一种有机硅聚氨酯胶粘剂的制备方法技术

技术编号:8267336 阅读:153 留言:0更新日期:2013-01-30 22:49
本发明专利技术提供一种有机硅聚氨酯胶粘剂的制备方法,是将聚醚与具有异氰酸酯基团的物质反应,得到有机硅改性聚氨酯,然后与环氧树脂反应。本发明专利技术提出的制备方法工艺简单,易于操作。所得到的有机硅聚氨酯胶粘剂不仅粘结性能优异、柔韧性好、耐低温、抗冲击,而且可以耐80℃的环境温度,可用于有机械振动、产生热量的工业部件的粘结,如机床、在地震高发地区的建筑和公共设施、热加工车间等。适用于广泛的工业领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粘合剂领域,具体涉及一种基于聚醚衍生物的粘合剂的制备方法及该方法所得产物。
技术介绍
聚氨酯是氨基甲酸酯的简称,具有基团一NHC00R。聚氨酯胶粘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,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。其适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性。 聚氨酯胶黏剂有许多独特的性能,它的柔韧性好,耐低温,抗冲击。但耐热性尚不够理想。有机硅改性聚氨酯,能提高聚氨酯胶黏剂的耐热性。如果再用树脂来改性有机硅聚氨酯,不仅可提高聚氨酯的耐水性,而且还可提高聚氨酯的刚性,使聚氨酯产品不仅具有较高的内聚强度粘结强度而且具有较高的耐热性,而不失其柔韧性。环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团且分子量较低的高分子化合物。有机硅树脂是由硅氧键为主链的立体结构组成,在高温下可进一步缩合成为高度交联的硬而脆的树脂。有机硅环氧树脂改性的聚氨酯胶黏剂,其粘结强度可提高50%,不仅耐水,而且耐溶剂,而工作温度也可提高40%左右,可粘接应用范围更广。不仅在民品,而且在船舶、军品都能得到应用。我国当前高速公路、铁路、地下公路的迅速发展,因而富有黏弹性的高强度的结构胶日益增多,国内现有的环氧改性聚氨酯胶粘剂,其粘结性能尚可,但耐温性不够;有机硅改性聚氨酯,耐热性尚可,但其他性能尚不理想。如果把高强度、耐热性、粘结性三者有机结合,对聚氨酯产品的发展,必会拓展其应用,带来有益的效果。例如喇叭胶,既要有耐振动,又要有一定的结合强度,并克服因不断震动而引起的高温;在地震高发地区,使用环氧改性有机硅聚氨酯为结构胶粘剂,抗震动能力强,又能耐一定的地震热;在热加工车间,含有震动的机床、设备等方面的需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处,本专利技术的目的是提出。本专利技术的另一目的是提出由所述制备方法得到的机硅聚氨酯胶粘剂。为实现本专利技术目的技术方案为,其是将聚醚与具有异氰酸酯基团的物质(又称异氰酸酯)和有机硅反应,得到有机硅改性聚氨酯,然后与环氧树脂反应而得。其中,所述聚醚是由聚酯多元醇脱水I. 5-2. 5h制得,所述聚酯多元醇为聚酯二元醇。所述聚酯二元醇为脂肪族二元醇与脂肪族二元酸缩聚而得。例如,乙二醇、丁二醇、丁炔二醇、一缩二乙二醇、一缩丙二醇中的一种与癸二酸、己二酸、富马酸、马来酸中的一种缩聚所得。其中,所述聚醚是由聚酯多元醇在真空度-O. 08至-O. IMPa下,110-130°c脱水制得。其中,所述聚醚是在常温下加入到具有异氰酸酯基团的物质中,然后升温至80-100°C,在此温度下反应,反应过程中加入有机硅 ,继续反应得到有机硅改性聚氨酯。其中,所述聚醚与具有异氰酸酯基团的物质反应的时间为2. 5-3. 5h,聚醚和具有异氰酸酯基团的物质加入的重量份分别为200-300份和80-100份。其中,所述有机硅是在反应进行O. 5-1. 5小时时加入,加入的重量份为10-15份。有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基团与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。本专利技术的反应中使用的有机硅为聚硅氧烷或硅烷偶联剂,例如选自下组中的一种乙烯基三氯娃烧(vinyltrichlorosilane,A-150娃烧偶联剂)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151硅烷偶联剂)、甲基丙烯酰氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)、乙烯基三甲氧基娃烧、乙稀基二( β _甲氧基乙氧基)娃烧、Y-氣丙基二甲氧基娃烧、Y-缩水甘油酿氧丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂ΚΗ-560)。其中,所述具有异氰酸酯基团的物质选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、多亚甲基多苯基异氰酸(ΡΑΡΙ)、正丁基异氰酸酯、叔丁基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、对三氟甲基苯基异氰酸酯和间四甲基二甲苯二异氰酸酯中的一种。其中,所述有机硅改性聚氨酯与环氧树脂反应的条件为70_90°C下反应I.5~2. 5h。其中,所述有机硅改性聚氨酯与环氧树脂的反应,是将5-10重量份的环氧树脂加入到有机硅改性聚氨酯中进行反应。反应最后产物中的-NCO含量的控制是由整个反应控制的,聚醚、有机硅、环氧都会与-NCO这个基团反应。通过反应原料的配比,控制产物中-NCO含量8-12%。其中,所述环氧树脂是双酚A环氧树脂。本专利技术提出的制备方法制得的有机硅聚氨酯胶粘剂。本专利技术的有益效果在于本专利技术提出的制备方法工艺简单,易于操作。所得到的有机硅聚氨酯胶粘剂不仅粘结性能优异、柔韧性好、耐低温、抗冲击,而且可以耐80°C的环境温度,可用于有机械振动、产生热量的工业部件的粘结,如机床、在地震高发地区的建筑和公共设施、热加工车间等。适用于广泛的工业领域。附图说明图I为本专利技术制备有机硅聚氨酯胶粘剂的工艺流程图。具体实施例方式现以以下最佳实施例来说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。实施例中,所用TDI或MDI、IPDI购自日本聚氨酯工业株式会社,型号为TDI、MDI和IPDI,聚酯多元醇购自美国陶氏公司,型号为3050、3010、210、2070,环氧树脂购自三木公司,型号为双酚A环氧树脂E-54。硅烷偶联剂购自湖北武大有机硅新材料有限公司。实施例I :按照图I的流程。聚酯多元醇(型号3010)在_0.09MPa、120°C下,脱水2h,得聚醚。将聚醚降温至常温。反应釜中加入90kg的TDI,然后加入250kg聚醚,开启搅拌,升温至90°C,反应lh,加入IOkg有机硅硅烷偶联剂KH-570,在90°C温度下反应2h,得有机硅改性聚氨酯;将7kg环氧树脂加入到有机硅改性聚氨酯中,开启搅拌,加热至80-100°C,反应2h。冷却得无色有机硅聚氨酯胶粘剂产品。按照标准HG/T 2409-1992进行产品中异氰酸 酯基一NCO含量的测定。产品中一NCO含量为10%。实施例2 聚酯多元醇(型号210)在-O. 08MPa、110°C下,脱水2. 5h,得聚醚。将聚醚降温至常温,为25°C ;反应釜中加入80kg的MDI,然后加入200kg的聚醚,开启搅拌,升温至80°C,反应0.8h,加入15kg硅烷偶联剂KH-560,在上述温度下继续反应I. 7h,得有机硅改性聚氨酯;将IOkg环氧树脂加入到有机硅改性聚氨酯中,开启搅拌,加热至90°C,反应I. 5h。冷却得淡黄色有机硅聚氨酯胶粘剂产品。产品中一NCO含量为8%。实施例3 聚酯多元醇(型号210)在-O. lMPa、130°C下,脱水I. 5h,得聚醚。将聚醚降温至常温,为26°C ;反应釜中加入85kg的IPDI,然后加入220kg聚醚,开启搅拌,升温至80°C,反应1.5h,加入12kg有机硅硅烷偶联剂KH-570,在上述温度下反应2h,,得有机硅改性聚氨酯;将12kg环氧树脂加入到有机硅改性聚氨酯中,加热至70°C,反应2. 5h。冷却得无色有机硅聚氨酯胶粘剂产品。产品中一NCO含量为12%。实验例本专利技术实施例所得有机硅聚氨酯胶粘剂,使用时直接粘接。粘接力测试采用国标如下GB/T 6329 :胶黏剂对接接头拉伸强度的测定本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种有机硅聚氨酯胶粘剂的制备方法,其特征在于,是将聚醚与具有异氰酸酯基团的物质和有机硅反应,得到有机硅改性聚氨酯,然后与环氧树脂反应而得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹建强
申请(专利权)人:苏州市胶粘剂厂有限公司
类型:发明
国别省市:

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