專利名稱：不含苯及其同系物的膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種不含苯及其同系物的膠粘劑。
背景技術(shù)：
一種環(huán)保型膠粘劑，應(yīng)該是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料選用、到整個(gè)生產(chǎn)過程及應(yīng)用，都具有環(huán)境友好、低毒、無(wú)害的特性。聚氨酯膠粘劑不僅具有傳統(tǒng)膠粘劑所具有的優(yōu)良的彈性、耐彎曲的特性，且具有傳統(tǒng)膠粘劑所不具有的優(yōu)良的耐油、耐高溫以及耐水的特性。目前國(guó)內(nèi)外的趨勢(shì)是聚氨酯膠粘劑正在取代傳統(tǒng)的膠粘劑，應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，特別是在建筑、家庭裝修以及制鞋領(lǐng)域。然而，我國(guó)目前除去一小部分應(yīng)用領(lǐng)域可以使用水性聚氨酯膠粘劑外，其余的應(yīng)用領(lǐng)域均要使用溶劑型的聚氨酯膠粘劑。在建筑、家庭裝修、制鞋等領(lǐng)域的聚氨酯膠粘劑的使用都是用溶劑型的膠粘劑，工藝復(fù)雜，特別是我國(guó)還有很多地方使用含有苯、甲苯及二甲苯為溶劑的膠粘劑，這樣給工人健康和環(huán)境帶來(lái)了大量的安全隱患。中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站公開了一種不含三苯溶劑的聚氨酯膠粘劑的制備方法，但該膠粘劑在制備過程中需要在170 180°C條件下熟化半個(gè)小時(shí)，大大限制了該膠水的實(shí)際使用范圍與效果，高溫熟化意味著要消耗更多的能源，形成更多的有毒的交聯(lián)副產(chǎn)物，與國(guó)家的節(jié)能減排的基本國(guó)策相背離
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不含苯及其同系物、環(huán)保且能在室溫固化成型的具有廣泛應(yīng)用的膠粘劑。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
不含苯及其同系物的膠粘劑，它包括以下原料高分子化合物和溶劑；
所述高分子化合物為能夠產(chǎn)生粘結(jié)性能的熱固性的氨基甲酸酯樹脂，其分子量為500-100 萬(wàn)；
所述溶劑為水、碳數(shù)為2-10直鏈飽和脂肪醇、碳數(shù)為3-10直鏈飽和脂肪酮、碳數(shù)為3-20的環(huán)酮、碳數(shù)為3-22的不飽和烯丙基與炔丙基酮、碳數(shù)為3-10的直鏈飽和羧酸酯、碳數(shù)為8-20的芳香羧酸酯、碳數(shù)為8-20的芳香酮、碳酸甲酯、碳酸二甲酯、環(huán)己烷、石油醚、碳數(shù)3-20的醚、DMF (N，N-二甲基甲酰胺)，DEF (N，N-二乙基乙酰胺)、2_甲氧基丙烯、2-乙氧基丙烯中的一種或幾種以上的任意混合物；
所述高分子材料與溶劑重量比為1:1-100，優(yōu)選為1:5-10。所述不含苯及其同系物的膠粘劑還包括以下原料無(wú)機(jī)填料、增效劑；
所述無(wú)機(jī)填料為100-200目的滑石粉、60-200目的石英粉、納米二氧化鈦、納米碳酸鈣、白炭黑中的一種或一種以上的混合物；
所述增效劑為碳數(shù)為2-20的飽和脂肪胺、碳數(shù)為3-20的不飽和脂肪胺中的一種或者一種以上的任意的混合物；
所述無(wú)機(jī)填料與高分子材料重量比為0.01-0. 1:1 ；所述增效劑和高分子材料的重量比為0.001-0. 1:1。所述熱固性的氨基甲酸酯樹脂是由多異氰酸酯與含活潑氫的多元醇官能團(tuán)化合物縮聚反應(yīng)得到的聚氨酯樹脂，或者是多異氰酸酯與含活潑氫的多元胺化合物縮聚反應(yīng)得到的聚氨酯樹脂。所述的多異氰酸酯為IPDI，MDI, TDI, HDI, NDI, MTI，TTI，IPTI，NTI。所述多元醇是分子量小于200的多元醇或者官能度大于2、分子量300-10萬(wàn)多元醇的高聚物；多元胺是分子量小于200的多元胺或者是官能度大于2、分子量300-1000萬(wàn)多元胺的高聚物。所述溶劑是水、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、苯乙酮、異佛爾酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、苯乙酸甲酯、碳酸二甲酯、N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二乙基乙酰胺石油醚、二甲醚、乙醚、2-甲氧基丙烯、2-乙氧基丙烯、甲基丁基醚中的一種或一種以上的任意混合物。所述不含苯及其同 系物的膠粘劑，其制作方法是常溫下，將具有粘結(jié)性能的氨基甲酸酯樹脂溶解于溶劑，攪拌2-3小時(shí)即可；此外還可再加入無(wú)機(jī)填料中的一種或者增效劑中的一種，再攪拌2-3小時(shí)即可使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在膠粘劑采用了水以及綠色無(wú)毒的碳酸甲酯、低毒的酯類的物質(zhì)為主的溶劑體系，避免使用了會(huì)對(duì)人體健康及環(huán)境造成危害的苯及其同系物作溶劑，減小了由于膠粘劑的使用對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的危害。