【技术实现步骤摘要】
本申请涉及结构胶，特别是涉及一种双组分聚氨酯结构胶及其应用。
技术介绍
1、随着人们经济水平不断提升和科技不断发展，人们对各种产品的性能要求越来越高。例如，在汽车行业，汽车全景天幕玻璃由于重量较大，在汽车颠簸和高速运动过程中需要较高模量的结构胶进行应力缓冲，除此之外，由于操作时间有限，结构胶还需要实现快速粘接定位，且对其粘接强度要求较高。
2、目前，双组分聚氨酯结构胶的快速粘接定位主要依靠增加催化剂用量来调节，但是所使用的催化剂大多是金属有机锡及金属有机铋类，均为危险化学品，在生产过程中对健康具有伤害风险，在汽车回收过程中有环境危害风险。
3、因此，如何提供一种既安全环保，又可实现快速粘接定位，并能够兼顾粘接强度的双组分聚氨酯结构胶成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此，本申请的一些实施例提供一种双组分聚氨酯结构胶及其应用，以解决相关技术中双组分聚氨酯结构胶无法兼顾安全环保以及快速粘接定位和增强粘接强度等的技术问题。
2、第一方面，提供一种双组分聚氨酯结构胶，包括组分a和组分b；
3、按照所述组分a的重量份为100份计，所述组分a的原料包括：组合多元醇40份~60份、复合纳米交联剂2份~10份、第一无机填料35份~50份和除水剂1份~3份；
4、按照所述组分b的重量份为100份计，所述组分b的原料包括：聚氨酯预聚物40份~60份、第二无机填料25份~55份和第一硅烷偶联剂1份~5份；
5、其中，
6、所述有机配体包括：改性硅烷偶联剂，所述改性硅烷偶联剂采用第二硅烷偶联剂依次经羟基化和胺盐化处理得到。
7、其中，上述组分a为多元醇组分，组分b为异氰酸酯组分。
8、异氰酸酯组分是起交联反应的关键部分。它与多元醇组分反应，形成聚氨酯的交联结构。这种交联结构赋予了聚氨酯材料良好的物理性能，如强度、硬度和耐磨性等。例如，在制备聚氨酯结构胶时，异氰酸酯组分与多元醇组分反应形成的交联网络使结构胶具有优异的粘接强度和拉伸模量。
9、多元醇组分主要是含有羟基（-oh）的化合物，如组合多元醇。通过对组合多元醇的分子量和官能度（如羟基数量）进行调整，可以改变聚氨酯材料的性能。组合多元醇示例地可以包括：聚酯多元醇和聚醚多元醇中的至少一种，也可以包括扩链剂等。
10、除此之外，多元醇组分和异氰酸酯组分中还可以包含一些添加剂、除水剂、填料（如第一无机填料和第二无机填料）、硅烷偶联剂（如第一硅烷偶联剂）等。扩链剂是一些含有两个或多个活泼氢（如羟基或胺基）的小分子化合物，它可以增加聚氨酯分子链的长度，从而影响材料的硬度和强度等性能；除水剂的存在可以有效去除组分a中的水分，避免异氰酸酯和水发生反应；填料则可以降低成本、改善材料的某些物理性能，如碳酸钙具有补强作用。通过在组分b中添加氢氧化铝可以增加材料固化后的硬度和强度以及导热性能等；硅烷偶联剂用于增强无机填料的润湿性能，改善无机填料的分散性能，同时起到增强与铝等基材的附着力的作用。
11、复合纳米交联剂包括：无机纳米粒子和接枝在无机纳米粒子表面的有机配体，该有机配体包括：改性硅烷偶联剂，该改性硅烷偶联剂采用第二硅烷偶联剂依次经羟基化和胺盐化处理得到，一方面，该复合纳米交联剂中的无机纳米粒子可以起到补强、增加粘度和增加触变性能的作用；另一方面，该复合纳米交联剂中的无机纳米粒子表面的改性硅烷偶联剂作为交联剂可以实现异氰酸酯组分和多元醇组分的网状交联；再一方面，该复合纳米交联剂中的无机纳米粒子表面的改性硅烷偶联剂中的铵盐还能够对异氰酸酯组分和多元醇组分反应进行催化。
12、可选地，所述复合纳米交联剂满足如下条件中的至少一个：
13、（1）所述无机纳米粒子包括：sio2、tio2、zno、fe3o4、al2o3和氢氧化铝中的至少一种；
14、（2）所述第二硅烷偶联剂包括：γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基基三甲氧基硅烷中的至少一种；
15、（3）所述羟基化所采用的羟基化试剂包括：乙醇、甲醇和异丙醇中的至少一种；
16、（4）所述胺盐化处理所采用的胺盐化试剂包括：胺类化合物和无机酸，其中所述胺类化合物包括：三正丁胺、二正丁胺、三乙醇胺、二乙醇一乙醇胺和甲基二乙醇胺中中的至少一种，所述无机酸包括：盐酸、磷酸和硝酸中的至少一种。
17、可选地，所述复合纳米交联剂采用所述无机纳米粒子和所述第二硅烷偶联剂依次在含羟基化试剂的第一溶液和含胺盐化试剂的第二溶液中经羟基化和胺盐化处理得到。
18、可选地，所述第一溶液中，所述羟基化试剂的质量占比为20%~95%；和/或，
19、所述羟基化的温度65℃~75℃，时间为24h~48h；和/或，
20、所述无机纳米粒子和所述第二硅烷偶联剂的质量比为1：（0.5~1.5），和/或，
21、经羟基化后的无机纳米粒子和所述胺盐化试剂所包含的胺类化合物的摩尔比为1：（0.9~1.5）。
22、可选地，所述聚氨酯预聚物包括：第一异氰酸酯封端预聚物和第二异氰酸酯封端预聚物，其中，所述第一异氰酸酯封端预聚物中含有苯二甲酰亚胺基团，所述第二异氰酸酯封端预聚物采用第一多元醇和第一异氰酸酯制备得到。
