一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下步骤：（a）将第一物料搅拌均匀；所述第一物料由质量比为150~200：1的第一组合物和催化剂组成，所述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述催化剂由以下质量分数的组分组成：第一胺类催化剂40~60%、第二胺类催化剂20~40%、有机铋类催化剂10~20%；（b）将第二物料搅拌均匀；所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚多元醇；（c）将所述第一物料和所述第二物料按质量比为100~50：54混合后在室温下挤出即可。不需要添加溶剂，因此成品中无溶剂残留，对生产环境不存在污染和溶剂浪费的问题。
【专利说明】
一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于布布复合的聚氨酯粘合剂，具体涉及一种用于布布复合的无 溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶粘剂。聚氨 酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。聚氨酯粘合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，具备优异的抗剪切强度、抗冲击特性和柔韧特性，同时具备优异 的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不 仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能，因此适用于布布复合。
[0003] 聚氨酯粘合剂分为油性、水性和无溶剂体系。油性聚氨酯粘合剂需要使用有机溶 剂，这样不仅造成了化工原材料的极大浪费，同时造成了环境的巨大污染，特别是在布布复 合用聚氨酯粘合剂领域表现尤为突出，通常情况下粘合剂中40%_60%的有机溶剂挥发到 空气中而且无法回收。虽然在粘合剂合成及应用过程中选用了环保型的溶剂，但是仍然造 成巨大的浪费。因此，目前水性聚氨酯粘合剂及无溶剂体系的聚氨酯粘合剂的开发得到市 场越来越多的关注与期待。但是受到该类型粘合剂的应用工艺限制(要求涂胶、打卷等一系 列工艺条件均需要在室温条件下完成），因此水性聚氨酯粘合剂在施工中遇到室温无法固 化的先天性难题。而无溶剂体系聚氨酯粘合剂在室温条件下有着较低的粘度，有利于胶层 的涂布;但是对于目前的施工工艺也难以适应，原因在于同样难以室温条件下形成较好的 粘合效果，而且涂胶厚度难以把控。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨 酯粘合剂的制备方法。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种用于布布复合的无溶 剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下步骤：
[0006] (a)将第一物料搅拌均匀;所述第一物料由质量比为150~200:1的第一组合物和 催化剂组成，所述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述催化剂由以下质量分数的组分组 成:第一胺类催化剂40~60%、第二胺类催化剂20~40%、有机铋类催化剂10~20% ;
[0007] (b)将第二物料搅拌均匀;所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚 多元醇；
[0008] (c)将所述第一物料和所述第二物料按质量比为100~50:54混合后在室温下挤出 即可。
[0009] 优化地，所述第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂，其质量分数分别为： 第一聚醚多元醇 92~99,2%: 发泡剂 0.5~丨％:
[0010] 匀泡剂 0.3~1 %; 扩链剂 〇~6%,
[0011] 进一步地，所述第二物料的原料配方中还包括扩链剂，其质量分数分别为：
[0012] 异氰酸酯 30~55%;
[0013] 第二聚醚多元醇 45~70%;
[0014] 扩链剂 0~5%。
[0015]优化地，步骤(a)中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其 循环流动;步骤(b)中，将所述第二物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流 动;步骤(c)中，通过计量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形 式挤出。
[0016] 进一步地，所述雾滴粒径为120~300μπι。
[0017] 优化地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异 氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯、1，5_萘二异氰酸酯和改性 二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0018] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明用于布布 复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，不需要添加溶剂，因此成品中无溶剂残留，对生产 环境不存在污染和溶剂浪费的问题;它直接将第一物料和第二物料进行混合反应而产生泡 孔，混合前和混合后的反应前期粘度较低，有利于各组分的充分混合反应;而且能够在室温 下固化，简化了工艺条件，保证了生产效率;最终布布复合效果较好，还能通过原料、催化剂 和工艺条件进行优化。
