一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片及其制备方法和用途。所述的HXDI型聚氨酯胶片由环己烷二亚甲基二异氰酸酯、聚己内酯多元醇、脂肪族二元醇扩链剂、催化剂及硅烷偶联剂制备而成。生产工艺简单、透明度高、耐冲击性能优异，对无机玻璃及PC塑料板均具有良好粘接力。

【技术实现步骤摘要】
一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种对有机或无机玻璃板均具有良好粘合力的HXDI型聚氨酯胶片及其制备方法和用途，属于夹层玻璃领域。
技术介绍
夹层玻璃是一种集装饰与安全性于一体的高端玻璃产品，广泛应用于汽车、玻璃幕墙、航空及军工防弹领域。对于夹层玻璃来说，中间胶层对夹层玻璃的抗冲击、光学性能起着至关重要的作用，目前常见的夹胶层材料主要有PVB、PU、EVA及SGP，其中聚氨酯材料具有更宽的温度适应范围、优异的力学性能，且聚氨酯材料对无机玻璃和有机PC、PMMA材料均具有良好的粘合力，广泛应用于有机-无机复合夹层玻璃的生产。由于对夹胶层耐候性要求较高，用于制备聚氨酯夹胶层的二异氰酸酯单体基本全部选用脂肪族异氰酸酯产品，目前市面常见的脂肪族异氰酸酯产品主要有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)等，其中HMDI型聚氨酯胶片产品最多、应用最广。HXDI以其优异的力学性能和光学性能表现，目前更多应用于树脂镜片的生产，目前鲜见HXDI制备玻璃夹胶层的相关报道。上世纪七十年代，国外率先针对聚氨酯夹胶层进行了研究，美国专利US3620905、US3823060描述了可用于防弹玻璃夹层的热塑性聚氨酯材料，主要原材料为HMDI和聚酯多元醇；美国专利US5039573同样描述了用于安全玻璃生产的聚氨酯夹层，采用HMDI和IPDI混拼使用；国内针对聚氨酯夹胶层研究开展较晚，中国专利CN101760143、CN102942669A描述了夹层玻璃专用的聚氨酯夹胶层及其制备方法，但其所使用的二异氰酸酯原料均不包含HXDI单体。CN108102065A公开了用于防弹玻璃的纤维增强型热塑性聚氨酯，包括以下重量份原料组分：脂肪族二异氰酸酯20～35份、平均分子量2000～4000的聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚50～55份、1,4-丁二醇6～12份、由γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性的玻璃纤维5～15份、以及占其它原料组分总重0.03～0.08％的二月桂酸二丁基锡。其中，脂肪族二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)、1,3-二(异氰酸甲基)环己烷中的至少一种。该专利虽提及HXDI单体原料，但该胶片树脂采用聚四氢呋喃环氧乙烷共聚醚作为反应物，力学性能及粘接强度一般，需额外加入玻璃纤维进行增强。本专利技术采用聚己内酯搭配HXDI制备夹胶层，无需额外增强填料，即可获得优异力学性能及粘接强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片及其制备方法，该聚氨酯胶片创造性采用HXDI搭配聚己内酯多元醇作为原料，生产工艺简单，反应速度快，制得的聚氨酯胶片具有很高透明性及优异的耐冲击性能。根据本专利技术的第一个方面，一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其是由包含以下组分制备得到，其中所述的用量为质量百分量：进一步地，本专利技术所述的聚己内酯多元醇官能度为2.0～2.5，优选2.0～2.1。进一步地，本专利技术所述的聚己内酯多元醇分子量为400～3000，优选800～2000。进一步地，本专利技术所述的脂肪族二元醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、甲基丙二醇、己二醇或一缩二乙二醇中的一种或几种的任意比例混合。进一步地，本专利技术所述的催化剂为有机锡盐和有机铋盐中的一种或多种，优选二月桂酸二丁基锡、异辛酸锡、异辛酸铋中的一种或多种，更优选二月桂酸二丁基锡。进一步地，本专利技术所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的任意比组合。本专利技术的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片一般具有D42-D52的邵氏硬度，47-67MPa的拉伸强度(GB/T1040.1)，315-410％的断裂伸长率(GB/T1040.1)，所得胶片产品与无机玻璃复合后，室温下剪切强度为7.0-99.6MPa(GB/T7124)，胶片经紫外光照射48h后，色差ΔE为0.5-0.8。根据本专利技术的第二个方面，提供了上述本专利技术所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片的制备方法，包括如下步骤：(B)将聚己内酯多元醇、脂肪族二元醇扩链剂与环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、催化剂、硅烷偶联剂加入到螺杆挤出机中进行混合、反应；最后挤出冷却造粒，得到透明粒子；(C)将步骤(B)得到的透明粒子在流延机上流延成透明膜。