一种高粘接快脱模聚氨酯组合物及制备聚氨酯制品的方法和应用技术

本发明专利技术公开一种高粘接快脱模聚氨酯组合物及制备聚氨酯制品的方法和应用，所述聚氨酯组合物由A组分和B组分组成，A组分包括以下重量份的原料：聚醚多元醇1：40~70份；聚醚多元醇2：5~20份；聚醚多元醇3：5~15份；聚醚多元醇4：1~10份；泡沫稳定剂：0.3~1份；复合催化剂：0.5~1.5份；扩链剂：10~15份；交联剂：3~8份；水发泡剂：0.4~0.7份；内脱模剂：1~3份；炭黑：1~3份；抗氧剂：0

【技术实现步骤摘要】
一种高粘接快脱模聚氨酯组合物及制备聚氨酯制品的方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种聚氨酯材料，尤其涉及用于房车侧护板和高铁地板及卡车或火车卧铺板等车用零部件聚氨酯硬泡材料的生产。

技术介绍

[0002]蜂窝夹层复合材料作为一种轻质高强复合材料结构，在车用材料、航空航天等领域得到了广泛的应用。蜂窝芯材与物料的粘接性能是决定夹层结构力学性能的关键因素，而蜂窝芯材与物料的粘接性能取决于蜂窝芯材中的物料渗透性和物料本身的自粘接性。
[0003]目前，车用蜂窝增强聚氨酯材料大多数为纸蜂窝为夹心层，采用纸蜂窝制备的复合材料其气味和VOC较高，阻燃性较差，且制品强度一般，易变形，不能满足房车侧护板和高铁地板等车用零部件的高强度要求，采用铝蜂窝制备的复合材料强度高，不易变形，气味和VOC较低。但是由于铝蜂窝表面光滑，且有一层氧化层，聚氨酯材料与铝蜂窝的粘接性就是关键。而现有公开的专利中所述用于蜂窝增强的聚氨酯组合物其对铝蜂窝的粘接性都较差。因此，急需一种高粘接性玻纤增强铝蜂窝用聚氨酯组合物。
[0004]专利CN 110964173 A公开了一种用于蜂窝复合材料的聚氨酯组合物及其制备方法、聚氨酯泡沫及其应用，其专利技术的聚氨酯组合物制得的聚氨酯泡沫具有闭孔率高、防水防潮性能优异、VOC低的优点。但其泡沫的闭孔率高，会导致聚氨酯材料与铝蜂窝材料的粘接较较差。
[0005]专利CN 105199071 A公开了一种聚氨酯组合料、其制备聚氨酯复合材料的方法及制得产品的用途，所述组合料具有优异的储存稳定性，能够用于制备聚氨酯复合材料，制得的复合材料具有较高的强度、耐高温性能和较多的脱模次数，可用于汽车天窗、汽车备胎盖板、建筑装饰和家具。该材料具有较好的的内脱模性，会导致其与铝蜂窝的粘接性较差。
[0006]专利CN101641384A公开了一种制备聚氨酯夹层部件的聚氨酯体系，使用该体系具有化学触变效应的配方，所喷涂的反应混合物在该半成品上未发生显著流动，得到的制品可观察到极好的边缘，特别是在具有尖锐边缘的区域中。但该体系采用三种常用高羟值的聚醚多元醇作为主体聚醚，原液黏度较大，物料的玻纤渗透性较差，导致材料与铝蜂窝的粘接性较差。
[0007]专利CN109666123A公开了一种玻纤增强蜂窝夹芯板用聚氨酯组合物及其使用方法，其采用双酚A为起始剂的聚醚，通过三聚反应和阻燃剂配合，在提高氧指数的同时，降低了烟密度等级，材料的阻燃性可达到汽车内饰材料阻燃特性要求，但其与铝蜂窝的粘接性一般，不能满足高粘接性要求。

