有机硅改性聚氨酯胶黏剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂、其制备方法及应用。该制备方法包括：聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂进行第一预聚反应得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；将多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇进行第二预聚反应得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂；及将异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂进行偶联反应得到有机硅改性聚氨酯胶黏剂。采用上述方法制得的有机硅改性聚氨酯胶黏剂具有化学应能稳定及不易产生相分离等优点。且上述制备方法没有水分参与，从而解决了传统湿固化型聚氨酯胶黏剂中存在的端异氰酸酯基与微量水分反应速度较慢，且放出二氧化碳产生气泡影响粘接强度的问题。

Silicone modified polyurethane adhesive, preparation method and application thereof

The invention provides an organosilicon modified polyurethane adhesive, a preparation method and application thereof. The preparation method includes polyether polyol, first polyisocyanate and chain extender for the first prepolymerization to obtain isocyanate based polyurethane prepolymer; polyhydroxy silane coupling agent, more than 2 isocyanate and polyester polyol are prepolymerized to get polyester polyamine silane coupling agent by second prepolymerization; and isocyanate isocyanate. Silicone modified polyurethane adhesive was prepared by coupling reaction of polyurethane prepolymer with polyester polyurethane silane coupling agent. The silicone modified polyurethane adhesive prepared by the above method has the advantages of chemical stability and no phase separation. And the preparation method has no water participation, thus solving the problem that the reaction speed of the end isocyanate base in the traditional wet curing polyurethane adhesive is slower than that of the trace water, and the release of carbon dioxide to produce bubbles affects the bonding strength.

