聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的聚氨酯胶黏剂可以实现在无底涂的情况下施胶且不会出现粘接失效的问题，提高了作业效率以及环保性。同时，本发明专利技术提供的聚氨酯胶黏剂具有优异的力学性能，其剪切强度可达2.0MPa以上，本体强度可达3.5MPa以上，伸长率可达280％以上，对各种材料尤其是树脂纤维复合材料的粘结性良好，具有良好的应用前景和市场价值。具有良好的应用前景和市场价值。

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及胶黏剂
，具体涉及一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。该聚氨酯胶黏剂是一种双组分胶粘剂，尤其适合用于免底涂粘接树脂纤维复合材料。

技术介绍

[0002]聚氨酯胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶黏剂，具有良好的柔韧性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性等性能，被广泛应用于各行业中。其中，由于聚氨酯胶黏剂具有较低的模量和优异的韧性，能承受较大的动态负荷和静态负荷，也被广泛应用于汽车工业领域。例如，近年来多使用树脂制的后尾门，其内板和外板采用胶接已成为主流方式。为了提升粘接效果，在内外板胶接施工之前，需要对内外板进行打磨处理或活化处理(火焰、等离子等)、涂刷底涂之后再进行粘接，以免出现粘接失效。
[0003]然而，底涂中含有的可挥发溶剂对车间生产环境造成负面影响，不利于环保；而且底涂处理的工艺繁琐，对生产效率也造成了影响。此外，现有的聚氨酯胶黏剂在常温下生成速度较慢，为了加快生产效率，需要对内外板在高温下进行长时间的压合固化，这进一步导致了工艺流程的延长、降低了作业效率。
[0004]因此，目前亟需一种新的聚氨酯胶黏剂，以有效提高作业效率和环保性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用，旨在解决现有的聚氨酯胶黏剂存在的粘接之前需要底涂处理，影响作业效率且不利于环保的技术问题。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术一方面，提供了一种聚氨酯胶黏剂，其包括体积比为1：(0.9～1.1)的A组分和B组分，其中，以所述A组分的总重量为100％计，所述A组分包括：
[0007][0008]以所述B组分的总重量为100％计，所述B组分包括：
[0009][0010]在一些实施方案中，所述聚烯烃多元醇选自端羟基聚丁二烯、端羟基氢化聚丁二烯、端羟基环氧化聚丁二烯树脂、端羟基聚丁二烯
‑
丙烯腈、端羟基丁苯液体橡胶、端羟基聚异戊二烯、端羟基氢化聚异戊二烯、聚苯乙烯多元醇中的至少一种，优选端羟基聚丁二烯。
[0011]在一些实施方案中，所述增粘助剂包括HDI三聚体与γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种进行反应得到的反应产物，优选为TDI三聚体与γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行反应得到的反应产物；所述反应中，优选所述HDI三聚体与所述γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种的重量比为(60～65):(35～40)，反应温度为70～80℃，反应时间为1～1.5小时。
[0012]在一些实施方案中，所述催化剂包括第一催化剂，所述第一催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种，优选二月桂酸二丁基锡。
[0013]作为进一步的实施方案，所述第一催化剂的重量占所述A组分的重量的0.05～0.1％。
[0014]作为进一步的实施方案，所述催化剂还包括第二催化剂，所述第二催化剂选自羧酸铋和/或异辛酸铋，所述羧酸铋包括Kat 315、Kat 320中的至少一种，所述异辛酸铋包括BiCAT 8118、BiCAT 8108、BiCAT 8124、BiCAT 8106中的至少一种，所述第二催化剂优选为BiCAT 8118。
[0015]作为更进一步的实施方案，所述第二催化剂的重量占所述A组分的重量的0.05～0.1％。
[0016]在一些实施方案中，所述聚氨酯预聚物为多异氰酸酯与聚醚二醇和增塑剂进行反应得到的反应产物；其中，所述多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、3
‑
异氰酸甲基
‑
3,5,5
‑
三甲基环己基异氰酸酯、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯中的至少一种，优选二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯。
[0017]在一些实施方案中，所述聚氨酯预聚物为多异氰酸酯与聚醚二醇和增塑剂进行反应得到的反应产物；其中，所述聚醚二醇选自TDiol
‑
2000、TDiol
‑
2000B、DL
‑
2000、TDiol
‑
3000、TDB
‑
3000、DL
‑
