一种不含有机锡的环保高强度免钉胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不含有机锡的环保高强度免钉胶及其制备方法，所述免钉胶包括以下按质量份计算的组分：硅烷封端聚合物10~50份、增强树脂10~50份、增塑剂5~25份、增强填料20~55份、流变剂1~5份、吸水剂0.5~3份、偶联剂1~6份、稳定剂0.2~1.5份、非有机锡催化剂0.1~1份，其中，所述硅烷封端聚合物中含有聚氨酯基团。本发明专利技术所得产品具有初粘力大、固化快、强度高、可粘结多种基材、可在潮湿表面施工、表面可刷涂、耐热耐水等性能，特别是不含有毒挥发性溶剂和有机锡催化剂，健康环保，可替代传统钉子，有效减少施工过程中产生的噪音及粉尘污染，节省工时，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及胶黏剂
，具体地，本专利技术涉及一种不含有机锡的环保高强度免钉胶及其制备方法。
技术介绍
免钉胶是一种能够代替钉子的具有粘合力强、固化速度快的多功能装饰用新型建筑结构胶。其质量轻、密封性好、抗腐蚀性强、接头弹性好、易施工、并在安装过程中无粉尘和噪音污染，环保绿色美观，在建筑、汽车、机械制造、交通运输等方面有着重要的现实意义和市场前景。目前，市场上的免钉胶主要分为溶剂挥发型和湿气固化型两类，并且以溶剂型免钉胶为主。溶剂型免钉胶是通过把溶剂型氯丁胶，SBS橡胶，苯乙烯橡胶溶于有机溶剂中制备而成，例如CN104293244A公开的一种透明免钉胶，就是采用橡胶弹性体、透明增黏树脂、填料、溶剂及其它组分制成，其有机溶剂含量为10％～30％。溶剂型免钉胶含有毒挥发性溶剂，污染环境，对人体造成巨大伤害，在全球环保意识日益加强的今天，其被市场淘汰只是时间问题。湿气固化型免钉胶由于不含溶剂，慢慢开始为人们所接受。目前市场上的湿固化类产品主要是硅酮类或者MS类产品，这两类产品中都必须加入有机锡催化剂来保证产品的固化速度，虽然有机锡催化剂的使用在国内尚未引起普遍关注，但在欧洲早已被列入相关法规的限制物质清单中(欧盟有机锡化合物指令)。此外，目前市面上多数免钉胶存在初粘性差、强度较低等问题，包括CN104449523A公开的环保型免钉胶和CN104610900A公开的一种免钉胶，其24h固化后的拉伸剪切强度或拉伸强度均小于2.0MPa，很大程度上限制了免钉胶的实际应用。因此，需寻求一种新的环保型免钉胶，克服现有免钉胶需添加有机锡催化剂、活性低，强度不够的缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷和不足，制备出一种固化速度快、强度高、粘结性能好、不含有机锡催化剂和有机溶剂的环保型免钉胶。本专利技术的另一目的在于提供所述环保型免钉胶的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种免钉胶，包括以下按质量份计算的组分：其中，所述硅烷封端聚合物中含有聚氨酯基团。本专利技术选用硅烷封端聚合物作为免钉胶的主要成分之一，其含有聚氨酯基团，从而赋予免钉胶更好的撕裂强度，提高其耐热、耐水、耐老化性能，改善初粘性和对基材的粘结性，其表面还可刷涂，且该聚合物的反应活性较高，在不使用有机锡催化剂的条件下仍可固化；本专利技术不使用有毒挥发性有机溶剂和有毒催化剂，且固化过程中不会产生有害物质，符合环保要求。优选地，所述硅烷封端聚合物为硅烷封端聚醚和/或硅烷封端聚氨酯，所述硅烷封端聚醚具有式1所示结构式，其中n为1或3，R为甲基或乙基；所述硅烷封端聚醚的粘度为10000～30000mPa·s；所述硅烷封端聚氨酯是两端含硅氧烷基聚氨酯，具有式2所示结构式，其中，R为甲基或乙基，R’为H、烷基或苯基，所述硅烷封端聚氨酯的粘度为10000～30000mPa·s。优选地，所述增强树脂为粘度为500～4000mPa·s的多硅氧烷基封端聚醚。优选地，所述增塑剂为聚醚多元醇类、聚酯类、邻苯二甲酸酯类的一种或多种。更优选地，所述增塑剂为聚醚二元醇(PPG2000)、聚醚三元醇(PPG3000)、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的一种或多种。优选地，所述增强填料为活性填料和/或惰性填料。更优选地，所述增强填料为轻质纳米活性碳酸钙(PCC)、重质碳酸钙(GCC)、二氧化钛、纳米二氧化硅类流体中的一种或多种。优选地，所述流变剂为白炭黑和/或聚酰胺蜡，其中白炭黑是经过表面改性的疏水性气相二氧化硅。优选地，所述吸水剂为乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。优选地，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。更优选地，所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。优选地，所述稳定剂为受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、受阻酚系抗氧剂的一种或多种。