用于反渗透组件的聚氨酯粘合剂制造技术

一种适合于反渗透组件的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含：(I)聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含(A)含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：(i)蓖麻油或其衍生物；和(ii)聚异氰酸酯；以及(iii)任选地第二多元醇；以及(B)异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含：(i)聚丁二烯多元醇；和(ii)尿烷催化剂；以及(iii)任选地该第二多元醇；以及(II)增塑剂，其中该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】领域本专利技术总体上涉及聚氨酯粘合剂。更确切地说，本专利技术涉及用于制作反渗透(RO)组件的聚氨酯粘合剂。背景反渗透是强制溶剂从高溶质浓度的区域通过半透膜到低溶质浓度的区域中的过程。该过程是通过施加超过渗透压的压力完成的。反渗透具有许多应用，包括，但不限于，从海水和半咸水中分离纯水，其中抵靠在膜的一个表面上对海水或半咸水加压，导致耗尽盐的水横跨该膜运输并且从该低压侧出现可饮用的饮用水。反渗透的其他应用包括浓缩食品液体(例如，橘汁)、生产枫糖浆、和生产氢气。典型地存在两种类型的用于反渗透的半透膜构型：螺旋卷式筒和中空芯。这些膜具有在聚合物基质中的致密层，在这里发生从溶剂中分离溶质。在大多数情况下，该膜被设计为仅仅允许溶剂(如水)穿过这个致密层，同时防止溶质(如盐离子)的通过。如在美国专利号4,842,736中讨论的，螺旋卷式筒包括粘合剂以密封该膜中的间隙或空隙，这防止进料流体到渗透物收集管中的渗漏。在具体实例中，如在美国专利号7,303,675中讨论的，在其中已经处理了下游表面(防止从其中流过)的位置可以将该粘合剂施加在膜材料的上游表面上。可以将该粘合剂施加到该膜材料的其他位置中，如其中利用该膜的结构和/或该应用所要求的，例如像，沿着纵向边缘的膜的褶皱、下游表面等。由于使该筒经受高水压力，所以该完全固化的粘合剂必须是坚固且耐用的。如果该完全固化的粘合剂的硬度太低，则该水的压力可能导致该粘合剂结合的失效以及最后该筒的失效。然而，如果该完全固化的粘合剂的硬度太高，则该粘合剂可能变脆并且也导致失效。该粘合剂的硬度可以按照肖氏硬度标度测量，并且进行此类测量的方法在本领域中是已知的。进一步地，注意到，完全固化的粘合剂的拉伸强度被用作该粘合剂在反渗透组件中的适合性的量度。本领域的技术人员将了解的是，成功粘合剂的另一个特征是该粘合剂渗透该膜材料以建立足够的粘合剂结合的能力。如在美国专利号7,303,675中指出的，已经发现随时间的推移并且通过使用清洗溶液，传统上使用的粘合剂可能破裂或起泡(经常被称为“渗透性起泡”)，这导致进料流体到渗透物收集管中的侧封渗漏和端封渗漏(经常被称为“脉状凸起(veining)”或“闪电(lightningbolt)”失效)。渗透性起泡还可能有助于细菌生长并且还可能导致该膜的尺寸变化，使得其难以移除且替换。渗透性起泡通过使用在工业中频繁使用的碱性清洗流体(例如像氢氧化钠溶液)而加剧。因此，对于改进的粘合剂组合物存在需求，该粘合剂组合物在保持以上指出的性能要求的同时，还具有增加的或改进的碱性流体耐受性。本专利技术被认为是对提供粘合剂的需求的回答，该粘合剂在反渗透应用中是耐用的并且耐受碱性流体。概述本专利技术的粘合剂组合物出人意料地减少或消除经常展示在已知粘合剂组合物中的渗透性起泡和脉状凸起以及闪电失效。本专利技术的粘合剂组合物在与已知粘合剂组合物相比表现出改进的流变学、粘度和流动控制的同时，还使在该反渗透组件应用中使用的粘合层的宽度最小化。在一个方面，本专利技术是针对一种适合于反渗透组件的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含：(I)基于该粘合剂组合物的总wt％从约65wt％至99wt％的聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含：(A)含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：(i)蓖麻油或其衍生物；和(ii)聚异氰酸酯；以及(iii)任选地第二多元醇；以及(B)异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含：(i)聚丁二烯多元醇；和(ii)尿烷催化剂；以及(iii)任选地该第二多元醇；以及(II)基于该粘合剂组合物的总wt％从约1wt％至约35wt％的增塑剂，其中该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂。本专利技术的另一个方面是针对一种适合于反渗透组件的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含：(I)基于该粘合剂组合物的总重量从约65wt％至约99wt％的聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含：(A)含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：(i)蓖麻油或其衍生物；和(ii)聚异氰酸酯；以及(B)异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含：(i)聚丁二烯多元醇；(ii)尿烷催化剂；以及(iii)第二多元醇；以及(II)基于该粘合剂组合物的总wt％从约1wt％至约35wt％的增塑剂，其中该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂，进一步其中当完全固化时该粘合剂组合物的拉伸强度是至少1,000psi，并且当完全固化时该粘合剂组合物的肖氏硬度是在约35D与约75D之间。本专利技术的另一个方面是针对一种反渗透组件，该反渗透组件包含根据在此描述的粘合剂组合物中任一种的粘合剂组合物。本专利技术的还另一个方面是针对一种构造反渗透组件的方法，该方法包括：将粘合剂组合物施加到存在于该反渗透组件中的膜的至少一部分上，该粘合剂组合物是根据在此描述的粘合剂组合物中任一种的粘合剂组合物。在此更详细地讨论了这些和其他方面。附图简要说明图1是具有膜的反渗透组件的透视图，该膜具有施加到其上的粘合剂组合物。详细说明总体上，本专利技术是针对一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含聚氨酯组合物和增塑剂。该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂。如在此使用的术语“基本上不含”意思是该组合物含有不可避免的水平但是没有更多。