2、由于使用了針對(duì)上述原料所設(shè)計(jì)的在特定的增效劑作用下，使得以前需要高溫(170-180°C )熟化的過程在室溫就能夠固化成型，可以節(jié)約大量寶貴的能源、減少化學(xué)廢料的排放。3、本發(fā)明制作的不含苯及其同系物環(huán)境友好型膠粘劑工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于鞋材、木地板、木材、金屬、混凝土、有機(jī)高分子材料等家庭裝修之間涂層粘結(jié)或密封的領(lǐng)域，適合工業(yè)化推廣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為全面的描述。實(shí)施例1
將100克分子量為8000-10000的熱固性聚氨酯樹脂(由MDI與二羥甲基聚乙二醇醚在60°C下攪拌2. 5小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于700g水、700g碳酸二甲酯、140g 丁酮與70g乙酸乙酯的混合物中。在室溫下攪拌2小時(shí)，再加入I克白炭黑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)即可。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)IOOOmpa · S，剝離強(qiáng)度120N/cm，結(jié)合力1000N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。實(shí)施例2
將100克分子量為1. 8萬(wàn)-2萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由MTI與二羥甲基聚乙二醇醚在60°C下攪拌2. 5小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于IOOOg水、IOOOg碳酸二甲酯、200g 丁酮與IOOg乙酸乙酯的混合物中。在室溫下攪拌2小時(shí)，再加入I克白炭黑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)1600mpa · s，剝離強(qiáng)度120N/cm，結(jié)合力1000N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。實(shí)施例3
將100克分子量為5. 8萬(wàn)-6萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由MTI與三胺基聚氧乙烯醚在60°C下攪拌3小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于300g水、300g碳酸二甲酯、300g乙酸乙酯中。在室溫下攪拌2小時(shí)，再加入I克白炭黑，2克三乙烯二胺增效劑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)IlOOmpa · S，剝離強(qiáng)度200N/cm，結(jié)合力2000N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。實(shí)施例4
將100克分子量為9. 8萬(wàn)-10萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由NDI與三輕基聚氧乙烯醚在60°C下攪拌3小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于IOOOg水、IOOOg碳酸二甲酯、200g乙酸丁酯和IOOg
2-乙氧基丙烯的混合物中。在室溫下攪拌2小時(shí)，再加入I克細(xì)度為200目的滑石粉，2克三乙烯二胺增效劑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)1600mpa · s，剝離強(qiáng)度120N/cm，結(jié)合力1800N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。
實(shí)施例5
將100克分子量為4. 8萬(wàn)-5萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由IPDI與三輕基聚丙乙稀醚在60°C下攪拌2. 5小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于300g水、30g碳酸二甲酯中。在室溫下攪拌3小時(shí)，加入2克三乙烯二胺增效劑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)1600mpa *s，剝離強(qiáng)度220N/cm，結(jié)合力2800N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。實(shí)施例6
