用于粘合纤维模制件的双组份聚氨酯粘合剂制造技术

技术编号:5464181 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种双组份聚氨酯粘合剂,其包含NCO/OH比为0.9∶1至1.5∶1的多元醇组分和由多异氰酸酯制得的交联组分,所述多元醇组分含有:2至30重量%的至少一种分子量大于1000g/mol的聚酯二醇;5至35重量%的至少一种3-至14-官能多元醇;5至35重量%的疏水性多元醇;2至65重量%的附加添加剂或辅助剂,其中总和结果是100%,其中交联的粘合剂的Tg高于50℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于粘合纤维模制件的双组份聚氨酯粘合剂本专利技术涉及一种基于聚氨酯的双组份粘合剂,其表现出增强的粘合强度。而且,该 粘合剂还旨在能够粘合具有不平坦表面的基材和能够以强的粘合结合来桥接裂缝或空隙。W02004/029121描述了这样的双组份聚氨酯粘合剂,其由基于二元醇和三元醇的 多元醇构成,并且借助于多异氰酸酯进行交联。另外,应该存在颜料(例如高度分散的二氧 化硅)、填料和分子筛。另外,应该存在pKa值为2. 8至4. 5的有机酸作为该专利技术的基本成 分。该文献并未描述加入高度官能化的多元醇以增加网络密度。而且已知羧酸在使异氰酸 酯基团交联中可导致气泡形成水平提高。WO 2002/066527描述了用于衍生木制品的双组份聚氨酯粘合剂,其含有最高达 98%的油脂化学品多元醇(oleochemical polyol)、1至7. 5%的OH值为400至2000的低 分子量二元醇、和1至7. 5%的三至五-官能多元醇、其他的助剂和树脂,所述粘合剂可借助 于多异氰酸酯交联。EP 0794977描述了这样的双组份聚氨酯粘合剂,其由多元醇、高度分散二氧化硅、 填料和分子筛构成,并且借助于多异氰酸酯交联。二元醇和三元醇用作多元醇。上述粘合剂用于粘合木材和金属;并未描述粘合这样的塑料基材,所述塑料基材 即使在经历热负荷作用时也必须表现出高的机械稳定性。同样已知玻璃纤维强化的塑料基材的粘合。由于这种基材表现出高的机械稳定 性,因此期望对应的粘合剂同样能够承受相应的力。这些粘合操作的例子为机翼或其他航 空器附件的纤维强化的部件的粘合、造船工业中纤维强化的部件的粘合、或用于制备风力 发电系统的叶片的纤维强化的部件的粘合。对粘合的部件要求高的机械性能。必须承受高 的张力,持续振动所施加的负荷很高,从而导致材料疲劳。另外,环境影响是严重的;必须 在变化很大的温度下确保稳定性,和在不同含水量下必须具有稳定的性能。此处已知使用 双组份环氧树脂粘合剂粘合这些部件。这些粘合剂表现出足够的强度,但是具有多种加工 缺点。例如,为了获得足够强度,必需升高固化温度。基材表面还不得不特别准备以用于粘合。现有技术粘合剂具有下列缺点粘合结合在各种气候和温度条件下的机械稳定性 不足。而且,由于在基材结合之前工作时间不够长,因此它们不太适于粘合较大区域。另外, 粘合剂不适于摩擦性桥接粘合的基材中的不平坦部分。因此,本专利技术的目的是提供在无需预处理的条件下使塑料基材彼此粘合的粘合 剂,其具有长的开放时间,并且即使对于不平坦表面也确保稳定的粘合。另外,交联的粘合 剂层应该对于水分和不同的环境温度是不敏感的,并且它们的机械性能应该保持稳定。本专利技术的目的通过这样的双组份聚氨酯粘合剂而实现,所述双组份聚氨酯粘合剂 由NC0/0H比为0.9 1至1.5 1的多元醇组分和由多异氰酸酯制得的异氰酸酯组分构 成,所述多元醇组分含有2至30重量%的至少一种分子量大于lOOOg/mol的聚酯二醇;5 至35重量%的至少一种3-至14-官能多元醇;5至35重量%的疏水性多元醇;以及2至 65重量%的其他添加剂或助剂,总量旨在达到100%,所述交联的粘合剂的Tg高于50°C。本专利技术还提供这种双组份聚氨酯粘合剂在粘合纤维强化的塑料、特别是用于制备风力发电系统的叶片的纤维强化的组分中的应用。已知由高强度纤维复合材料制备的模制物适合作为基材。例如,它们可以由嵌入 塑料基质中的玻璃纤维、碳纤维、或芳族聚酰胺纤维构成。这些纤维可以以垫、织造织物、无 纺布或粗纱的形式引入。该塑料基质可(例如)由聚酯或环氧树脂构成,它们借助于合适 的固化剂和/或交联剂反应,从而形成热固性聚合物。这种纤维强化的基材是本领域技术 人员已知的。例如,它们用于经受高的机械负荷作用的飞机构造、造船或其他部件中。这种 粘合的基材的应用的一个特别领域是作为用于风力发电机转子的叶片。这种模制件的制备 方法也是已知的。