更优选地，所述稳定剂为受阻胺类光稳定剂癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯(受阻胺类光稳定剂770)或TINUVIN 765、苯并三唑类光稳定剂TINUVIN 571、受阻酚系抗氧剂四-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯(受阻酚系抗氧剂AO)或IRGANOX 1135、混合稳定剂TINUVIN B75中的一种或几种。优选地，所述不含有机锡的催化剂为有机钛类和/或有机胺类环保型催化剂。更优选地，所述不含有机锡的催化剂为钛酸四丁酯、三烷基胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、三乙胺、二吗啉基二乙基醚、N-取代哌啶、N-取代哌嗪、取代咪唑、吗啡啉中的一种或多种。为后续工艺操作方便，在制备免钉胶的过程中可将增塑剂和增强填料先制备成脱水胶浆，所述免钉胶的制备方法，包括如下步骤：S1.按配方量将增塑剂和增强填料加入到真空釜内，边搅拌边加热升温至110℃～130℃，减压抽真空，加热搅拌2～4小时脱去水分；S2.降温至20℃～50℃，充入氮气解除真空至常压，即制得脱水胶浆；S3.将硅烷封端聚合物、增强树脂加入到脱水胶浆中，减压抽真空去除空气和水分，搅拌10～30分钟使原料混合均匀；S4.加入疏水性气相二氧化硅，搅拌10～30分钟使其分散均匀；S5.减压抽真空，搅拌10～30分钟去除空气和水分后，停机冷却至50℃以下；S6.加入吸水剂、偶联剂、稳定剂、催化剂，减压抽真空，搅拌10～30分钟；S7.冷却，通入氮气解除真空至常压，密封出料装瓶，即得所述免钉胶。与现有技术相比，本专利技术所述的免钉胶具有如下有益效果：本专利技术所述免钉胶，属于湿气固化型，不使用有毒挥发性有机溶剂和有机锡催化剂，固化过程中不会产生有害物质，符合环保要求；本专利技术选用硅烷封端聚合物作为免钉胶的主要成分之一，其含有聚氨酯基团，从而赋予免钉胶较高的拉伸强度和剪切强度，其表面还可刷涂，且由于聚氨酯基团的存在，致使聚合物的反应活性较高，从而可以不使用有机锡催化剂；加入含有高密度高活性反应性交联性硅氧烷基的增强树脂，使免钉胶固化后力学性能大幅度提高，综合性能好，满足免钉胶的国家标准；使用脱水胶浆，单独把大颗粒、难分散的固体组份等增强填料，混合到增塑剂中，真空加热搅拌，制成脱水胶浆，可以使得固体粉料分散更均匀，颗粒不团聚，便于后续工艺操作；所述免钉胶具有较高的反应活性，其能够快速表干和固化，快速建立粘接强度，无需底漆就可以和大多数的底材相粘接，如大理石、木材、陶瓷、铝合金、玻璃、塑料，且对潮湿底材同样具有粘接固定作用，可以极大的缩短施工周期，提高施工效率，拓展应用范围，且 产品生产简单，无需特别干燥，固化后无析出物，表面还不易沾染灰尘。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本专利技术权利要求的保护范围之内。以下实施例和对比例所用原料的型号及供应商如下：增塑剂：聚醚二元醇，PPG2000，市售；聚醚三元醇，PPG3000，市售；环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯，Hexamoll DINCH，德国巴斯夫。增强填料：轻质纳米活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免钉胶，其特征在于，包括以下按质量份计算的组分：其中，所述硅烷封端聚合物中含有聚氨酯基团。

【技术特征摘要】
1.一种免钉胶，其特征在于，包括以下按质量份计算的组分：其中，所述硅烷封端聚合物中含有聚氨酯基团。2.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于，所述硅烷封端聚合物为硅烷封端聚醚和/或硅烷封端聚氨酯，所述硅烷封端聚醚具有式1所示结构式，其中n为1或3，R为甲基或乙基，所述硅烷封端聚醚的粘度为10000～30000mPa·s；所述硅烷封端聚氨酯是两端含硅氧烷基聚氨酯，具有式2所示结构式，其中，R为甲基或乙基；R’为H、烷基或苯基，所述硅烷封端聚氨酯的粘度为10000～30000mPa·s。3.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于，所述增强树脂为粘度为500～4000mPa·s的多硅氧烷基封端聚醚。4.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于，所述增塑剂为聚醚多元醇类、聚酯类、邻苯二甲酸酯类的一种或多种。5.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于，所述增强填料为活性填料和/或惰性填料。6.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于，所述流变剂为白炭黑和/或聚酰胺蜡，其中白炭黑是经过表面改性的疏水性气相二氧化硅。7.根据权利要求1所述免钉胶，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘守伟，黄俊鑫，陈权，陈中华，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44