一种高环保多用途双组份粘合剂制造技术

一种高环保多用途双组份粘合剂，涉及一种能粘接多种硬质基材的水玻璃‑聚氨酯双组份环保粘接剂。所要解决的技术问题是制备出有较好触变性和粘接性能，能有效抑制在水玻璃‑聚氨酯体系添加较多填料引起的发泡、沉淀等技术问题，特征是A组分中，改性水玻璃：聚醚多元醇：填料为2.6~5：1：1.7~3.3，或3.5~4.5：1：2.0~3.3，所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚，所述填料为适于与水玻璃配合的物质；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：增塑剂：多异氰酸酯为1:1~1.5：0.5~1.2：5.5:~12，A:B 1~1.2：1~1.2；或1:1~1.5：0.5~1.2：6.5:~10:，A:B 1~1.5：1~1.5。可以在没有催化剂和较低温度下实现快干早强，并有效抑制发泡从而实现对钢铁等众多硬质基材良好的粘接强度，同时贮存期长，还具有一定防锈阻燃效果，造价较低，绿色环保，低碳节能。

A high environmental protection multi-purpose two-component adhesive

The utility model relates to a high environmental protection multi-purpose two-component adhesive, which relates to a water glass \u2011 polyurethane two-component environmental protection adhesive capable of bonding a variety of hard substrates. The technical problem to be solved is that the preparation has good thixotropic and adhesive properties, which can effectively inhibit the foaming and precipitation caused by adding more fillers to the water glass \u2011 polyurethane system. It is characterized by that in component A, the modified water glass: polyether polyol: filler is 2.6 ~ 5:1:1.7 ~ 3.3, or 3.5 ~ 4.5:1:2.0 ~ 3.3. The modified water glass is added with silane in the water glass Coupling agent, or silane coupling agent and polyol ester or polyol ether are added in the water glass, and the filler is suitable for coordination with the water glass; in component B, polyester polyol: polyether polyol: plasticizer: polyisocyanate is 1:1 ~ 1.5:0.5 ~ 1.2:5.5: ~ 12, a: B 1 ~ 1.2:1 ~ 1.2; or 1:1 ~ 1.5:0.5 ~ 1.2:6.5: ~ 10:, a: B 1 ~ 1.5:1 ~ 1.5. It can achieve quick drying and early strength without catalyst and low temperature, and effectively inhibit foaming, so as to achieve good bonding strength to many hard substrates such as steel, etc., and has a long storage period, a certain anti rust and flame retardant effect, low cost, green environmental protection, low carbon and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种高环保多用途双组份粘合剂
本专利技术涉及一种环保聚氨酯粘合剂，尤其涉及一种低VOC、能粘接多种硬质基材的水玻璃--聚氨酯双组份环保粘接剂。
技术介绍
聚氨酯胶粘剂由于分子链结构中具氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基（端-NCO），能够与含活性氢的成分包括水玻璃和基材界面发生扩链、支化和交联反应，最终形成了具有一定粘接强度和机械强度的固结体。然而传统的无溶剂聚氨酯粘接剂如PUR，不仅价格昂贵，施用时需要高温加热并采用专用机具；溶剂型聚氨酯有毒有害污染环境；而水性聚氨酯造价高、固化慢（通常要加热）、耐水性不佳，对钢铁等弱极性非极性基材润湿性差粘接力弱。水玻璃是一种传统无机胶料，粘度小，流动性好，来源广，成本低，几乎无毒无污染，在与一定的固化剂比如氟硅酸钠混合之后会加速固化反应，生成具有较强粘结性的硅胶，对混凝土也有良好亲和力，可以对建筑结构起粘接防渗和加固的作用，但胶质脆，耐水性差，还容易产生碱骨料效应，对钢铁等金属基材界面润湿性差、粘接强度小，固结体稳定性也差。