大多数材料表面都有较强的粘附力，如对金属、橡胶、塑料、木材、纺织品等都具有良好的附着力。常见的聚氨酯分子，大多数是重复链段的生成的线形结构。

CN111073580A公开了一种用于家具制造的环保改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，该聚氨酯胶粘剂，该聚氨酯胶粘剂由包括如下质量份的组分制成：多元醇12～25份，异氰酸酯2～6份，改性单体6～10份，溶剂30～70份，粘度调节剂20～30份，催化剂0.01～0.03份，扩链剂0.1～0.5份，引发剂0.01～0.05份，终止剂0.2～0.5份，溶纤剂0.2～0.5份，溶剂包括丁酮、乙酸乙酯和碳酸二甲酯。从该聚氨酯胶粘剂的测试结果来看，初粘性最大值为2.8N/mm，剥离强度最高值为4.8N/mm，胶粘剂的粘结性、剪切强度和耐热老化性能均较差低，限制了其应用。

因此，期待开发一种兼具优异粘结性能、机械性能和耐热老化性能的聚氨酯胶粘剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有刚性结构的聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，所述聚氨酯胶粘剂的制备原料包括聚酯多元醇，通过选用特定原料制备得到的聚酯多元醇与多异氰酸酯进行搭配，并辅以特定的助剂和填料，最终得到了具有优异的粘结性能、较高的剪切强度好和优异耐热老化性能的聚氨酯胶粘剂。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种具有刚性结构的聚氨酯胶粘剂，所述聚氨酯胶粘剂的制备原料按照重量份包括如下组分：

所述聚酯多元醇的制备原料包括小分子二元醇、小分子二元酸和第二扩链剂；

所述小分子二元醇包括乙二醇和/或1,4-丁二醇的组合；

所述小分子二元酸包括己二酸和间苯二甲酸的组合。

其中，所述聚酯多元醇可以为14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份等。

所述多异氰酸酯可以为10重量份、11重量份、12重量份、14重量份、16重量份或18重量份等。

所述溶剂可以为46.5重量份、47重量份、47.5重量份、48重量份、48.5重量份、49重量份、49.5重量份、51重量份、53重量份、55重量份、57重量份或59重量份等。

所述催化剂可以为0.025重量份、0.03重量份、0.035重量份、0.04重量份或0.045重量份等。