聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用，其中，所述聚氨酯粘结剂包括多元醇和二异氰酸酯，所述多元醇包括聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇。该聚氨酯粘结剂具有低粘度、高剥离强度以及优异的耐湿热老化性能，将其用于太阳能背板中，PCT 96h后背板不会出现缩边、起泡、分层等表观弊病，并且其紫外老化300kWh/m2的黄变小于2，从而可以很好地满足背板的使用要求，且由于其不含溶剂，使用时不会造成空气污染，比市售之溶剂型粘结剂经济效益更大，更能满足如今环保政策与消费市场对环保型产品的需求。策与消费市场对环保型产品的需求。

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于粘结剂的生产及应用领域，具体涉及一种聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]太阳能背板广泛采用聚氨酯粘结剂进行粘结复合，然而，所用的聚氨酯粘结剂均含有大量易燃易爆、有毒的有机溶剂，使用时会造成空气污染。随着人们环保意识的增强，保护地球环境的压力、责任与日俱增，开发绿色环保无溶剂聚氨酯粘结剂复合背板越来越受到人们的重视。
[0003]无溶剂聚氨酯粘结剂由于不含溶剂，粘度很大，不易流平，在生产过程中难以涂布。为确保其涂布性，需要使胶粘剂的粘度降低，通常采用的方法是降低粘结剂中所含树脂的分子量，随之带来的负面影响是粘结剂的粘结力降低、湿热老化后的粘结力更低。
[0004]专利CN1093705004A、CN110343497A、CN105524588A、CN110257000A、CN111309247A以聚醚多元醇作为主要粘结物质，该多元醇与背板用的PET、PE、氟膜的粘结力低，湿热老化后的粘结力更低，PCT 96h后背板出现缩边、起泡、分层等表观弊病，不能满足背板的使用要求；此外专利CN1093705004A、CN110343497A中使用了含苯类的聚酯多元醇，该多元醇制备的无溶剂胶紫外老化后易黄变。专利CN109135588A中采用了小分子的物质作为稀释剂加入，虽然可以降低胶水的粘度，但固化后的涂层交联度大，湿热老化后胶层发脆，粘结易失效。
[0005]因此，现有的聚氨酯粘结剂有待改善。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种聚氨酯粘结剂及其制备方法和应用，该聚氨酯粘结剂具有低粘度、高剥离强度以及优异的耐湿热老化性能，将其用于太阳能背板中，PCT 96h后背板不会出现缩边、起泡、分层等表观弊病，并且其紫外老化300kWh/m2的黄变小于2，从而可以很好地满足背板的使用要求，且由于其不含溶剂，使用时不会造成空气污染，环境友好。
[0007]在本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种聚氨酯粘结剂。根据本专利技术的实施例，所述聚氨酯粘结剂包括：
[0008]多元醇和二异氰酸酯，其中，所述多元醇包括聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇。
[0009]根据本专利技术实施例的聚氨酯粘结剂，其包括多元醇和二异氰酸酯，所述多元醇包括聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇，其中，聚丙烯酸酯多元醇不仅保证了聚氨酯粘结剂的初粘力以及湿热老化后的粘结力，而且聚丙烯酸酯多元醇与聚醚二元醇的相容性良好，从而使聚氨酯粘结剂具有良好的透明性；聚醚二元醇不仅降低了聚氨酯粘结剂的粘度，确保了其在生产过程中具有良好的流平性和涂布性，此外，聚醚二元醇的羟
基与二异氰酸酯反应后会形成极性高的氨酯键，从而可以提高聚氨酯粘结剂的初粘力和耐水解性能；多官能度聚醚多元醇提高了聚氨酯粘结剂的支化程度、耐水解性能以及柔韧性，从而使粘结层在湿热老化后不会因发脆导致粘结失效。同时聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇这三种多元醇不仅相容性良好，并且三种多元醇通过各自的羟基与二异氰酸酯反应，从而有化学键间的相互作用。而若仅采用聚丙烯酸酯多元醇，则生成的粘结剂粘度太大，无法施工；若仅采用聚醚二元醇，则粘结剂的初始粘结力较低，湿热老化后的粘结力更低；若仅采用多官能度的聚醚多元醇，则生成的粘结剂脆性较大，初始及湿热后的粘结力均差。若采用聚丙烯酸酯多元醇与聚醚二元醇共混，虽然生成粘结剂的初始粘结力合格，因聚醚二元醇的引入，使胶膜的韧性好，但交联度不足引起湿热后的粘结力下降；若采用聚丙烯酯多元醇与多官能度聚醚多元醇共混，则粘结剂的脆性太大，湿热老化后的粘结低；若采用聚醚二元醇与多官能度聚醚多元醇共混，则粘结剂的初始粘结力低，老化后的粘结力更低。由此，本申请采用聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇这三种多元醇与二异氰酸酯反应得到的聚氨酯粘结剂具有低粘度、高剥离强度以及优异的耐湿热老化性能，并且将该聚氨酯粘结剂用于太阳能背板中，PCT 96h后背板不会出现缩边、起泡、分层等表观弊病，并且其紫外老化300kWh/m2的黄变小于2，从而可以很好地满足背板的使用要求，此外，该聚氨酯粘结剂不含溶剂，为无溶剂型粘结剂，因此使用时不会造成空气污染，比市售之溶剂型粘结剂经济效益更大，更能满足如今环保政策与消费市场对环保型产品的需求。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的聚氨酯粘结剂还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述多元醇包括50～80重量份的所述聚丙烯酸酯多元醇、10～40重量份的所述聚醚二元醇、3～10重量份的所述多官能度聚醚多元醇。由此，可以得到具有低粘度、高剥离强度以及优异的耐湿热老化性能的聚氨酯粘结剂。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述聚丙烯酸酯多元醇的分子量为800～3000。由此，一方面可以提高聚氨酯粘结剂的初粘力；另一方面，可以降低聚氨酯粘结剂的粘度，使其在生产过程中易于涂布。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值为35～110mg/gKOH。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述聚丙烯酸酯多元醇采用丙烯酸、丙烯酸环己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甘油单丙烯酸酯、丙烯酸