【技术实现步骤摘要】
有机硅改性聚氨酯胶黏剂、其制备方法及应用
本专利技术涉及浮空器制造领域，具体而言，涉及一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂、其制备方法及应用。
技术介绍
聚氨酯胶黏剂体系具有耐磨和耐低温等特殊功能，在浮空器蒙皮材料的涂层中已得到广泛应用，但是其存在着耐高温、耐候性以及耐水性不佳等缺点。硅体系具有良好的耐热性，耐候性和耐水性。若将硅引入到聚氨酯胶黏剂体系中，则可把两者的优点结合起来，并大大拓宽其应用的范围。现有的利用硅元素对聚氨酯胶黏剂进行改性的方法主要有：1)有机硅/聚氨酯体系通过半凝胶法，预聚体法等合成互穿网络共聚物。但由于链段间极性差异过大，该方法制得的互穿网络的共聚物容易发生相分离。2)利用纳米二氧化硅粉体或硅酸酯的絮凝结构物理分散于聚氨酯体系中。通过纳米分散的材料，硅组分的粒径分布不容易控制，这对体系的储存稳定性和最终性能有很严重的影响。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂、其制备方法及应用，以解决现有的制备方法制得的硅改性胶黏剂性能不稳定的问题。为了实现上述目的，本专利技术一个方面提供了一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂的制备方法，制备方法包括：聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂进行第一预聚反应得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；将多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇进行第二预聚反应得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂；及将异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂进行偶联反应得到有机硅改性聚氨酯胶黏剂。进一步地，第一预聚反应包括：将聚醚多元醇与第一多异氰酸酯进行聚合反应，得到第一中间产物；及将第一中间产物与扩链剂进行扩链反应，得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体。进一步地，聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂的重量比为0.01～20：0.001～5：0.001～15。进一步地，聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇和四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。进一步地，扩链剂选自乙二胺、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1，4-环己二醇、氢化双酚A、二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺、α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯和硫磺中的一种或多种。进一步地，第二预聚反应包括：将多羟基硅烷偶联剂与第二多异氰酸酯进行偶联反应，得到第二中间产物；及将第二中间产物与聚酯多元醇进行聚合反应，得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂。进一步地，多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇的重量比为0.001～50：0.001～50：0.001～80。进一步地，多羟基硅烷偶联剂选自丙基三羟甲基硅烷。进一步地，聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚ε-己内酯二醇和聚碳酸、聚碳酸1，6-己二醇酯二醇和聚己内酯三元醇中的一种或多种。进一步地，第一多异氰酸酯和第二多异氰酸酯独立地选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。进一步地，偶联反应中，异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂的重量比为0.01～20：0.001～5。进一步地，偶联反应的反应温度为-180～200℃，反应时间为0.1～100h。为了实现上述目的，本专利技术另一个方面提供了一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂，该胶黏剂上述制备方法制得。本专利技术另一个方面还提供了一种蒙皮，包括一个或多个胶层，至少一个胶层含有由上述制备方法制得胶黏剂。本专利技术另一个方面还提供了一种浮空器，包括上述蒙皮。应用本专利技术的技术方案，制得的有机硅改性聚氨酯胶黏剂可以作为单组分湿固化体系，其不仅具有聚氨酯的耐磨和耐低温等特殊功能，还因引入了聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂而具有良好的耐热性，耐候性和耐水性等特点。同时由于硅元素的引入是通过偶联的方式引入的，且参与偶联反应的异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂的极性相近，因而采用上述方法制得的有机硅改性聚氨酯胶黏剂具有化学应能稳定及不易产生相分离等优点。此外上述制备方法没有水分参与，从而解决了传统湿固化型聚氨酯胶黏剂中存在的端异氰酸酯基与微量水分反应速度较慢，且放出二氧化碳产生气泡影响粘接强度的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种优选的蒙皮材料的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、耐候层；20、阻隔层、30、胶层；40、承力层。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。正如
技术介绍
所描述的，现有的制备方法制得的硅改性胶黏剂存在性能不稳定的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂的制备方法，该制备方法包括：聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂进行第一预聚反应得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；将多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇进行第二预聚反应得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂；及将异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂进行偶联反应得到有机硅改性聚氨酯胶黏剂。采用上述制备方法制得的有机硅改性聚氨酯胶黏剂可以作为单组分湿固化体系，其不仅具有聚氨酯的耐磨和耐低温等特殊功能，还因引入了聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂而具有良好的耐热性，耐候性和耐水性等特点。同时由于硅元素的引入是通过偶联的方式引入的，且参与偶联反应的异氰酸酯基聚氨酯预聚体与聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂的极性相近，因而采用上述方法制得的有机硅改性聚氨酯胶黏剂具有化学性能稳定及不易产生相分离等优点。此外上述制备方法没有水分参与，从而解决了传统湿固化型聚氨酯胶黏剂中存在的端异氰酸酯基与微量水分反应速度较慢，且放出二氧化碳产生气泡影响粘接强度的问题。在一种优选的实施例中，第一预聚反应包括：将聚醚多元醇与第一多异氰酸酯进行聚合反应，得到第一中间产物；及将第一中间产物与扩链剂进行扩链反应，得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体。在实际制备过程中，优选加入一定量的催化剂以控制第一预聚反应的反应速率。优选地在聚合反应中加入的催化剂包括但不限于N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺/固胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N’-二乙基哌嗪、三乙醇胺、DMEA、吡啶，N,N’-二甲基吡啶和二丁基锡二月桂酸酯中的一种或多种；在扩链反应中加入的催化剂包括但不限于N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺/固胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N,N’-二乙基哌嗪、三乙醇胺、DMEA、吡啶，N,N’-二甲基吡啶和二丁基锡二月桂酸酯中的一种或多种。上述制备方法中，可以根据实际情况调节聚醚多元醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：使聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂进行第一预聚反应得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；使多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇进行第二预聚反应得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂；及使所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体与所述聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂进行偶联反应得到所述有机硅改性聚氨酯胶黏剂。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：使聚醚多元醇、第一多异氰酸酯及扩链剂进行第一预聚反应得到异氰酸酯基聚氨酯预聚体；使多羟基硅烷偶联剂、第二多异氰酸酯及聚酯多元醇进行第二预聚反应得到聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂；及使所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体与所述聚酯型聚氨酯基硅烷偶联剂进行偶联反应得到所述有机硅改性聚氨酯胶黏剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一预聚反应包括：将所述聚醚多元醇与所述第一多异氰酸酯进行聚合反应，得到第一中间产物；及将所述第一中间产物与所述扩链剂进行扩链反应，得到所述异氰酸酯基聚氨酯预聚体。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇、所述第一多异氰酸酯及所述扩链剂的重量比为0.01～20：0.001～5：0.001～15。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇和四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述扩链剂选自乙二胺、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1，4-环己二醇、氢化双酚A、二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β-羟乙基醚、间苯二酚羟基醚、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基甲苯二胺、3，5-二甲硫基甲苯二胺、α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯和硫磺中的一种或多种。6.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二预聚反应包括：将所述多羟基硅烷偶联剂与所述第二多异氰酸酯进行偶联反应，得到第二中间产物；及将所述第二中间产物与所述聚酯多元醇进行聚合反应，得到所述聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：海口未来技术研究院，
类型：发明
国别省市：海南,46