工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯胶粘剂制备技术领域，具体涉及一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法，A组分为改性聚丙二醇和聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的预聚体，

【技术实现步骤摘要】
工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯胶粘剂制备
，具体涉及一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们对于健康和环保越来越重视，溶剂型聚氨酯胶粘剂正在逐步被水性和无溶剂型聚氨酯胶粘剂所替代。其中无溶剂聚氨酯胶粘剂在使用过程中，完全避免了有机溶剂的使用，从而避免了与使用有机溶剂相关的所有问题。无溶剂聚氨酯胶粘剂具有固含量100%、VOC排放低、环境友好的优点。相对于溶剂型聚氨酯胶粘剂，由于没有使用溶剂，故无溶剂聚氨酯胶粘剂初始分子质量很低以确保施工时的粘度小，能够完全涂布，这就导致其初始剥离强度低，无溶剂型聚氨酯胶粘剂在一些特定的领域中的应用受到一定的限制。
[0003]在工业传送带的生产过程中，对于层间贴合所用的胶粘剂参数要求高，胶粘剂涂布后必须确保5分钟内初始剥离强度大于1N/mm，固化完全后最终剥离强度要大于4N/mm，且涂布时胶水粘度要足够小以保证胶水能够完全涂布均匀。目前国内企业生产工业传送带所用的胶粘剂为溶剂型聚氨酯胶粘剂，由于是溶剂型，使用过程中有机溶剂挥发对健康和环境造成严重的危害，因此迫切需要研发一种满足上述要求的环保型聚氨酯胶粘剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于研发一种初始剥离强度高，固化完全后剥离强度大于4N/mm，涂布时粘度低，耐水解性好的无溶剂聚氨酯胶粘剂，使其能够替代目前工业传送带层间贴合使用的溶剂型聚氨酯胶粘剂。
[0005]为满足上述技术指标，本专利技术采用如下技术方案：一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂，由A、B两种组分混配而成，其中A组分是含有端异氰酸酯基团的聚氨酯预聚体，B组分是含端羟基的聚酯多元醇与热敏催化剂复配的组合物。
[0006]一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：（1）改性聚丙二醇的制备将1mol的聚丙二醇加入到三颈烧瓶中，然后加入1.8~2.2mol的二甲酸和0.01~0.1g酯化反应催化剂混合均匀，通氮气保护，边搅拌边升温至 140~160℃，保温脱水2.0~3.0小时后，继续升温到 200~230℃，保温5.0~10.0小时，在保温阶段的最后3.0小时抽真空至0.1MPa除水，反应完后降温到100℃，加入2.0~2.4mol的丁二醇，通氮气保护，边搅拌边升温至140~160℃，保温脱水5.0~10.0小时后，继续升温到200~230℃，保温5.0~10.0小时，在保温阶段的最后3.0小时抽真空至0.1MPa除水，冷却至室温即得改性聚丙二醇；（2）A组分的制备：先将改性聚丙二醇和聚醚多元醇在100~110℃下真空除水直至原料中无气泡产
生，将改性聚丙二醇37wt%~100wt%和聚醚多元醇0~63wt%在室温下混合均匀，加入异氰酸酯，在氮气气氛保护下，逐渐升温到70~90℃保温反应1.0h~4.0h，出料；（3）B组分的制备：将结晶性聚酯多元醇在60℃以上的温度融化，加入热敏催化剂，混合均匀，其中热敏催化剂添加量占结晶性聚酯多元醇质量的0.1wt%~2wt%；（4）无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备与施工将A组分与B组分在50~60℃之间混合均匀，得到无溶剂聚氨酯胶粘剂，将该胶粘剂涂在TPU层和PBT纤维层上，在100~180℃下加热4分钟，之后将TPU层与PBT纤维层加压贴合继续加热1分钟，之后将TPU/PBT传送带冷却到室温收卷，后续再在70℃下固化完全。
[0007]进一步的，步骤（1）中的聚丙二醇的相对分子质量为300~1000，优选相对分子质量为400的聚丙二醇。
[0008]进一步的，步骤（1）中所述二甲酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、苯酐中的一种或几种。
[0009]进一步的，步骤（1）中所述酯化反应催化剂为钛酸四正丁酯、对甲苯磺酸、甲烷磺酸中的一种或几种。
[0010]进一步的，步骤（1）中所述改性聚丙二醇的酸值为0.5~2.0mgKOH/g，羟值为120~160mgKOH/g。
[0011]进一步的，步骤（2）中异氰酸酯的加入量是按照异氰酸酯中的
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NCO基团与底物改性聚丙二醇和聚醚多元醇中的