鉴于这些问题，中国专利申请CN103627330A“一种复合胶料”，通过在水玻璃中加入协同剂及添加剂，在异氰酸酯组分中加入由聚酯多元醇和/或聚醚多元醇预聚体及适量溶剂形成的发泡胶使这些问题也得到有效解决，同时使胶料在没有催化剂条件下能够较快固化；中国专利申请CN104910817A“一种环保型复合树脂和基于该树脂的胶粘剂及涂料”还进一步提升了胶料性能，并提高了胶料的稳定性，降低了生产成本；为了适应工业化应用，中国专利申请CN105885704A“一种低粘度高强度环保双组份胶液及其制备方法”还通过在水玻璃组分中加入合适的适量硅烷偶联剂与十二醇酯，使胶料粘接性能得到更大改善，同时施胶量具有可机械喷涂的粘度；中国专利申请CN104910817A“一种无机——有机高环保双组份胶粘剂及其制备方法”还对含填料和溶剂的水玻璃-聚氨酯体系发生不均质混合问题提供了行之有效的解决途径；中国专利申请CN107488431A“水性油性低粘度环保双组份胶粘剂及其制备方法”则对水玻璃水性组分与聚氨酯油性组分复合胶发生长毛现象的成因进行了分析并提供了有效的解决方案，尽管这些系列水玻璃-聚氨酯复合胶能替代很多建筑和工业用溶剂胶，具有明显的性价优势，适于木材、石材、陶瓷和水泥等基材或它们与钢材间粘接，然而，由于水玻璃-聚氨酯体系含一定发泡胶或有机溶剂，不适于要求严格的环保和安全的场合,且胶液触变性不足易于流淌和滴挂，胶料的强度、耐热耐候于阻燃性能也有待进一步提高，而为改善触变性、机械强度、粘接强度和耐热耐候及阻燃效果，在A组分中加入大量填料会影响流动性，还容易产生沉淀、形成死沉，加之刚性较大柔性不足，在钢-钢对拉粘接试验中往往是界面破坏,而且要获得3分钟内或5分钟内表干和初步固化效果往往还要添加催化剂或，而试验发现在含大量水玻璃的水玻璃-聚氨酯体系胶粘剂中加入某些催化剂时常影响钢-钢粘接效果的稳定性，并且将催化剂加入A组分中可能水解失效，加入B组分中还影响贮存稳定性，为补偿由此造成的性能损失也尝试过通过加入适量小分子成分和附着力促进剂改善胶料对钢铁界面的润湿性、提高界面结合力，收效甚微。专利技术人尝试过在水玻璃组分中添加入少量聚酯、聚酯多元醇、增塑剂等以进一步改善胶料韧性，或由于其疏水性很快就会漂浮液面以致结膜影响使用，加入少量表面活性剂和分散剂或使用其乳液或水性成分，由于水玻璃与其密度相去太远，加入后也会逐渐分层，影响双组份胶的正常使用和商品价值，多种乳化、分散和抗沉降处理收效不大，由于不少性能相互影响时常顾此失彼，常规试验和惯用技术手段难以达到预期效果，而大量添加乳化剂还会显著影响粘接强度和耐水性能。尽管水玻璃-多异氰酸酯体系中水玻璃中大量的氢氧根离子会吸收反应产生的二氧化碳使体系中不易发泡，但在添加大量填料和快速反应并且双组份质量接近的条件下往往会发生较大倍率的发泡从而大大降低粘接强。为了在存在大量水玻璃和填料并使用常规原料的条件下，有效抑制发泡，大幅度提高粘合剂对钢铁、砖石、水泥、木材等硬质材料的粘接强度专利技术人在艰苦条件下对相关问题进行了长期探索，取得了意想不到效果。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种绿色环保的水玻璃-聚氨酯胶粘剂及其制备方法，所要解决的技术问题是制备出固化较快、对钢铁等硬质基材润湿性好、粘结强度较高、成本较低的高度环保的聚氨酯复合胶并提供其制备方法。它是将聚酯多元醇和/或聚醚多元醇与改性水玻璃复配结合适量增塑剂和填辅料，在与多异氰酸酯组分特别是多异氰酸酯-预聚体组分配制成环保胶粘剂，既可实现绿色环保，又可扬长避短，实现优化粘接性能，降低成本，快干早强的目的。本专利技术的具体技术方案如下：一种高环保多用途双组份粘合剂，包含水玻璃和多异氰酸酯，其特征在于A组分中，改性水玻璃：增塑剂：多元醇：填料为19~29.5：1.8~4.6：1：12.7~32.5，所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1~1.5：5.5:~12A:B1~1.2：1~1.2。一种高环保多用途双组份粘合剂，包含水玻璃和多异氰酸酯，其特征在于A组分中，水玻璃：增塑剂：多元醇：填料15.93为22~25：2~4：1：14~28所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1~1.5：6.5:~10A:B1~1.5：1~1.5。所述A组分中，水玻璃：增塑剂：多元醇：填料为24~25：2.28~3.86：1：15.93~27.04，所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述多元醇酯是十二醇酯；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1.1~1.4:6.5~8所述A组分中所述水玻璃为2.1~2.5模（简称2.1模）和2.6~2.8模（简称2.6模）的组合，其中2.6模：2.1模的质量比为4.43~4.52:1。所述A组分中所述多元醇为丙三醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇一种或一种以上的组合。所述A组分中所述多元醇为丙三醇。所述A组分中所述多元醇为丙三醇和/或聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。所述A组分中所述多元醇为丙三醇和/或聚醚多元醇。所述A组分中所述多元醇为聚醚多元醇。所述A组分中所述聚醚多元醇为201N和/或220N和/或330N。所述A组分中所述聚醚多元醇为330N。所述A组分中所述植物油为大豆油、环氧大豆油、菜籽油、花生油、玉米油、葵花籽油、蓖麻油、麻油、亚麻油、桐油、椰子油、棕榈油、氯代棕榈油中一种或一种以上的组合。所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯，邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）、N-邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高环保多用途双组份粘合剂，包含水玻璃和多异氰酸酯，其特征在于A组分中，改性水玻璃：增塑剂 ：多元醇：填料 为19 ~29.5 ：1.8~4.6：1：12.7~32.5 ，所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1~1.5：5.5:~12/nA:B 1~1.2： 1~1.2。/n