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乙基己基酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甘油单甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸
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乙基己基酯中的至少一种单体与丙烯酸
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羟乙酯、丙烯酸
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羟丙酯、丙烯酸
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羟丁酯、甲基丙烯酸
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羟乙酯、甲基丙烯酸
‑3‑
羟丙酯、甲基丙烯酸
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羟丁酯中的至少一种单体共聚反应而成。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述多元醇中羟基与所述二异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比为1：(1.4～1.8)。由此，可以使多元醇与二异氰酸酯进行充分反应，得到具有低粘度、高剥离强度以及优异的耐湿热老化性能的聚氨酯粘结剂。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述聚醚二元醇的分子量为600～2000。由此，一方面可以避免聚醚二元醇与二异氰酸酯反应生成的极性基团氨酯键过多，使胶膜发脆；另一方面，可以降低聚氨酯粘结剂的粘度，使其在生产过程中易于涂布。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述聚醚二元醇包括聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、聚乙
二醇和聚三亚甲基醚二醇中的至少之一。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述多官能度聚醚多元醇的分子量为700～1500。由此，一方面可以避免形成的胶膜交联点过多，使胶膜发脆；另一方面，可以提高胶膜的耐湿热性能。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述多官能度聚醚多元醇包括聚氧化丙烯三醇、氧化丙烯
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氧化乙烯共聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯粘结剂，其特征在于，包括：多元醇和二异氰酸酯，其中，所述多元醇包括聚丙烯酸酯多元醇、聚醚二元醇和多官能度聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的聚氨酯粘结剂，其特征在于，所述多元醇包括50～80重量份的所述聚丙烯酸酯多元醇、10～40重量份的所述聚醚二元醇、3～10重量份的所述多官能度聚醚多元醇；任选地，所述聚丙烯酸酯多元醇的分子量为800～3000；任选地，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值为35～110mg/gKOH；任选地，所述聚丙烯酸酯多元醇采用丙烯酸、丙烯酸环己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甘油单丙烯酸酯、丙烯酸
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乙基己基酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甘油单甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸
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乙基己基酯中的至少一种单体与丙烯酸
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羟乙酯、丙烯酸
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羟丙酯、丙烯酸
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羟丁酯、甲基丙烯酸
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羟乙酯、甲基丙烯酸
‑3‑
羟丙酯、甲基丙烯酸
‑4‑
羟丁酯中的至少一种单体共聚反应而成。3.根据权利要求1所述的聚氨酯粘结剂，其特征在于，所述多元醇中羟基与所述二异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比为1：(1.4～1.8)。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的聚氨酯粘结剂，其特征在于，所述聚醚二元醇的分子量为600～2000；任选地，所述聚醚二元醇包括聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、聚乙二醇和聚三亚甲基醚二醇中的至少之一。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的聚氨酯粘结剂，其特征在于，所述多官能度聚醚多元醇的分子量为700～1500；任选地，所述多官能度聚醚多元醇包括聚氧化丙烯三醇、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾丽争，田勇，张伊玮，景改峰，梁宏陆，李华锋，柳青，
申请(专利权)人：乐凯胶片股份有限公司，
类型：发明
国别省市：