一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法，所述聚氨酯胶黏剂的A组分包括聚醚多元醇、生物油改性多元醇、超支化多元醇、催化剂、第一除水剂和第一填料，B组分包括聚氨酯预聚体、第二除水剂和第二填料。本发明专利技术通过在胶黏剂体系中引入超支化多元醇，可以大幅提高胶黏剂对铝等基材的粘接强度，并保持低的杨氏模量，使其具有良好的柔韧性。使其具有良好的柔韧性。使其具有良好的柔韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂
，具体而言，涉及一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯胶粘剂，也称作聚氨酯胶黏剂，是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂，是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具有优异的性能，在诸多方面取得广泛的应用。尤其是近年来随着新能源汽车的高速发展，聚氨酯胶黏剂在汽车电池包结构中也具有重要应用，例如在动力电池的组装过程中，需要将电池模具与壳体粘接，而动力电池壳体大多选用轻质低廉的金属铝，因此选用聚氨酯结构胶和聚氨酯导热结构胶时，一般要求其对铝材及其合金金属材料具有较高的粘接强度。
[0003]但是，聚氨酯胶黏剂对金属铝的粘接效果普遍较差，现有技术中环氧树脂胶黏剂虽然对铝有较好的粘接，但是环氧树脂存在硬度偏高，对高频振动条件容忍性较低等不足，不符合现在新能源汽车胶的使用要求。为优化聚氨酯胶黏剂与金属铝之间的粘接效果，现有技术通常需要对铝材及其合金材料进行表面处理后再进行粘接，例如对铝材进行打磨并进行表面清洁后再进行粘接，但这无疑会增加工艺处理的复杂性，不利于生产效率的提高。因此，开发一种对未表面处理的铝材及其合金材料具有优异粘接性能的新能源用聚氨酯胶黏剂是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题是现有聚氨酯胶黏剂与铝等基材之间的粘接性能较差，需要对铝等基材进行预处理，由此会增加工艺复杂性及成本。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种聚氨酯胶黏剂，包括：A组分和B组分，所述A组分包括聚醚多元醇、生物油改性多元醇、超支化多元醇、催化剂、第一除水剂和第一填料，所述B组分包括聚氨酯预聚体、第二除水剂和第二填料。
[0006]较佳地，所述超支化多元醇占总体多元醇的重量百分比为10
‑
25％，所述总体多元醇为所述聚醚多元醇、所述生物油改性多元醇及所述超支化多元醇之和。
[0007]较佳地，所述超支化多元醇包括端羟基超支化聚酯、牌号为Boltorn H2004及Boltorn H311的超支化聚酯多元醇中的一种或多种，所述端羟基超支化聚酯包括牌号为HyPer H101、HyPer H102、HyPer H103以及HyPer H104中的一种或多种。
[0008]较佳地，所述催化剂包括有机锡催化剂中的一种或多种。
[0009]较佳地，所述第一除水剂包括4A分子筛，所述第二除水剂包括4A分子筛。
[0010]较佳地，所述第一填料包括氧化铝和氢氧化铝，所述第二填料包括氧化铝和氢氧化铝。
[0011]较佳地，所述生物油改性多元醇包括蓖麻油改性多元醇。
[0012]较佳地，所述聚氨酯预聚体包括由甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔
酮二异氰酸酯、4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种与多元醇反应得到的含有异氰酸酯基团的低聚物，所述多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚己内酯多元醇中的一种或多种。
[0013]较佳地，按重量份计，所述A组分包括：所述聚醚多元醇31
‑
66份、所述生物油改性多元醇70
‑
75份、所述超支化多元醇7
‑
42份、所述催化剂0.1
‑
0.2份、所述第一除水剂1
‑
5份、所述第一填料750
‑
900份；
[0014]按重量份计，所述B组分包括：所述六亚甲基二异氰酸酯预聚物45
‑
65份、所述4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物84
‑
120份、所述第二除水剂1
‑
5份、所述第二填料650
‑
900份。
[0015]本专利技术的聚氨酯胶黏剂相较于现有技术的优势在于：
