常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术提供了一种常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶及其制备方法和应用方法。其包括甲、乙两个组份，其甲组份含有芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯，与两官能度及其以上的聚酯多元醇及/或聚醚多元醇及/或植物油改性的多元醇及/或碳链长为C12以下的多元醇。其乙组份含有至少一种碳链长为C12以下的多元醇a，至少两官能度及以上的多元醇b，植物油改性的多元醇c，芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯d，固体粉末填料e，硅氧烷偶联剂f，固化速度调节剂g。其适用于金属、木材、塑料及硬发泡材料的粘接。其优点在于，操作简易、使用方便，安全性好，无溶剂，对环境友好；优异的粘接性与耐剥离性；较好的抗热冲击性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于双组份聚氨酯结构胶
，特别涉及一种常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶及其制备方法和应用方法。其可机械自动混合、涂胶或按称重1:4手动混合、涂胶，操作简便，固化后强度高，用于金属与非金属之间的结构粘接。
技术介绍
双组份聚氨酯胶粘剂广泛应用于食品包装、纸塑复合、土木建筑以及结构粘接、超低温粘接等场合，在汽车制造业中已广泛采用塑料、玻璃钢、聚氨酯等作为结构材料，双组份聚氨酯胶粘剂以其优异的抗冲击性、耐久性、耐低温性、耐疲劳性和良好的施工性能而成为首选的胶粘剂。但是，双组份聚氨酯胶在粘接强度方面与环氧树脂和第二代丙烯酸酯等结构胶相比还存在较大的差距。研究高强度双组份聚氨酯胶的国内文献很少，而且强度不高。因此，双组份聚氨酯胶在结构粘接方面的应用受到了很大的限制。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种粘接强度高、综合刚性与柔韧性并强的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其操作简单，环保无溶剂，应用广泛。本专利技术的进一步目的是提供一种制备上述常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶的方法。本专利技术的进一步目的是提供一种上述常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶的应用方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术解决方案：一种常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征在于：包括改性异氰酸酯甲组份和改性多元醇混合物乙组份，其中：所述甲组份含有芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯55wt％～95wt％，与两官能度及其以上的聚酯多元醇及/或聚醚多元醇及/或植物油改性的多元醇及/或碳链长为C12以下的多元醇5wt％～45wt％；乙组份含有至少一种碳链长为C12以下的多元醇a 1wt％～10wt％，至少两官能度及以上的多元醇b 4wt％～45wt％，植物油改性的多元醇c 20wt％～69wt％，芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯d 4wt％～15wt％，固体粉末填料e 20wt％～69wt％，硅氧烷偶联剂f 1wt％～10wt％，固化速度调节剂g 0.01wt％～1wt％。在本专利技术的一个优选实施例中，所述甲组份中的聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或一种以上的混合物。在本专利技术的一个优选实施例中，所述甲组份中的两官能度及其以上的聚酯多元醇为低分子的多元酸或多元酸酐和低分子的多元醇进行酯化缩合反应制得；其中，所述的多元酸选自间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种或一种以上的混合；所述的多元酸酐选自间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸酐、己二酸酐、癸二酸酐、壬二酸酐中的一种或一种以上的混合；所述的多元醇选自乙二醇、一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述甲组份中的植物油改性多元醇选自采用环氧大豆油改性多元醇、棕榈油改性多元醇、椰子油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述甲组份中的碳链长为C12以下的多元醇选自丙二醇、乙二醇、一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述甲组份中的芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或/和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯MDI、液化MDI、1,6’-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、HDI三聚体中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的碳链长为C12以下的多元醇a选自丙二醇、乙二醇、一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的两官能度及以上的多元醇b为两官能度及以上的聚酯多元醇及/或两官能度及以上的聚醚多元醇。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的两官能度及以上的聚醚多元醇包括选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的两官能度及以上的聚酯多元醇为低分子的多元酸或多元酸酐和低分子的多元醇进行酯化缩合反应制得；其中，所述的多元酸选自间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种或一种以上的混合；所述的多元酸酐选自间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸酐、己二酸酐、癸二酸酐、壬二酸酐中的一种或一种以上的混合；所述的多元醇选自乙二醇、一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的植物油改性的多元醇c选自环氧大豆油多元醇、棕榈油多元醇、椰子油多元醇、蓖麻油多元醇中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯d选自甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或/和二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯MDI、液化MDI、1,6’-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、HDI三聚体中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的固体粉末填料e选自轻质/重质碳酸钙、滑石粉、气相二氧化硅、炭黑、硅微粉中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的硅氧烷偶联剂f选自乙烯基硅氧烷、氨基硅氧烷、环氧基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基硅氧烷、巯基硅氧烷或脲基硅氧烷。