【具体实施方式】
[0019] 本发明用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下步骤：（a)将 第一物料搅拌均匀;所述第一物料由质量比为150~200:1的第一组合物和催化剂组成，所 述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述催化剂由以下质量分数的组分组成:第一胺类催 化剂40~60%、第二胺类催化剂20~40%、有机铋类催化剂10~20% (第一胺类催化剂选用 市售DABCO系列产品中的DABCO EG等，第二胺类催化剂选用市售DABCO系列产品中的RP201、 DABCO 33-LX等，有机铋类催化剂选用市售DABCO系列产品中的MB20); (b)将第二物料搅拌 均匀;所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚多元醇；（c)将所述第一物料和 所述第二物料按质量比为100~50:54混合后在室温下挤出即可。这样不需要添加溶剂，因 此成品中无溶剂残留，对生产环境不存在污染和溶剂浪费的问题;它直接将第一物料和第 二物料进行混合反应而产生泡孔，混合前和混合后的反应前期粘度较低，有利于各组分的 充分混合反应;而且能够在室温下固化，简化了工艺条件，保证了生产效率;最终布布复合 效果较好，还能通过原料、催化剂和工艺条件进行优化。
[0020] 所述第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂等有机硅油类泡孔调节剂，其质量分数分 别为:第一聚醚多元醇92~99.2%、发泡剂0.5~1 %、匀泡剂0.3~1 %、扩链剂0~6%，所述 第一聚醚多元醇为聚四氢呋喃多元醇(PTMEG，官能度为2、数均分子量为1000~2000)、聚氧 化丙烯多元醇（PPG，官能度为2~4、数均分子量为1000~8000)、聚氧化乙烯丙烯多元醇 (PPG，官能度为 2 ~4、数均分子量为 1000 ~8000,如 GY-3010E、GY-5180E、GY-3162、DP-4000E 和GY-3500M等)和聚合物多元醇(苯乙稀-丙稀腈共聚物接枝改性的聚醚多元醇，数均分子 量为3000-6000,国都化工的聚合物多元醇KP0P-3630等）中的一种或者多种组成的混合物； 发泡剂采用常规的那些，包含有机发泡剂和无机发泡剂，如烷烃、氟碳化合物、偶氮化合物、 磺酰肼类化合物、亚硝基化合物、水等；匀泡剂也采用常规的那些，如空气化工的LK-221或 者DC-5986等产品。所述第二物料的原料配方中还包括扩链剂，其质量分数分别为:异氰酸 酯30~55%、第二聚醚多元醇45~70%、扩链剂0~5%;所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷 二异氰酸酯、1，5_萘二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种;第二聚醚 多元醇为聚四氢呋喃多元醇(PTMEG，官能度为2、数均分子量为1000~2000)、聚氧化丙烯多 元醇(PPG，官能度为2-3、数均分子量为1000~4000)和聚氧化乙烯丙烯多元醇(PPG，官能度 为2-3、数均分子量为1000~4000)中的一种或者多种组成的混合物;扩链剂均为乙二醇、二 乙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇中的一种或者几种组 合。
[0021] 步骤(a)中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流 动;步骤(b)中，将所述第二物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;步 骤(c)中，通过计量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形式挤 出。所述雾滴粒径优选为120~300μπι。
[0022] 下面将结合实施例对本发明进行进一步说明。
[0023] 实施例1
[0024]本实施例提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下 步骤：
[0025] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至40°C，搅拌使其循环流动，以防止物料温 度不均一；
[0026] (b)将第二物料加入第二容器中，加热至40°C，搅拌使其循环流动，以防止物料温 度不均一；
[0027] (c)通过计量栗使得第一物料和第二物料在混合头中混合后以雾滴形式(粒径为 12(^111)在0.810^喷出；第一物料和第二物料的质量比为100:50，而第一物料由质量比为 150:1的第一组合物和催化剂组成;第一组合物包括78wt %的PTMEG-2000(官能度为2、数均 分子量为2000,中石化生产）和20%的GY-3010E(官能度为3、数均分子量为3000,国都生 产）、Iwt % 1，4-丁二醇(扩链剂）、0 · 5%的发泡剂(水)和0 · 5%的匀泡剂(LK-221)，催化剂由 以下质量分数的组分组成:A-33:40 %、RP201:40 %、MB-20:20 % ;所述第二物料的原料配方 中各组分质量分数分别为：甲苯二异氰酸酯33%、第二聚醚多元醇65% (山东东大生产的聚 醚多元醇ED-28)、扩链剂（I，4-BG，1，4-丁二醇)2 %。
[0028] 实施例2
[0029]本实施例提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下 步骤：
[0030] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至60°C，搅拌使其循环流动，以防止物料温 度不均一；
[0031] (b)将第二物料加入第二容器中，加热至60°C，搅拌使其循环流动，以防止物料温 度不均一；
