一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法及应用，首先在容器中加入含一个羧基及两个羟基的小分子和伯氨基硅烷偶联剂，在惰性气体保护条件下进行反应，反应完成后抽真空搅拌（0.5

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于聚氨酯泡沫
，具体涉及一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]泡沫是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是多孔性，因而相对密度小，比强度高。聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。
[0003]聚氨酯泡沫与玻璃等材质的粘接效果较差，市场一般采用直接添加硅烷偶联剂的方法，或者预先对基材进行处理。由于市场上常见的硅烷偶联剂分子量比较小（如KH560等），含有的硅氧碳键较少，如果要达到较好的作用需要加入的硅烷偶联剂量较多，而且硅烷偶联剂在固化过程中会释放出含有活泼氢的小分子，与异氰酸酯基反应，起到阻聚的作用，为了达到良好的粘接作用而加入大量的硅烷偶联剂会使聚氨酯泡沫的压缩强度降低，如果用处理剂对基材进行预先的处理，现场操作有比较麻烦。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法及应用。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其具体步骤如下：（1）在容器中加入含一个羧基及两个羟基的小分子和伯氨基硅烷偶联剂，在惰性气体保护条件下进行反应，反应完成后抽真空搅拌0.5
‑
1h；（2）将步骤（1）所得产物与异氰酸酯、有机溶剂、催化剂在惰性气体保护条件下反应，之后抽真空1
‑<br/>2h除去溶剂，得到NCO封端的粘接助剂。
[0006]较好的，所述步骤（1）中反应温度为180
‑
190℃，反应时间为2
‑
3h。
[0007]较好的，所述步骤（2）中反应温度为55
‑
65℃，反应时间为4
‑
7h。
[0008]较好的，所述含一个羧基及两个羟基的小分子为2,2
‑
二羟甲基丙酸或2,2
‑
二羟甲基丁酸，所述伯氨基硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。
[0009]较好的，所述异氰酸酯为IPDI、HDI、TDI、MDI、HMDI中的一种，所述有机溶剂为乙酸乙酯、丁酮、碳酸二甲酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯中的一种，所述催化剂为二月硅酸二丁基锡、二氯二丁基锡中的一种。
[0010]较好的，所述含一个羧基及两个羟基的小分子与伯胺基硅烷偶联剂的摩尔比为1:（0.95
‑
0.98），所述含一个羧基及两个羟基的小分子与所述异氰酸酯的摩尔比为1:（1.2
‑
1.33），所述有机溶剂的重量为异氰酸酯、含一个羧基及两个羟基的小分子和伯胺基硅烷偶联剂总重量的50%
‑
100%，所述催化剂的重量为异氰酸酯、含一个羧基及两个羟基的小分子和伯胺基硅烷偶联剂总重量的万分之一至万分之五。
[0011]一种聚氨酯泡沫粘接助剂的应用，其具体步骤如下：（1）将聚醚、泡沫稳定剂、催化剂以及发泡剂按照质量比为100：（1
‑
4）：（0.01
‑
0.04）：（0.1
‑
0.4）混合均匀制成A组分；（2）将粘接助剂与含异氰酸酯基的聚合物混合均匀，制成B组分，其中粘接助剂与含异氰酸酯基的聚合物的质量比为（1
‑
3）：100；（3）将A组份与B组份按照重量比（0.9
‑
1.1）:1的比例混合均匀发泡制成聚氨酯泡沫。
[0012]较好的，所述聚醚为400分子量聚醚三元醇，所述催化剂为二月酸酐二丁基锡，所述发泡剂为水，所述泡沫稳定剂为硅油。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术通过采用氨基与羧基的反应制备含两个羟基的硅烷偶联剂，进一步与异氰酸酯反应制备出含异氰酸酯基以及大量硅氧烷的粘接助剂，再添加入聚氨酯泡沫中后，一方面通过异氰酸酯基参与到主链反应，另一方面在固化过程中粘接助剂里的硅氧烷结构与玻璃、阳极氧化铝等基材表面形成更好的粘接强度。
[0014]2、本专利技术中含一个羧基及两个羟基的小分子和伯氨基硅烷偶联剂的反应温度为（180
‑
190）℃，在此温度下反应可以较好的进行，如果温度过高可能会造成伯氨基硅烷偶联剂挥发，且有过多副反应产生，温度过低则反应难以进行；3、本专利技术中含一个羧基及两个羟基的小分子、伯胺基硅烷偶联剂以及异氰酸酯的摩尔比为1:（0.95