將100克分子量為9. 8萬(wàn)-10萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由IPDI與二胺基聚氧乙烯醚在60°C下攪拌3小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于300g水、30g碳酸二甲酯(體積比10:1)中。在室溫下攪拌3小時(shí)，加入I克白炭黑，繼續(xù)攪拌2小時(shí)。制成的膠粘劑用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)1600mpa-s,剝離強(qiáng)度220N/cm，結(jié)合力2800N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。實(shí)施例7
將100克分子量為4. 8萬(wàn)-5萬(wàn)的熱固性聚氨酯樹脂(由IPDI與三輕基聚丙乙稀醚在60°C下攪拌2. 5小時(shí)反應(yīng)得到)溶解于300g水、30g碳酸二甲酯中。在室溫下攪拌3小時(shí)用涂刷方法進(jìn)行粘結(jié)，常溫固化48小時(shí)，后進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果為粘度(常溫)1500mpa · s，剝離強(qiáng)度160N/cm，結(jié)合力2800N，在老化箱中80°C老化48小時(shí)無(wú)開膠。本發(fā)明膠粘劑綠色環(huán)保，室溫就能夠固化成型，能廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，適合工業(yè)化推廣。
權(quán)利要求
1.不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于它包括以下原料高分子材料、溶劑； 所述高分子材料為能夠產(chǎn)生粘結(jié)性能的熱固性的氨基甲酸酯樹脂，其分子量為500-100 萬(wàn)； 所述溶劑為水、碳數(shù)為2-10直鏈飽和脂肪醇、碳數(shù)為3-10直鏈飽和脂肪酮、碳數(shù)為3-20的環(huán)酮、碳數(shù)為3-22的不飽和烯丙基與炔丙基酮、碳數(shù)為3-10的直鏈飽和羧酸酯、碳數(shù)為8-20的芳香羧酸酯、碳數(shù)為8-20的芳香酮、碳酸甲酯、碳酸二甲酯、環(huán)己烷、石油醚、碳數(shù)3-20的醚、DMF、DEF、乙醚、2-甲氧基丙烯、2-乙氧基丙烯中的一種或者一種以上的混合物； 所述高分子材料與溶劑重量比為1:1-100。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于它還包括以下原料無(wú)機(jī)填料； 所述無(wú)機(jī)填料為100-200目的滑石粉、60-200目的石英粉、納米二氧化鈦、納米碳酸鈣、白炭黑中的一種或一種以上的混合物； 所述高分子材料與無(wú)機(jī)填料重量比為1:0.01-0.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于它還包括以下原料增效劑； 所述增效劑為碳數(shù)為2-20的飽和脂肪胺；碳數(shù)為3-20的不飽和脂肪胺。
4.上述物質(zhì)中的一種或者一種以上的混合物； 所述高分子材料與增效劑的重量比為1:0.001-0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于所述熱固性的氨基甲酸酯樹脂是由多異氰酸酯與含活潑氫的多元醇官能團(tuán)化合物縮聚反應(yīng)得到的聚氨酯樹月旨，或者是多異氰酸酯與含活潑氫的多元胺化合物縮聚反應(yīng)得到的聚氨酯樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于所述的多異氰酸酯% IPDI, MDI, TDI, HDI, NDI, MTI，TTI，IPTI，NTI。
7.據(jù)權(quán)利要求2或3所述不含苯及其同系物的粘劑，其特征在于所述多元醇官能團(tuán)化合物，其官能度大于2，分子量為小于200或300-10萬(wàn)的多元醇官能團(tuán)化合物的高聚物；所述多元胺官能團(tuán)化合物，其官能度大于2，分子量小于200或300-1000萬(wàn)的多元胺官能團(tuán)化合物的高聚物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述不含苯及其同系物的膠粘劑，其特征在于所述溶劑是水、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、苯乙酮、異佛爾酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、苯乙酸甲酯、碳酸二甲酯、DMF、DEF、乙醚、2-甲氧基丙烯、2-乙氧基丙烯、甲基丁基醚中的一種或一種以上的任意混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種不含苯及其同系物的膠粘劑，它包括高分子材料、溶劑，高分子化合物與溶劑的重量比為1:1-100，還可以添加無(wú)機(jī)填料和增效劑；本發(fā)明使用的溶劑不含苯、甲苯、二甲苯及其同系物，減少了對(duì)環(huán)境的危害，室溫能夠交聯(lián)固化成型，質(zhì)量穩(wěn)定適合工業(yè)化推廣。
文檔編號(hào)C09J11/04GK103059795SQ20121053088
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者蔣智猛 申請(qǐng)人:寧波豪城合成革有限公司