[0032] (c)通过计量栗使得第一物料和第二物料在混合头中混合后以雾滴形式(粒径为 320μπι)在1.5MPa 喷出；
[0033]第一物料和第二物料的质量比为100:54,而第一物料由质量比为200:1的第一组 合物和催化剂组成;第一组合物包括96wt %的聚醚多元醇（国都化工的聚合物多元醇KPOP-3630和其它高活性的聚醚多元醇GY-3010E、DP-4000E等质量比混合）、0.5wt%的发泡剂 (水）、0.5wt%的匀泡剂(LK-221)，3wt%扩链剂（I，4-BG);所述催化剂由以下质量分数的组 分组成:DABC0 EG:60%、DABC0 33-LX:20%、MB-20:20% ;所述第二物料的原料配方中各组 分质量分数分别为：40%二异氰酸酯（烟台万华生产的TDI-80/20)、第二聚醚多元醇55% (山东东大生产的聚醚多元醇Η)-28)、扩链剂（1，3-丁二醇)5 %。
[0034] 实施例3
[0035]本实施例提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，它包括以下 步骤：
[0036] (a)将第一物料加入第一容器中，加热至50°C，搅拌使其循环流动；
[0037] (b)将第二物料加入第二容器中，加热至50°C，搅拌使其循环流动；
[0038] (c)通过计量栗使得第一物料和第二物料在混合头中混合后以雾滴形式(粒径为 200μπι)在IMPa喷出；第一物料和第二物料的质量比为100:52,而第一物料由质量比为160:1 的第一组合物和催化剂组成;第一组合物包括97.9wt%的聚醚多元醇(GY-3010E、DP-4000E 等质量比）、1 %的扩链剂（1，4-丁二醇）、0.6 %的发泡剂、0.5 %的匀泡剂;所述催化剂由以 下质量分数的组分组成:DABC0EG50%、DABC0 33-LX40%、MB-20 10%;所述第二物料的 原料配方中各组分质量分数分别为:30%二异氰酸酯（甲苯二异氰酸酯）、第二聚醚多元醇 69 · 4% (质量比GY-3500M: DP-2000E = 1:1)、扩链剂（1，3-丁二醇）0 · 6 %。
[0039] 实施例4
[0040] 本例提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其步骤和工艺参 数与实施例1中的基本一致，不同的是:所述催化剂由以下质量分数的组分组成:DABCO EG 60%、RP201 20%、MB-20 20%。
[0041 ] 实施例5
[0042] 本例提供一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其步骤和工艺参 数与实施例1中的基本一致，不同的是:所述催化剂由以下质量分数的组分组成:DABCO EG 50%、RP201 40%、MB-20 10%。
[0043] 将实施例1至5中制得的聚氨酯粘合剂用于布布复合后布料进行剥离强度测试，其 结果列于表1中。
[0044] 表1实施例1至5中制得的聚氨酯粘合剂用于布布复合后布料的剥离强度测试
[0046]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步 骤： (a) 将第一物料搅拌均匀;所述第一物料由质量比为150~200:1的第一组合物和催化剂 组成，所述第一组合物包含第一聚醚多元醇，所述催化剂由以下质量分数的组分组成:第一 胺类催化剂40~60%、第二胺类催化剂20~40%、有机铋类催化剂10~20%; (b) 将第二物料搅拌均匀;所述第二物料的原料配方中包含异氰酸酯和第二聚醚多元 醇； (c) 将所述第一物料和所述第二物料按质量比为100~50:54混合后在室温下挤出即可。2. 根据权利要求1所述的用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在 于:所述第一组合物还包含发泡剂和匀泡剂，其质量分数分别为： 第一聚醚多元醇 92~99.2%; 发泡剂 0.5~1%; 匀泡剂 0.3~1%; 扩链剂 〇~6%。3. 根据权利要求1或2所述的用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征 在于:所述第二物料的原料配方中还包括扩链剂，其质量分数分别为： 异氰酸酯 30~55%; 第二聚醚多元醇 45~70%; 扩链剂 〇~5%。4. 根据权利要求1所述的用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在 于:步骤(a)中，将所述第一物料加入第一容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;步骤 (b)中，将所述第二物料加入第二容器中，加热至40~60°C，搅拌使其循环流动;步骤(c)中， 通过计量栗使得所述第一物料和所述第二物料在混合头中混合后以雾滴形式挤出。5. 根据权利要求4所述的用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在 于:所述雾滴粒径为120~300μπι。6. 根据权利要求1所述的用于布布复合的无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在 于:所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛 尔酮二异氰酸酯、4,4'_二环己基甲烷二异氰酸酯、1，5_萘二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二 异氰酸酯中的一种或多种。
【文档编号】C08J9/08GK105860010SQ201610402687
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】吕少波, 陈伟, 初钦滨, 訾少宝, 高瑞芳, 刘少勇
【申请人】江苏华大新材料有限公司