稀释剂油和溶剂不是该粘合剂组合物的一部分，并且术语“稀释剂油和溶剂”指的是以下组合物，这些组合物不包括该聚氨酯粘合剂，即，它们不与该粘合剂组合物中的聚异氰酸酯反应，并且包含但不限于烃，例如，汽油、煤油、矿物油和植物油(如玉米油、菜籽油、和橄榄油)。该粘合剂组合物可以用于例如反渗透组件中，并且诸位本专利技术人已经出人意料地发现根据在此实施例的粘合剂组合物减少或消除了在反渗透组件中的渗透性起泡和渗漏。该粘合剂组合物包含两部分式聚氨酯组合物(在下文中被称为“聚氨酯组合物”)和增塑剂。在一个实施例中，该粘合剂组合物包含基于该粘合剂组合物的总wt.％从约65wt.％至约99wt.％(或在其之间的任何量)的该聚氨酯组合物以及从约1wt.％至约35wt.％(或在其之间的任何量)的增塑剂。考虑了其他量的该聚氨酯组合物可以存在于该粘合剂组合物中，例如像，该聚氨酯可以是以基于该粘合剂组合物的总重量在约75wt.％与99wt.％之间的量或者在其之间的任何量存在。在另一个实施例中，该聚氨酯可以是以基于该粘合剂组合物的总重量在约85wt.％与99wt.％之间的量或者在其之间的任何量存在。该增塑剂可以是以基于该粘合剂组合物的总重量在约1wt.％与35wt.％之间的量或者在其之间的任何量存在于该粘合剂组合物中。在一个实例中，该增塑剂可以是以基于该粘合剂组合物的总重量在约20wt.％与约30wt.％之间的量或者在其之间的任何量存在于该粘合剂组合物中。用于该粘合剂组合物中的聚氨酯组合物包含部分(A)，该部分(A)是含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：蓖麻油或其衍生物和聚异氰酸酯以及任选地第二多元醇；以及部分(B)，该部分(B)是异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含聚丁二烯多元醇和尿烷催化剂以及任选地该第二多元醇。该聚氨酯组合物的部分(A)和部分(B)可以按照本领域中已知的任何方式混合在一起，该方式包括但不限于手动混合、静态混合、以及动态混合。还注意到，可以将部分(A)添加至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于反渗透组件的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含：(I)基于该粘合剂组合物的总wt.％从约65wt.％至99wt.％的聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含：(A)含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：(i)蓖麻油或其衍生物；和(ii)聚异氰酸酯；以及(iii)任选地第二多元醇；以及(B)异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含：(i)聚丁二烯多元醇；和(ii)尿烷催化剂；以及(iii)任选地该第二多元醇；以及(II)基于该粘合剂组合物的总wt％从约1wt％至约35wt％的增塑剂，其中该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 US 61/9517141.一种适合于反渗透组件的粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含：(I)基于该粘合剂组合物的总wt.％从约65wt.％至99wt.％的聚氨酯组合物，该聚氨酯组合物包含：(A)含异氰酸酯基的预聚物，该预聚物包含以下各项的反应产物：(i)蓖麻油或其衍生物；和(ii)聚异氰酸酯；以及(iii)任选地第二多元醇；以及(B)异氰酸酯反应性多元醇混合物，该混合物包含：(i)聚丁二烯多元醇；和(ii)尿烷催化剂；以及(iii)任选地该第二多元醇；以及(II)基于该粘合剂组合物的总wt％从约1wt％至约35wt％的增塑剂，其中该粘合剂组合物基本上不含稀释剂油和溶剂。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中该粘合剂组合物的初始混合粘度是至少10,000cps。3.根据权利要求2所述的粘合剂组合物，其中该粘合剂组合物的初始混合粘度是在约10,000cps与约40,000cps之间。4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，当完全固化时进一步包括大于约20A的肖氏硬度。5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，当完全固化时进一步包括在60A与80D之间的肖氏硬度。6.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，当完全固化时进一步包括至少约35D的肖氏硬度。7.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，当完全固化时进一步包括在35D与80D之间的肖氏硬度。8.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中该粘合剂组合物的拉伸强度大于约100psi。9.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中当完全固化时该粘合剂组合物的拉伸强度是至少1,000psi。10.根据权利要求9所述的粘合剂组合物，其中当完全固化时该粘合剂组合物的拉伸强度是至少2,000psi。11.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中部分(A)或部分(B)包含基于部分(A)和部分(B)的总重量百分比的至少4wt％的该第二多元醇。12.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中该第二多元醇选自具有小于约600的分子量的多元醇的组。13.根据权利要求12所述的粘合剂组合物，其中该第二多元醇是具有在80-300道尔顿之间的分子量的多元醇。14.根据权利要求13所述的粘合剂组合物，其中该第二多元醇是二醇。15.根据权利要求12所述的粘合剂组合物，其中该第二多元醇选自下组，该组由以下各项组成：2-乙基-1,3-己二醇；1,2-丙二醇；1,3-丁二醇；2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,12-十八烷二醇；1,2-己二醇；1,2-辛二醇；以及1,2-癸二醇。16.根据权利要求12所述的粘合剂组合物，其中该第二多元醇是聚丙二醇或聚四亚甲基醚二醇。17.根据权利要求1所述的粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：G卡尔，R乔丹，
申请(专利权)人：塞特工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US