在本专利技术的一个优选实施例中，所述乙组份中的固化调节剂g为含有2～8个碳原子的有机酸及/或有机盐。在本专利技术的一个优选实施例中，所述含有2～8个碳原子的有机酸选自顺丁烯二酸、柠檬酸中的一种或一种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述有机盐包括选自锡及/或锌及/或锆及/或钴金属的羧酸盐。上述常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶的制备方法，包括如下步骤：1)将甲组份中的一种或一种以上的两官能度及其以上的聚酯多元醇及/或聚醚多元醇，及/或植物油改性多元醇及/或碳链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征在于：包括改性异氰酸酯甲组份和改性多元醇混合物乙组份，其中：所述甲组份含有芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯55wt％～95wt％，与两官能度及其以上的聚酯多元醇及/或聚醚多元醇及/或植物油改性的多元醇及/或碳链长为C12以下的多元醇5wt％～45wt％；乙组份含有至少一种碳链长为C12以下的多元醇a 1wt％～10wt％，至少两官能度及以上的多元醇b 4wt％～45wt％，植物油改性的多元醇c 20wt％～69wt％，芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯d 4wt％～15wt％，固体粉末填料e 20wt％～69wt％，硅氧烷偶联剂f 1wt％～10wt％，固化速度调节剂g 0.01wt％～1wt％。

【技术特征摘要】
1.一种常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征在于：包括改性
异氰酸酯甲组份和改性多元醇混合物乙组份，其中：
所述甲组份含有芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯55wt％～
95wt％，与两官能度及其以上的聚酯多元醇及/或聚醚多元醇及/或植物油改性
的多元醇及/或碳链长为C12以下的多元醇5wt％～45wt％；
乙组份含有至少一种碳链长为C12以下的多元醇a 1wt％～10wt％，至少两
官能度及以上的多元醇b 4wt％～45wt％，植物油改性的多元醇c 20wt％～69wt％，
芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯d 4wt％～15wt％，固体粉末填料
e 20wt％～69wt％，硅氧烷偶联剂f 1wt％～10wt％，固化速度调节剂g 0.01wt％～
1wt％。
2.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述甲组份中的聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、
聚氧化丙烯-氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或一种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述甲组份和乙组份中的两官能度及其以上的聚酯多元醇为低分子的
多元酸或多元酸酐和低分子的多元醇进行酯化缩合反应制得；其中，所述的
多元酸选自间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二
酸中的一种或一种以上的混合；所述的多元酸酐选自间苯二甲酸酐、邻苯二
甲酸酐、对苯二甲酸酐、己二酸酐、癸二酸酐、壬二酸酐中的一种或一种以
上的混合；所述的多元醇选自乙二醇、一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二
醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或一种以上的混合。
4.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述甲组份中的植物油改性多元醇选自采用环氧大豆油改性多元醇、
棕榈油改性多元醇、椰子油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇中的一种或一种
以上的混合。
5.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述甲组份中的碳链长为C12以下的多元醇选自丙二醇、乙二醇、一
缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲基

\t丙烷中的一种或一种以上的混合。
6.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述甲组份中的芳香族及/或脂肪族及/或脂环族的二异氰酸酯选自甲
苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或/和二苯基甲烷-2,4’-
二异氰酸酯MDI、液化MDI、1,6’-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯
IPDI、苯二亚甲基二异氰酸酯XDI、HDI三聚体中的一种或一种以上的混合。
7.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述乙组份中的碳链长为C12以下的多元醇a选自丙二醇、乙二醇、
一缩二乙醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二缩三乙二醇、新戊二醇、三羟甲
基丙烷中的一种或一种以上的混合。
8.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述乙组份中的两官能度及以上的多元醇b为两官能度及以上的聚酯
多元醇及/或两官能度及以上的聚醚多元醇。
9.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述乙组份中的两官能度及以上的聚醚多元醇包括选自聚氧化丙烯二
醇、聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种
或一种以上的混合。
10.如权利要求1所述的常温涂布的双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其特征
在于：所述乙组份中的两官能度及以上的聚酯多元醇为低分子的多元酸或多
元酸酐和低分子的多元醇进行酯化缩合反应制得；其中，所述的多元酸选自
间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种
或一种以上的混合；所述的多元酸酐选自间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、对
苯二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐骏，赵有中，姚其胜，陈云传，卫艳玲，
申请(专利权)人：上海康达化工新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31