一種雙組份超支化聚氨酯膠粘劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚氨酯膠粘劑，特別是涉及一種雙組份超支化聚氨酯膠粘劑及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯膠粘劑是分子鏈中含有氨酯基（-NHCOO-)和/或異氰酸酯基（-NCO)類的 膠粘劑。與含有活潑氫的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、陶瓷等多孔材料和金屬、玻璃、橡膠 等表面光潔的材料都有著優(yōu)良的化學粘合力。
[0003] 聚氨酯膠粘劑按力學性能大小可分為非結構性聚氨酯膠粘劑和結構型聚氨酯膠 粘劑。結構型膠粘劑的定義是指應用于受力結構件膠接場合，能承受較大動負荷、靜負荷并 能長期使用的膠粘劑。結構型聚氨酯膠粘劑從開始用于汽車行業(yè)至今，取得了很大的進展。 目前結構型聚氨酯膠粘劑不僅能用于粘接塑料與金屬，還廣泛用于其他材料的粘接；且已 推廣到建筑、機械等工業(yè)領域。傳統(tǒng)的結構型聚氨酯膠粘劑力學強度較環(huán)氧膠粘劑低、耐熱 性差。為使其更具有競爭力，各國正繼續(xù)致力大量的改進工作，進一步提高耐熱性及強度， 以適應更多種類被粘材料和更多領域的應用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種增加聚氨酯的化學交聯和物理交聯程度，提 高膠粘劑對各種表面的粘接性能并擴大聚氨酯膠粘劑的使用溫度范圍的雙組份超支化聚 氨酯膠粘劑及其制備方法。
[0005] 為達上述目的，本發(fā)明一種雙組份超支化聚氨酯膠粘劑，所述膠粘劑原料包括A 組分和B組分，所述A組分與所述B組分的質量比為100:10-20 ;
[0006] 所述A組分包括以下原料制備而成：超支化多元醇、低聚物多元醇、多異氰酸酯、 擴鏈劑和填料，所述多異氰酸酯：所述低聚物多元醇：所述超支化多元醇的物質的量的比 為2. 1 :0. 8-1 :0. 1-0. 2 ;所述多異氰酸酯：所述擴鏈劑：所述填料的質量比為21:3-5:1-5 ;
[0007] 所述B組分包括以下原料制備而成：胺類固化劑和偶聯劑，所述胺類固化劑與所 述偶聯劑的質量比為10:0. 5-2。
[0008] 其中所述超支化多元醇由以下方法制得：
[0009] 在反應設備中加入多元醇和二羥甲基酸，攪拌均勻，升溫至120-150°c，優(yōu)選為 140°C，再加入催化劑，熔融反應2h以上，優(yōu)選為3h，再抽真空減壓反應2h以上，待酸值不變 停止反應，降溫后，優(yōu)選為降溫至50°C后用丙酮溶解，然后倒入正己烷中沉淀，沉淀物真空 干燥，得到超支化多元醇，其中所述多元醇和所述二羥甲基酸的物質的量的比為1:4-12,所 述多元醇：催化劑的質量比為100:0. 3-2。
[0010] 其中所述多元醇選自季戊四醇、丙三醇中的一種或兩種任意比例的混合物。
[0011] 其中所述二羥甲基酸選自二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸和二羥甲基丁酸中的一種 或兩種以上任意比例的混合物。
[0012] 其中所述催化劑為對甲苯磺酸、三氧化二銻和鈦酸正丁脂中的一種或兩種以上任 意比例的混合物。
[0013] 其中所述低聚物多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一種或兩種以上任意比 例的混合物。
[0014] 其中所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰 酸酯、二苯基甲烷_4,4'-二異氰酸酯或3, 3'-二甲基_4,4'-聯苯二異氰酸酯中的一 種或兩種以上任意比例的混合物。
[0015] 其中所述擴鏈劑為乙二醇或1，4-丁二醇；所述填料為氣相白炭黑、滑石粉、石棉、 三氧化二銻中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
[0016] 其中所述胺類固化劑為E100、E200、E300、MOCA、TX-2和TX-3中的一種或兩種以 上任意比例的混合物。
[0017] 其中所述偶聯劑為KH550、KH560、KH590和鈦酸酯偶聯劑中的一種或兩種以上任 意比例的混合物
[0018] -種制備所述雙組份超支化聚氨酯膠粘劑的方法，包括以下步驟：
[0019] (1)在反應設備中所述超支化多元醇、所述低聚物多元醇和所述多異氰酸酯，在 70~120°C下反應1小時以上，然后加入所述擴鏈劑反應2小時以上，得到聚氨酯預聚體； 向所述聚氨酯預聚體中加入所述填料，用高速分散機分散均勻得到A組分；
[0020] (2)向所述胺類固化劑中加入所述偶聯劑，用攪拌器攪拌均勻，得到組B分；
[0021] (3)將所述A組分和B組分混合得到雙組份聚氨酯膠粘劑。
[0022] 本發(fā)明與現有技術不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術效果：
[0023] 1、本發(fā)明合成方法簡單，易操作；
[0024] 2、本發(fā)明超支化聚合物有著完整的樹冠結構，空間結構呈現球形，表面帶有大量 的活性官能團，其特殊結構賦予了聚氨酯膠粘劑特殊的性質。增加了聚氨酯的化學交聯 和物理交聯程度，提高了膠粘劑對各種表面的粘接性能并擴大聚氨酯膠粘劑的使用溫度范 圍。
[0025] 3、本發(fā)明超支化聚合物的引入提高了聚氨酯膠粘劑的力學性能和耐溫性。其中 25°C剪切強度達到17MPa以上、80°C剪切強度達到8MPa以上、剝離強度15KN/m以上，綜合 性能較好。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合實施例，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。 [0027] 實施例1
[0028] (1)超支化多元醇的制備：在反應設備中加入50g季戊四醇和200g 2, 2-二羥甲 基丙酸，攪拌均勻，升溫至140°C，再加入0. 15g對甲苯磺酸，熔融反應3h，再抽真空減壓反 應2h，待酸值不變停止反應，降溫至50°C用丙酮溶解，然后倒入正己烷中沉淀，沉淀物真空 干燥24h，得到超支化多元醇；
[0029] (2)聚氨酯預聚體的制備：在反應設備中加入步驟（1)中合成的5g超支化多元醇 和90g分子量為1000的PTMEG和35gTDI，在80°C下反應2~3小時，然后加入3g 1，4 丁 二醇反應5小時，得到聚氨酯預聚體，向該聚氨酯預聚體中加入3g石棉，用高速分散機分散 均勻；
[0030] (3)向100g E300中加入5g KH550,用攪拌器攪拌均勾，得到聚氨酯胺類固化劑；
[0031] (4)將步驟⑵中得到的產物100g與步驟（3)中得到聚氨酯胺類固化劑16g混合 得到雙組份聚氨酯膠粘劑。
[0032] 該廣品的性能見表1 :
[0033] 表1本發(fā)明制得的雙組份超支化聚氨酯膠黏劑的產品性能
[0034]
[0035] 實施例2
[0036] (1)超支化多元醇的制備：在反應設備中加入50g季戊四醇和200g 2, 2-二羥甲 基丙酸，攪拌均勻，升溫至140°C，再加入0.