例如,这些叶片在模腔中制备和交联。此处模具通常构造为半模。面向模具侧通 常获得为光滑、随时可用的表面,而另一侧可以并且通常旨在进行进一步加工。随着叶片制 备的继续进行,这些基材中的两个或多个彼此粘合。待粘合侧通常是远离模具侧。表面应 该为这样的结构,该结构使得待粘合的基材部分大致形成配合。提供用于粘合的表面可能 是粗糙和本身不平坦的。不必进行砂磨或研磨以形成待粘合的配对物的精确地镜像形状。 当使用根据本专利技术的粘合剂时,待粘合的表面的预处理是不需要的。无灰尘和无油脂的表 面足以应用所述粘合剂;不必使用底漆。当在模具中制得部件后,一种已知的加工方法包括在模制件外侧上覆盖表面,以 和抗撕裂保护性织造织物交联。这可在随后即将进行粘合之前完全撕掉,从而提供适合的 表面。然而,还可以粗略地加工这些表面并使它们适应对应的配对物。然后,根据本专利技术的 粘合剂可以施加到以这种方式制备并且不含基础颗粒和灰尘的基材表面上。根据本专利技术的双组份聚氨酯粘合剂是可流动的,但特别地其还可表现出触变性 能。其由多元醇组分和异氰酸酯组分构成。它们在即将应用前混合。多元醇组分必须含有 多种多官能多元醇。这旨在确保机械稳定的粘合结合即使在暴露于热负荷时也充分交联。 通过选择多种多元醇,还必须可以确保获得粘合剂的足够的疏水性。疏水性多元醇是多元醇组分的一种组分。例如,合适的多元醇为液态多羟基化合 物,其每个分子平均具有2至4个羟基。聚碳酸酯多元醇(例如)适合作为疏水性多元醇。 它们是碳酸和二元醇的酯,其中所述碳酸是通过使碳酸衍生物(例如光气或碳酸二苯酯) 进行反应而获得的。例如此处低分子量脂肪族二元醇是合适的。OH-官能性聚丁二烯(例 如以商品名“Poly-bd”得到)也可用作根据本专利技术的组合物的疏水性多元醇。这些多元醇的分子量通常为300至5000g/mol,优选为500至3000g/mol (数均分 子量Mn,其可通过GPC测定)。然而,还可以使用油脂化学品源的疏水性多元醇。“油脂化学品多元醇”用于表示 基于天然油和脂肪的多元醇,例如环氧化脂肪物质和单、二或多官能性醇、或长链脂肪酸甘 油酯(它们至少部分被羟基取代)的反应产物。例如这种聚酯多元醇可通过下列方式制备 使环氧化甘油三酸酯进行完全开环反应,其中所述开环反应在保留酯键的条件下进行。可 用于环氧化甘油三酸酯的开环反应的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、己醇、2-乙 基己醇、具有6至22个碳原子的脂肪醇、环己醇、苯甲醇、1,2-乙醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二 醇、1,4_ 丁二醇、1,6_己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、山 梨糖醇、和含有醚基的羟基化合物(例如烷基二醇、或低聚物二醇和低聚物甘油)。另一类油脂化学品多元醇为低级醇的环氧化脂肪酸酯(即,环氧化脂肪酸甲酯、乙酯、丙酯或丁酯)的开环和酯交换反应产物。此处优选官能度为2至4的醇的开环或酯 交换反应产物,特别是乙二醇、丙二醇、低聚乙二醇、低聚丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷或季 戊四醇的反应产物。为了本专利技术的目的,还可以使用这样的油脂化学品多元醇,所述油脂化学品多元 醇可以通过二或多官能醇(例如环氧乙烷或环氧丙烷在甘油上的加成产物)和甘油三酸酯 (例如棕榈油、花生油、菜籽油、棉籽油、豆油、葵花油和亚麻子油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双组份聚氨酯粘合剂,其由NCO/OH比为0.9∶1至1.5∶1的多元醇组分和由多异氰酸酯制得的异氰酸酯组分构成,所述多元醇组分含有:  a)2至30重量%的至少一种分子量大于1000g/mol的聚酯二醇;  b)5至35重量%的至少一种3-至14-官能多元醇;  c)5至35重量%的疏水性多元醇;  d)2至65重量%的其他添加剂或助剂,总量旨在达到100%,  所述交联的粘合剂的Tg高于50℃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:尼科尔施林洛夫多萝特乌尔苏拉博格丹迈克尔甘索
申请(专利权)人:汉高两合股份公司
类型:发明
国别省市:DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1