‑
0.98）:（1.2
‑
1.33），在保证了施工性的同时，尽量使碳氧硅键/NCO基团的值较大；4、在聚氨酯泡沫分子链中引入碳氧硅键，起到良好的粘接作用，在达到相同粘接效果的同时，可以降低粘接助剂的用量。
具体实施方式
[0015]为了本领域的技术人员能够更好地理解本专利技术所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
[0016]实施例1在烧瓶中加入134g2,2
‑
二羟甲基丙酸及221.4gKH550，在氮气保护条件下升温至185℃反应2.5h，然后抽真空搅拌1h；将168.7g上述物质与138.8gIPDI、160g乙酸乙酯在60℃氮气保护条件下反应5小时，继续抽真空2h，制备出NCO封端的粘接助剂。
[0017]将聚醚、泡沫稳定剂、催化剂以及发泡剂按照质量比为100：2：0.02：0.2混合均匀制成A组分；所述聚醚为400分子量聚醚三元醇（YD304），所述催化剂为二月酸酐二丁基锡，所述发泡剂为水，所述泡沫稳定剂为硅油；将粘接助剂与含异氰酸酯基的聚合物，如多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI），混合均匀，制成B组分，其中粘接助剂与PAPI的质量比为1.5：100；将A组份与B组份按照重量比1:1的比例混合均匀发泡制成聚氨酯泡沫。
[0018]实施例2将148g2,2
‑
二羟甲基丙酸及179g氨丙基三甲氧基硅烷混合，在氮气保护条件下升温至185℃反应3h，然后抽真空搅拌1h；将155g上述物质与105gHDI、150g乙酸乙酯在60℃氮气保护条件下反应5小时，继续抽真空2h，制备出NCO封端的粘接助剂。
[0019]将聚醚、泡沫稳定剂、催化剂以及发泡剂按照质量比为100：1.5：0.03：0.23混合均匀制成A组分；所述聚醚为YD304，所述催化剂为二月酸酐二丁基锡，所述发泡剂为水，所述泡沫稳定剂为硅油；将粘接助剂与多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀，制成B组分，其中粘接助剂与多亚甲基多苯基多异氰酸酯的质量比为2：100；将A组份与B组份按照重量比1:1的比例混合均匀发泡制成聚氨酯泡沫。
[0020]对比例1将聚醚、泡沫稳定剂、催化剂以及发泡剂按照质量比为100：2：0.02：0.2混合均匀制成A组分；所述聚醚为YD304，所述催化剂为二月酸酐二丁基锡，所述发泡剂为水；将A组份与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1的比例混合均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）在容器中加入含一个羧基及两个羟基的小分子和伯氨基硅烷偶联剂，在惰性气体保护条件下进行反应，反应完成后抽真空搅拌；（2）将步骤（1）所得产物与异氰酸酯、有机溶剂、催化剂在惰性气体保护条件下反应，反应完成后抽真空除去溶剂，得到NCO封端的粘接助剂。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中反应温度为180
‑
190℃，反应时间为2
‑
3h，抽真空搅拌的时间为0.5
‑
1h。3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中反应温度为55
‑
65℃，反应时间为4
‑
7h，抽真空的时间为1
‑
2h。4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其特征在于，所述含一个羧基及两个羟基的小分子为2,2
‑
二羟甲基丙酸或2,2
‑
二羟甲基丁酸，所述伯氨基硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡沫粘接助剂的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为IPDI、HDI、TDI、MDI、HMDI中的一种，所述有机溶剂为乙酸乙酯、丁酮、碳酸二甲酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯中的一种，所述催化剂为二月硅酸二丁基锡、二氯二丁基锡中的一种。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：余启勇，潘广镇，张勇，龚祥明，刘辉，刘光亚，朱立凯，
申请(专利权)人：巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：