优选地，在步骤(B)之前进一步包括(A)将聚己内酯多元醇、脂肪族二元醇扩链剂分别在100-120℃条件下真空脱水至少2小时，使其水分含量小于0.08％。优选地，步骤(B)中的反应条件是：挤出机的投料区温度为80-140℃，反应区温度140-230℃，挤出区温度160-210℃，反应时间2-7分钟。步骤(C)所得产品的数均分子量一般为10000～300000。根据本专利技术的第三个方面，提供了本专利技术所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片用于夹层玻璃(尤其汽车、玻璃幕墙、航空及军工防弹领域的夹层玻璃)的中间胶层的用途。本专利技术的聚氨酯胶片产品具有优异的力学性能、耐黄变性及粘接性能，作为中间胶层用于夹层玻璃，可提高夹层玻璃的性能和价值。本专利技术的专利技术点及有益效果在于：(1)创造性的采用HXDI搭配聚己内酯多元醇为原料制备夹层玻璃用聚氨酯胶片，相比于HMDI及IPDI，HXDI具有更高的NCO含量及反应活性，可以降低异氰酸酯及催化剂用量，降低成本、提升生产效率。(2)HXDI与聚己内酯多元醇搭配可赋予聚氨酯胶片产品优异的力学性能、耐黄变性及粘接性能。具体实施方式为了说明本专利技术的效果，列举实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于这些实施例。实施例中所使用的原料来源如下：HXDI，购自万华化学集团股份有限公司，商品名为WANNATEX600(环己烷二亚甲基二异氰酸酯)；IPDI，购自万华化学集团股份有限公司，商品名为WANNATEIPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)；HMDI，购自万华化学集团股份有限公司，商品名为WANNATEHMDI(二环己基甲烷二异氰酸酯)；PCL2000购自巴斯夫(聚己内酯多元醇，分子量2000)；PCL1000购自巴斯夫(聚己内酯多元醇，分子量1000)；PPG2000购自蓝星东大，商品名为DL-2000D(聚丙二醇，分子量2000)；乙二醇及1,4-丁二醇购自西陇化工；氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、乙烯基三乙氧基硅烷(KH151)及缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)购自晨光化工；异辛酸铋购自美国领先化学，商品名BiCAT8108；二月桂酸二丁基锡购自德音化学，商品名DY-12。实施例1将100KgPCL2000(聚己内酯多元醇)、9Kg1,4-丁二醇(BDO)在105℃下真空脱水1.5h，使之水分含量小于0.08％。将脱水后的PCL2000、BDO以及30kgHXDI(环己烷二亚甲基二异氰酸酯)、0.2kg二月桂酸二丁基锡、2kg氨丙基三乙氧基硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其是由包含以下组分制备得到，其中用量为质量百分量：

【技术特征摘要】
1.一种夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其是由包含以下组分制备得到，其中用量为质量百分量：2.根据权利要求1所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其中，所述聚己内酯多元醇官能度为2.0～2.5，优选2.0～2.1；和/或所述聚己内酯多元醇分子量为400～3000，优选800～2000。3.根据权利要求1或2所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其中，所述脂肪族二元醇扩链剂为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、甲基丙二醇、己二醇或一缩二乙二醇中的一种或几种的任意比例混合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其中，所述催化剂为有机锡盐和有机铋盐中的一种或多种，优选二月桂酸二丁基锡、异辛酸锡、异辛酸铋中的一种或多种，更优选二月桂酸二丁基锡；和/或所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的任意比组合。5.根据权利要求1-4中任一项所述的夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片，其中夹层玻璃专用HXDI型聚氨酯胶片具有D42-D52的邵氏硬度，47-67MPa的拉伸强度(GB/T1040.1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊天，尚永华，孙立冬，赵永年，李明杰，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37