[0016]本专利技术通过加入高官能团的超支化多元醇，利用超支化多元醇末端的羟基、胺基等官能团与异氰酸酯及金属基材表面的羟基三者之间的化学键合作用，形成更多更牢固的氨基甲酸酯键合，增加了对基材的粘接强度；另外，聚氨酯胶黏剂A、B组分之间反应生成的氨基甲酸酯具有强极性，而高含量的的氨基甲酸酯基团，又可以和金属基材表面的羟基形成更多的范德华力和氢键结合，从而增加粘合剂对铝、钢等基材的粘接强度，本专利技术的聚氨酯胶黏剂对铝及其合金材料的剪切强度大于9MPa。同时，由于超支化多元醇的特殊结构，其分子结构中含有大量的空穴体积，在受力时可以吸收能量，因此，加入超支化多元醇会使固化物的交联密度提高，但仍然可以使得材料保持较低的模量，本专利技术的聚氨酯胶黏剂的杨氏模量低于500MPa。
[0017]本专利技术还提供一种聚氨酯胶黏剂的制备方法，用于制备如上所述的聚氨酯胶黏剂，包括：
[0018]将聚醚多元醇、生物油改性多元醇、超支化多元醇和催化剂混合均匀并加热升温至110
‑
120℃，于真空条件下搅拌脱水2
‑
3h，冷却后加入第一除水剂及第一填料，真空搅拌至混合均匀，得到A组分；
[0019]将聚氨酯预聚体混合均匀，加入第二除水剂及第二填料，真空搅拌至混合均匀，得到B组分；
[0020]将所述A组分和所述B组分混合，得到聚氨酯胶黏剂。
[0021]本专利技术的聚氨酯胶黏剂的制备方法相较于现有技术的优势与聚氨酯胶黏剂相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中聚氨酯胶黏剂的制备方法流程图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0024]本专利技术实施例的一种聚氨酯胶黏剂，包括：A组分和B组分，所述A组分包括聚醚多元醇、生物油改性多元醇、超支化多元醇、催化剂、第一除水剂和第一填料，所述B组分包括聚氨酯预聚体、第二除水剂和第二填料。
[0025]由于现有的聚氨酯胶黏剂与未经表面处理的铝及其合金材料之间的粘接性能较差，通常需要对铝及其合金材料进行预处理，由此增加工艺复杂性及成本。因此，本实施例针对聚氨酯胶黏剂的材料组分进行改进优化，通过对聚氨酯胶黏剂的组分优化，提高了聚氨酯胶黏剂与铝等基材之间的粘接强度，经测试，本实施例的聚氨酯胶黏剂对铝及其合金材料的剪切强度大于9MPa；同时，本实施例的聚氨酯胶黏剂还能够保持较低的弹性模量，保持其良好的柔韧性，提高其在高频振动条件下的容忍性，经测试，本实施例的聚氨酯胶黏剂的杨氏模量低于500MPa。具体的机理分析如下：
[0026]本实施例为双组分聚氨酯胶黏剂，包括A、B两个组分，属于反应型胶黏剂，使用前按照一定的比例配置，两个组分混合发生交联反应从而实现固化粘接。其中，A组分为主剂，B组分为固化剂，具体为含有异氰酸酯基团的聚氨酯预聚体。本实施例在A组分中加入高官本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯胶黏剂，其特征在于，包括：A组分和B组分，所述A组分包括聚醚多元醇、生物油改性多元醇、超支化多元醇、催化剂、第一除水剂和第一填料，所述B组分包括聚氨酯预聚体、第二除水剂和第二填料。2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述超支化多元醇占总体多元醇的重量百分比为10
‑
25％，所述总体多元醇为所述聚醚多元醇、所述生物油改性多元醇及所述超支化多元醇之和。3.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述超支化多元醇包括端羟基超支化聚酯、牌号为Boltorn H2004及Boltorn H311的超支化聚酯多元醇中的一种或多种，所述端羟基超支化聚酯包括牌号为HyPer H101、HyPer H102、HyPer H103以及HyPer H104中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂包括有机锡催化剂中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述第一除水剂包括4A分子筛，所述第二除水剂包括4A分子筛。6.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述第一填料包括氧化铝和氢氧化铝，所述第二填料包括氧化铝和氢氧化铝。7.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述生物油改性多元醇包括蓖麻油改性多元醇。8.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯预聚体包括由甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：相飞，李世阳，
申请(专利权)人：浙江耀阳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：