【技术特征摘要】
20180604 CN 201810566116X1.一种高环保多用途双组份粘合剂，包含水玻璃和多异氰酸酯，其特征在于A组分中，改性水玻璃：增塑剂：多元醇：填料为19~29.5：1.8~4.6：1：12.7~32.5，所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1~1.5：5.5:~12
A:B1~1.2：1~1.2。


2.一种高环保多用途双组份粘合剂，包含水玻璃和多异氰酸酯，其特征在于A组分中，水玻璃：增塑剂：多元醇：填料15.93为22~25：2~4：1：14~28所述改性水玻璃是在水玻璃中加有硅烷偶联剂，或是在水玻璃中加有硅烷偶联剂和多元醇酯或多元醇醚；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1~1.5：6.5:~10
A:B1~1.5：1~1.5。


3.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于A组分中，水玻璃：增塑剂：多元醇：填料为24~25：2.28~3.86：1：15.93~27.04，所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述多元醇酯是十二醇酯；B组分中，聚酯多元醇：聚醚多元醇：多异氰酸酯为1:1.1~1.4:6.5~8。


4.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于A组分中所述水玻璃为2.1~2.5模（简称2.1模）和2.6~2.8模（简称2.6模）的组合，其中2.6模：2.1模的质量比为4.43~4.52:1。


5.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于A组分中所述多元醇为丙三醇。


6.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于A组分中所述植物油为大豆油、环氧大豆油、菜籽油、花生油、玉米油、葵花籽油、蓖麻油、麻油、亚麻油、桐油、椰子油、棕榈油、氯代棕榈油中一种或一种以上的组合。


7.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯，邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）、N-邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）中一种或一种以上的组合。


8.如权利要求1或2中所述高环保多用途双组份粘合剂，其特征在于所述填料为滑石粉和硅微粉的组合，或滑石粉、硅微粉与元明粉的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢清友，卢思竹，黄义，刘朝东，邱顺，
申请(专利权)人：重庆津竹缘创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50