23、酞酰亚胺是一种有机化合物，其化学结构包含一个苯二甲酰亚胺的核心结构，它是由邻苯二甲酸酐与氨或胺反应生成，分子中含有一个五元环状的亚胺结构（-c (=o)-n-），并且连接在苯环上，这赋予了酞酰亚胺特殊的化学性质，如较高的热稳定性和机械性能。
24、该第一异氰酸酯封端预聚物可以看作是酞酰亚胺改性的聚氨酯预聚物，该苯二甲酰亚胺基团具有极佳的耐热性能，在将其引入该组分b中时，通过与其它各组分协同作用，可以有效提升该双组分聚氨酯结构胶的机械性能和热稳定性。第二异氰酸酯封端预聚物为多元醇预聚物，其与第一异氰酸酯封端预聚物混合可以实现软段和硬段混合，从而可以对该双组分聚氨酯结构胶的韧性和刚性进行调节，并能够对该双组分聚氨酯结构胶的玻璃化转变温度tg进行调节，以适应对玻璃化转变温度tg有不同需求的应用场景。
25、可选地，所述第一多元醇包括：聚醚多元醇和聚酯多元醇中的至少一种，所述第一异氰酸酯包括：mdi（diphenylmethane-4,4’-diisocyanate，二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯）、hdi （hexamethylene diisocyanate，六亚甲基二异氰酸酯）和ipdi（isophoronediisocyanate，异佛尔酮二异氰酸酯）中的至少一种；
26、可选地，所述第一异氰酸酯封端预聚物中封端异氰酸酯的质量占比为6%~12%，所述第二异氰酸酯封端预聚物中封端异氰酸酯的质量占比为6%~20%；所述第一异氰酸酯封端预聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，包括组分A和组分B；
2.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述复合纳米交联剂满足如下条件中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述复合纳米交联剂采用所述无机纳米粒子和所述第二硅烷偶联剂依次在含羟基化试剂的第一溶液和含胺盐化试剂的第二溶液中经羟基化和胺盐化处理得到；
4.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚物包括：第一异氰酸酯封端预聚物和第二异氰酸酯封端预聚物，其中，所述第一异氰酸酯封端预聚物中含有苯二甲酰亚胺基团，所述第二异氰酸酯封端预聚物采用第一多元醇和第一异氰酸酯制备得到；
5.根据权利要求4所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚物的制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，制备所述第一异氰酸酯封端预聚物，包括：
7.根据权利要求4所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚物的制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的双
9.根据权利要求1~8任一项所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述双组分聚氨酯结构胶满足如下条件中的至少一个：
10.一种如权利要求1~9任一项所述的双组分聚氨酯结构胶在快速粘接固化和抗振胶粘领域的应用，其特征在于，所述快速粘接固化是指在预设条件下粘接固化后的剪切强度达到1.0Mpa时所对应的固化时间小于或等于60min，所述预设条件是指温度为20℃~30℃，湿度为45%RH~55%RH的条件。
...【技术特征摘要】
1.一种双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，包括组分a和组分b；
2.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述复合纳米交联剂满足如下条件中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述复合纳米交联剂采用所述无机纳米粒子和所述第二硅烷偶联剂依次在含羟基化试剂的第一溶液和含胺盐化试剂的第二溶液中经羟基化和胺盐化处理得到；
4.根据权利要求1所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚物包括：第一异氰酸酯封端预聚物和第二异氰酸酯封端预聚物，其中，所述第一异氰酸酯封端预聚物中含有苯二甲酰亚胺基团，所述第二异氰酸酯封端预聚物采用第一多元醇和第一异氰酸酯制备得到；
5.根据权利要求4所述的双组分聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽锋，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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