一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂由A组份和B组份制备而成，A组份由聚氨酯接枝环氧树脂、交联剂、活性稀释剂、增塑剂、固化促进剂制备而成，B组份为混合固化剂。本发明专利技术还公开了该环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：先制得聚氨酯接枝环氧树脂，再填加交联剂、活性稀释剂、增塑剂、固化促进剂得到A组份，后将A组份和B组份按比例混合即可使用。本发明专利技术通过采用异氰酸酯与环氧树脂上的羟基在一定条件下进行反应，获得聚氨酯接枝环氧树脂，并且通过增塑剂的添加使本发明专利技术的环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂具有韧性好、粘结度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法
本专利技术属于胶粘剂
，具体的，涉及一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯胶粘剂(PU胶粘剂)是分子链中含有氨基甲酸酯基(-NHC0O-)或异氰酸酯基(NCO)的胶粘剂，由异氰酸酯和含羟基化合物如聚酯、聚醚、蓖麻油或其他多元醇反应得到。主要分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类，按使用方式来分聚氨酯胶粘剂可分为单组重量份和双组份两种。双组份聚氨酯胶粘剂通常由甲、乙两个组重量份组成，使用前按一定的比例配制即可。甲组重量份(主剂)为含活泼氢组重量份，乙组重量份(固化剂)为含-NCO基团的聚氨酪顾聚体组重量份。双组份聚氨酯胶粘剂属于反应性胶粘剂，两组重量份混合发生交联反应而固化粘接。通常可在室温固化，也可以加热固化，其最终粘合强度比单组重量份胶粘剂大，可以满足结构胶粘剂的要求。制备时,可调节两组重量份的原料和分子量，使之在室温下有合适的粘度,可制成高固含量或无溶剂双组份胶粘剂。目前市场上的双组份聚氨酯胶粘剂存在气味大，毒性大，污染环境等问题，也存在粘黏强度低、耐温性差、韧性差、耐震动性差、化学性质不稳定等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法。本专利技术需要解决的技术问题为：随着社会的进步与科学技术的发展，市场对胶粘剂的需求量越来越大，传统的双组份聚氨酯胶粘剂通常具有较高的交联度而导致其质地脆硬，韧性不足，弹性差，在力学性质上主要表现为拉伸强度很大，但断裂伸长率小，更无耐疲劳性可言。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂由A组份和B组份制备而成，A组份由60-100重量份聚氨酯接枝环氧树脂、2-8重量份交联剂、10-15重量份活性稀释剂、20-30重量份增塑剂、2-5重量份固化促进剂制备而成，B组份为混合固化剂；该环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法如下：步骤一、取60-100重量份的环氧树脂，在真空条件下，将所述环氧树脂的45-65wt％加热至100-110℃，搅拌1-2h，再降温40-60℃；步骤二、向完成步骤一处理的环氧树脂中加入15-25重量份的异氰酸酯和8-15重量份的催化剂，在惰性气体中，80-90℃温度条件下反应1-3h，即得聚氨酯接枝环氧树脂；步骤三、向步骤二所述聚氨酯接枝环氧树脂中加入6-13重量份的一元醇，80-90℃温度条件下继续反应1-3h，降温至55-65℃，依次加入剩余的环氧树脂、交联剂、增塑剂、活性稀释剂和固化促进剂，混合均匀，即得所述A组份；步骤四、取乙二胺与间苯二胺按质量比1-2：1混合得到混合固化剂，即B组份。所述环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂的使用方法为：将A组份和B组份按质量比为6-12:1混合，搅拌5-10min，即可使用。所述环氧树脂的环氧值为0.3-0.6mol/100g，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的一种。进一步地，步骤二所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、辛酸亚锡中的一种或几种按任意比例混合；进一步地，步骤三所述一元醇为正丁醇、叔丁醇、2-乙基己醇、正辛醇、2-辛醇、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、2-乙基己氧基乙醇中的一种或几种按任意比例混合；进一步地，步骤三所述交联剂为二元醇类，选自1,4-丁二醇、乙二醇、二缩二乙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、对苯二酚二(2-羟乙基)醚、氢化双酚A、1,4-环己二醇中的一种或几种按任意比例混合；进一步地，步骤三所述活性稀释剂为苄基缩水甘油醚、叔丁基酚缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基已基缩水甘油醚、正辛醇缩水甘油醚、醇缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲酚缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、丁二醇缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚中的一种或几种按任意比例混合；进一步地，步骤三所述固化促进剂为固化促进剂DMP-30和壬基酚NP按质量比3：1得到的混合物。进一步地，步骤三所述增塑剂制备方法如下：S1、将二氧化硅与盐酸按质量比1：10-20混合，搅拌反应，过滤、洗涤、干燥、煅烧，得到活化二氧化硅；S2、将活化二氧化硅与硅烷偶联剂KH-550按质量比1：2-3混合，并加入活化二氧化硅质量10-15倍的无水乙醇，搅拌反应后，静置、过滤、干燥，得到氨基化二氧化硅；S3、将氨基化二氧化硅与甲醇按质量比1：15-18混合，并加入氨基化二氧化硅质量2-4倍的丙烯酸，在氮气氛围下，搅拌反应后，过滤得到预改性二氧化硅坯料，将预改性二氧化硅坯料萃取提纯、干燥，得预改性二氧化硅；S4、将预改性二氧化硅与乙二胺按质量比1：1-3混合，并加入预改性二氧化硅质量7-14倍的甲醇，在氮气氛围下搅拌反应后，过滤得到改性二氧化硅坯料；S5、将改性二氧化硅坯料萃取提纯、干燥，得改性二氧化硅，即得增塑剂。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过先采用异氰酸酯与环氧树脂上的羟基在一定条件下进行反应，以获得聚氨酯接枝环氧树脂，再用一元醇将所述聚氨酯接枝环氧树脂上的异氰酸酯封端，从而利用异氰酸酯的单元封端，在环氧树脂上接枝聚氨酯短支链，使环氧树脂分子间距离增大，降低分子间作用力，提高链段的运动能力，同时起到降低浆液粘度和増韧的效果；在固化过程中，由于放热的原因，封端的聚氨酯可以部分解封，参与固化，实现反应増韧与反应交联的双重效果，使得异氰酸酯在发生聚合生成聚氨酯的过程中对环氧树脂进行接枝改性，本专利技术的环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂能够有效降低分子间的物理交联，韧性好。2、本专利技术在制备环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂过程中加入增塑剂，加入增塑剂中含有二氧化硅，且在增塑剂制备过程中二氧化硅表面依次接枝上丙烯酸链段和乙二胺链段，一方面，由于二氧化硅本身可作为硬质核心，发挥增强型添加剂的作用，从而可使本专利技术胶粘剂的粘结强度提高，另一方面，二氧化硅表面接枝的丙烯酸链段和乙二胺链段可以环氧树脂大分子链缠绕，使环氧树脂的大分子链和二氧化硅表面接枝的大分子链之间形成机械齿合，在受力过程中两者形成的齿合结构可发生一定程度的收缩和相对位移，从而使胶粘剂的韧性提高，有效避免了开裂失效等问题的出现。3、本专利技术使用二元醇作为交联剂，由于二氧化硅表面接枝上丙烯酸链段和乙二胺链段后，二氧化硅表面含有伯胺基团，在产品固化过程中，聚氨酯接枝环氧树脂在二元醇的作用下与含有伯胺基的化合物发生交联，从而提高本专利技术胶粘剂内部的交联程度，并形成柔性链段，进而提高胶粘剂的粘结强度、韧性以及力学性能。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种环氧树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂由A组份和B组分制备而成，A组份由60-100重量份聚氨酯接枝环氧树脂、2-8重量份交联剂、10-15重量份活性稀释剂、20-30重量份增塑剂、2-5重量份固化促进剂制备而成，B组份为混合固化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，该胶粘剂由A组份和B组分制备而成，A组份由60-100重量份聚氨酯接枝环氧树脂、2-8重量份交联剂、10-15重量份活性稀释剂、20-30重量份增塑剂、2-5重量份固化促进剂制备而成，B组份为混合固化剂。