3000中的至少一种，优选DL
‑
2000。
[0018]在一些实施方案中，所述聚氨酯预聚物为多异氰酸酯与聚醚二醇和增塑剂进行反应得到的反应产物；其中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的至少一种，优选邻苯二甲酸二异壬酯。
[0019]在一些实施方案中，所述聚醚多元醇是数均分子量为3000～6000的聚醚三醇，优选为TMN
‑
3000、TMN
‑
4000、GEP
‑
330N、F3135、F3128中的至少一种，更优选为F3135。
[0020]在一些实施方案中，所述交联剂选自1,4
‑
丁二醇、乙二醇、1,6
‑
己二醇中的至少一种，优选1,4
‑
丁二醇。
[0021]在一些实施方案中，所述第一填料选自滑石粉、碳酸钙、高岭土中的至少一种。
[0022]作为进一步的实施方案，所述第一填料为纳米碳酸钙。
[0023]在一些实施方案中，所述第二填料选自滑石粉、碳酸钙、高岭土中的至少一种。
[0024]作为进一步的实施方案，所述第二填料为纳米碳酸钙。
[0025]在一些实施方案中，所述着色剂为炭黑。
[0026]在一些实施方案中，所述硅烷偶联剂选自γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种，优选γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0027]在一些实施方案中，所述稳定剂为甲苯磺酰异氰酸酯。
[0028]本专利技术另一方面，提供了一种聚氨酯胶黏剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0029]A组分的制备：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯胶黏剂，其特征在于，包括体积比为1：(0.9～1.1)的A组分和B组分，其中，以所述A组分的总重量为100％计，所述A组分包括：以所述B组分的总重量为100％计，所述B组分包括：2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚烯烃多元醇选自端羟基聚丁二烯、端羟基氢化聚丁二烯、端羟基环氧化聚丁二烯树脂、端羟基聚丁二烯
‑
丙烯腈、端羟基丁苯液体橡胶、端羟基聚异戊二烯、端羟基氢化聚异戊二烯、聚苯乙烯多元醇中的至少一种，优选端羟基聚丁二烯；和/或所述增粘助剂包括HDI三聚体与γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种进行反应得到的反应产物，优选为HDI三聚体与γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行反应得到的反应产物；所述反应中，优选所述HDI三聚体与所述γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β
‑
(3,4
‑
环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种的重量比为(60～65):(35～40)，反应温度为70～80℃，反应时间为1
‑
1.5小时。3.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂包括第一催化剂，所述第一催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种，优选二月桂酸二丁基锡；优选地，所述第一催化剂的重量占所述A组分的重量的0.05～0.1％。4.根据权利要求3所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂还包括第二催化剂，所述第二催化剂选自羧酸铋和/或异辛酸铋，所述羧酸铋包括Kat 315、Kat 320中的至少一种，所述异辛酸铋包括BiCAT 8118、BiCAT 8108、BiCAT 8124、BiCAT 8106中的至少一种，所述第二催化剂优选为BiCAT 8118；优选地，所述第二催化剂的重量占所述A组分的重量的0.05～0.1％。5.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯预聚物为多异氰酸酯
与聚醚二醇和增塑剂进行反应得到的反应产物；其中，所述多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、3
‑
异氰酸甲基
‑
3,5,5
‑
三甲基环己基异氰酸酯、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯中的至少一种，优选二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯；和/或所述聚醚二醇选自TDiol
‑
2000、TDiol
‑
2000B、DL
‑
2000、TDiol
‑
3000、TDB
‑
3000、DL

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜，宋晋华，李建平，韩胜利，彭仁贵，
申请(专利权)人：湖北回天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：