技术实现思路

[0008]本专利技术解决的第一个技术问题是提供了一种高粘接快脱模聚氨酯组合物。该组合物A组分通过设计一种高羟值高官能度低粘度的聚醚多元醇来降低原液黏度，提高物料的
玻纤渗透性，聚醚多元醇的高伯羟基含量和高官能度可以加快材料熟化速度实现快速脱模；通过采用含有长链脂肪酸和较多羟基的蓖麻油作为聚醚多元醇，并在A组分中加入丙烯酸酯类聚合物作为粘接助剂，来提高材料的粘接性。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供了一种根据高粘接快脱模聚氨酯组合物制备聚氨酯制品的方法，得到的材料强度高、可快速脱模、与铝蜂窝芯材粘接性较好。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0010]一种高粘接快脱模聚氨酯组合物，由A组分和B组分组成，
[0011]A组分包括以下重量份的原料：
[0012]聚醚多元醇1：40～70份；聚醚多元醇2：5～20份；聚醚多元醇3：5～15份；聚醚多元醇4：1～10份；泡沫稳定剂：0.3～1份；复合催化剂：0.5～1.5份；扩链剂：10～15份；交联剂：3～8份；水发泡剂：0.4～0.7份；内脱模剂：1～3份；炭黑：1～3份；抗氧剂：0
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1份；粘接助剂：0.1～3份；
[0013]B组分：多亚甲基多苯基多异氰酸酯；
[0014]本专利技术所述聚醚多元醇1采用蔗糖与二甘醇为起始剂，环氧丙烷(PO)
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环氧乙烷(EO)共聚多元醇，其中EO含量不小于80％，伯羟基含量不小于70％，官能度为6，羟值为羟值在450～550mgKOH/g；
[0015]本专利技术所述聚醚多元醇2采用甘油为起始剂，环氧丙烷(PO)
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环氧乙烷(EO)共聚多元醇，其中PO含量不小于70％，伯羟基含量不小于50％，官能度为3，羟值在400～500mgKOH/g；
[0016]本专利技术所述聚醚多元醇3采用蓖麻油，蓖麻油作为天然甘油三酯，其分子中含有羟基和脂肪酸的长链结构，官能度为2.7，羟值为163mgKOH/g；
[0017]本专利技术所述聚醚多元醇4采用甘油为起始剂，环氧丙烷接枝，环氧乙烷封端多元醇，官能度为3，羟值33～37mgKOH/g；
[0018]在组合物中加入扩链交联剂主可以提高聚氨酯泡沫的物理性能，同时也可以降低A组分的粘度，提高原液的玻纤渗透性。本专利技术所述的扩链剂为1，4
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丁二醇、二乙二醇、乙二醇或二丙二醇等中的一种或多种；所述的交联剂为丙三醇、4，4
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双仲丁氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、间苯二胺、二乙醇胺或三乙醇胺、三羟甲基丙烷等中的一种或多种。
[0019]本专利技术所述的发泡剂为水。水的用量不仅决定着产品的密度，对产品的物性和工艺性能也有影响，用量过少，难以实现低密度化，用量过多，材料的强度和粘接性均变差。
[0020]泡沫稳定剂可以调节泡孔的作用，有助于气泡的形成，控制泡孔的大小及均匀性，防止泡沫崩塌。本专利技术所述的泡沫稳定剂优选为聚氨酯硬泡硅油，包含但不限于德美世创公司的AK158、AK338，迈图公司的L
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6970、L
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6952和L
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6900，赢创公司的B8870、B8409、B8443中的一种或多种。
[0021]本专利技术所述的催化剂包括胺类化合物和有机金属化合物，常见的胺类催化剂的例子包括但不限于双(二甲氨基乙基)醚含量为70％的一缩二丙二醇溶液(A1)、三亚乙基二胺含量为33％的一缩二丙二醇溶液(A33)、二甲基乙醇胺(DMEA)、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、四甲基乙二胺(TMEDA)、二甲氨基乙氧基乙醇(DMAEE)、N
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甲基二环己胺(PC12)、三甲基羟乙基乙二胺(Z
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110)、N
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(二甲氨基丙基)二异丙醇胺(DPA)中的一种或多种；常见的有机金属催化剂包括但不限于二月桂酸二丁基锡(T12)、二醋酸二丁基锡、异辛酸铋、异
辛酸锌、异辛酸钾(K15)等中的一种或多种。
[0022]本专利技术所述B组分中的多亚甲基多苯基多异氰酸酯为拜尔公司的44V20L，巴斯夫的M20S，日本聚氨酯的MR200以及亨斯迈公司的5005等中一种或多种。
[0023]本专利技术所述A组分中的粘接助剂由带羟基的丙烯酸酯与带乙烯基的缩水甘油醚通过自由基聚合制备；带羟基的丙烯酸酯与带乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘接快脱模聚氨酯组合物，由A组分和B组分组成， A组分包括以下重量份的原料：聚醚多元醇1：40~70份；聚醚多元醇2：5~20份；聚醚多元醇3：5~15份；聚醚多元醇4：1~10份；泡沫稳定剂：0.3~1份；复合催化剂：0.5~1.5份；扩链剂：10~15份；交联剂：3~8份；水发泡剂：0.4~0.7份；内脱模剂：1~3份；炭黑：1~3份；抗氧剂：0
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1份；粘接助剂：0.1~3份；B组分：多亚甲基多苯基多异氰酸酯；所述聚醚多元醇1采用蔗糖与二甘醇为起始剂，环氧丙烷(PO)
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环氧乙烷(EO)共聚多元醇，其中EO含量不小于80%，伯羟基含量不小于70%，官能度为6，羟值为羟值在450~550 mgKOH/ g；所述聚醚多元醇2采用甘油为起始剂，环氧丙烷(PO)
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环氧乙烷(EO)共聚多元醇，其中PO含量不小于70%，伯羟基含量不小于50%，官能度为3，羟值在400~500 mgKOH/ g；所述聚醚多元醇3采用蓖麻油，蓖麻油作为天然甘油三酯，其分子中含有羟基和脂肪酸的长链结构，官能度为 2.7，羟值为163 mgKOH/g；所述聚醚多元醇4采用甘油为起始剂，环氧丙烷接枝，环氧乙烷封端多元醇，官能度为3，羟值33~37 mgKOH/g。2.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述粘接助剂由带羟基的丙烯酸酯与带乙烯基的缩水甘油醚通过自由基聚合制备；带羟基的丙烯酸酯与带乙烯基的缩水甘油醚的摩尔比优选为1：0.8~1。3.根据权利要求2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述带羟基的丙烯酸酯选自（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酸羟丁酯、2
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(羟甲基)丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述带乙烯基的缩水甘油醚选自烯丙基缩水甘油醚、4
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乙烯基苯基缩水甘油醚、邻二烯丙基双酚A二缩水甘油醚中的一种或多种。4.根据权利要求1
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3之一所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述粘接助剂的制备方法包括以下步骤：将带羟基的丙烯酸酯和溶剂加入反应器中，搅拌均匀，用氮气置换并连续通入氮气；加入引发剂，搅拌均匀后加入带乙烯基的缩水甘油醚，在50~70...

【专利技术属性】
技术研发人员：温荣政，杜俊超，孙海欧，赵修文，庄远，
申请(专利权)人：黎明化工研究设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：