2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述增塑剂制备方法如下：
S1、将二氧化硅与盐酸按质量比1：10-20混合，搅拌反应，过滤、洗涤、干燥、煅烧，得到活化二氧化硅；
S2、将活化二氧化硅与硅烷偶联剂KH-550按质量比1：2-3混合，并加入活化二氧化硅质量10-15倍的无水乙醇，搅拌反应后，静置、过滤、干燥，得到氨基化二氧化硅；
S3、将氨基化二氧化硅与甲醇按质量比1：15-18混合，并加入氨基化二氧化硅质量2-4倍的丙烯酸，在氮气氛围下，搅拌反应后，过滤得到预改性二氧化硅坯料，将预改性二氧化硅坯料萃取提纯、干燥，得预改性二氧化硅；
S4、将预改性二氧化硅与乙二胺按质量比1：1-3混合，并加入预改性二氧化硅质量7-14倍的甲醇，在氮气氛围下搅拌反应后，过滤得到改性二氧化硅坯料；
S5、将改性二氧化硅坯料萃取提纯、干燥，得改性二氧化硅，即得增塑剂。


3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述交联剂为1,4-丁二醇、乙二醇、二缩二乙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、对苯二酚二(2-羟乙基)醚、氢化双酚A、1,4-环己二醇一种或几种按任意比例混合。


4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂双组份聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述活性稀释剂为苄基缩水甘油醚、叔丁基酚缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基已基缩水甘油醚、正辛醇缩水甘油醚、醇缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲酚缩水甘油醚、乙二醇缩水甘...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立芳，
申请(专利权)人：安徽大松树脂有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34