‑
OH基团的摩尔比为2.0
‑
3.0∶1.0加入的。
[0012]进一步的，步骤（4）中A组分和B组分按官能团
‑
NCO/
‑
OH的摩尔比为1.1~2.0∶1.0加入。
[0013]进一步的，所述异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、己二异氰酸酯HDI、甲苯二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的一种或几种，优选MDI。
[0014]进一步的，所述聚醚多元醇包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃、苯酐二乙二醇、聚碳酸酯二醇中的一种或几种。
[0015]进一步的，所述结晶性聚酯多元醇包括聚己内酯二醇、聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇中的一种或几种。
[0016]进一步的，所述结晶型聚酯多元醇，熔点为40~70℃，相对分子量为2000~4000，优选相对分子质量为3500的聚己二酸
‑
1,4
‑
丁二醇酯二醇。
[0017]进一步的，所述所述热敏催化剂为有机金属型热敏催化剂AUCAT
‑
RM301，购买于广州优润合成材料有限公司。
[0018]进一步的，热敏催化剂的热敏温度为60~80℃，根据体系中使用的异氰酸酯的种类不同，热敏点温度会有所差异。
[0019]本专利技术所述工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂，A组分为改性聚丙二醇和聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成的预聚体，
‑
NCO值为5%
‑
10%；B组分为结晶性聚酯多元醇与热敏催化剂的熔融混合物；A、B双组分在50
‑
60℃混合后的粘度为2500
‑
6000mPa.s，粘度上升缓慢，在150℃固化5分钟时剥离强度可以达到3N/mm，最终剥离强度可以达到5N/mm以上。本专利技术所得无溶剂聚氨酯胶粘剂具有涂布粘度低，易施工，初始剥离强度和最终剥离强度高，耐水性优异性能。
[0020]本专利技术的显著优点在于：（1）本专利技术制备的无溶剂聚氨酯胶粘剂固化后的产物柔韧性特别好，硬度低于80HA，贴合后制备的传送带的弯曲性能好，同时固化完全后胶粘剂的剥离强度大于5N/mm，传送带层间难撕裂。
[0021]（2）本专利技术所制备的改性聚丙二醇同时含有聚醚段和聚酯段，同时结合了聚醚多元醇链段的柔顺性和聚酯多元醇链段内聚力强的特性，在降低胶粘剂粘度的同时还能保证胶粘剂拥有很高的剥离强度，并且制备的无溶剂聚氨酯胶粘剂耐水性特别好，长时间浸泡在水中，剥离强度几乎没有下降。
[0022]（3）本专利技术制备的无溶剂聚氨酯胶粘剂粘度低，涂布方便，在50~60℃混合下，涂布粘度低于5000mPa.s，胶粘剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂，其特征在于：由A、B两种组分混配而成，其中A组分是含有端异氰酸酯基团的聚氨酯预聚体，B组分是含端羟基的聚酯多元醇与热敏催化剂复配的组合物。2. 根据权利要求1所述的一种工业传送带用无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）改性聚丙二醇的制备将聚丙二醇、二甲酸和酯化反应催化剂混合均匀，通氮气保护，边搅拌边升温至 140~160℃，保温脱水2.0~3.0小时后，继续升温到 200~230℃，保温5.0~10.0小时，在保温阶段的最后3.0小时抽真空至0.1MPa除水，反应完后降温到100℃，加入丁二醇，通氮气保护，边搅拌边升温至140~160℃，保温脱水5.0~10.0小时后，继续升温到200~230℃，保温5.0~10.0小时，在保温阶段的最后3.0小时抽真空至0.1MPa除水，冷却至室温即得改性聚丙二醇；（2）A组分的制备：先将改性聚丙二醇和聚醚多元醇在100~110℃下真空除水直至原料中无气泡产生，将改性聚丙二醇47~58wt%和聚醚多元醇42~53wt%在室温下混合均匀，加入异氰酸酯，在氮气气氛保护下，逐渐升温到70~90℃保温反应1.0h~4.0h，出料；（3）B组分的制备：将结晶性聚酯多元醇在60℃以上的温度融化，加入热敏催化剂，混合均匀，其中热敏催化剂添加量占结晶性聚酯多元醇质量的0.5wt%；（4）无溶剂聚氨酯胶粘剂的制备与施工将A组分与B组分在50~60℃之间混合均匀，得到无溶剂聚氨酯胶粘剂，将该胶粘剂涂在TPU层和PBT纤维层上，在100~180℃下加热4分钟，之后将TPU层与PBT纤维层加压贴合继续加热1分钟，之后将TPU/PBT传送带冷却到室温收卷，后续再在70℃下固化完全。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉婴，李志港，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：