一种改性聚氨酯密封胶、制备方法及其应用与流程

本发明涉及一种改性聚氨酯密封胶、制备方法及其应用。

背景技术：

1、聚氨酯胶粘剂目前正在迅猛发展，具有优异的性能，在许多方面都得到了广泛的应用，例如皮革、汽车、电池、复合薄膜等，是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。

2、聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性。聚氨酯胶粘粘剂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。但目前市场上聚氨酯胶粘剂存在开放时间短和后熟化时间长的弊端。

3、然而，对于一些领域的应用，既需要胶水拥有较长的开放时间以拓宽施胶窗口，也希望组装后能快速拥有较强的初始强度。以前的解决方法包括：(1)增加较多的催化剂，但是它不但会缩短开放时间，还会带来起泡的风险；(2)增设加热固化工艺，但这需要增加供热设备；(3)还有就是同时使用多种胶水，但操作起来不实际。因此制备一种拥有开放时间长和后熟化时间短的聚氨酯胶黏剂是现今需要攻克的一大难题。

4、中国专利cn111320960a公开了一种低粘度耐高温的单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备，涉及聚氨酯胶粘剂技术领域。这种单组分无溶剂聚氨酯胶粘剂的组成原料包括异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物、多异氰酸酯和添加剂，其中氨基甲酸酯预聚体含有废气pet包装材料回收再利用制备的芳香型聚酯多元醇的链结构。该单组分聚氨酯胶粘剂的粘度低，适合涂布机在低温下直接涂布，复合产品还具有较高的粘接强度和良好的耐高温性能。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题之一是，现有技术中存在聚氨酯密封胶在使用过程中开放时间短、后熟化时间长的问题，提供一种新的改性聚氨酯密封胶，该产品具有在使用时开放时间长、后熟化时间短的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的改性聚氨酯密封胶的制备方法。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的改性聚氨酯密封胶的应用。

2、为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种改性聚氨酯密封胶，以重量份数计，由以下组分组成：聚醚多元醇90～110份、异氰酸酯300～850份、醇胺盐1～5份、ph调整剂0.9～1.2份、催化剂0.2～0.6份。

3、上述技术方案中，优选地，所述的聚醚多元醇的官能度为2～6、分子量为2000～20000。

4、上述技术方案中，优选地，所述的聚醚多元醇选自che-330n、che-628、che-660、nj-8268或che-310中的至少一种。

5、上述技术方案中，优选地，所述的异氰酸酯选自pm-200、44v20l、suprasec 5005或lupranate m20s中的至少一种；所述的ph调整剂选自邻苯二甲酸酐、马来酸酐中的一种；所述的催化剂选自t12(二丁基锡二月桂酸酯)、三乙烯二胺、二甲基环己胺或二吗啉二乙基醚中的至少一种。

6、上述技术方案中，优选地，所述的醇胺盐的化学结构式如下：

7、

8、其中的r选自盐酸、硝酸或磷酸中的一种。

9、上述技术方案中，优选地，所述的醇胺盐的制备方法包括以下步骤：

10、(1)将三乙醇胺和无机酸按摩尔比1:1的比例加入至反应釜中，开启搅拌，设定反应温度为50±5℃，反应1～2h；

11、(2)反应结束后，进行蒸馏去除水分，得到最终产物醇胺盐；

12、其中，所述的无机酸选自盐酸、磷酸或硝酸中的一种。

13、为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：

14、一种前述的改性聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：

15、(1)以重量份数计，称取300～850份异氰酸酯和1～5份醇胺盐加入反应釜中，通入氮气，在常温下，搅拌20～40分钟，混合均匀；

16、(2)称取90～110份聚醚多元醇、0.9～1.2份ph调整剂加入至反应釜中，开启升温和搅拌；

17、(3)当温度升至60～70℃时，加入0.2～0.6份的催化剂，继续升温、搅拌，直至温度升至80±5℃，保持搅拌、保温2～3小时；

18、(4)冷却至室温，得到聚氨酯密封胶。

19、上述技术方案中，优选地，所述的改性聚氨酯密封胶的nco含量为22～25％。

20、为解决上述技术问题之三，本发明采用的技术方案如下：

21、一种前述的改性聚氨酯密封胶可在汽车顶棚中应用。

22、本发明提供了一种改性聚氨酯密封胶及其制备方法和应用，本发明采用醇胺盐可以与异氰酸酯反应发生交联作用，提高了在低温过程中减缓异氰酸酯与多元醇反应速率，但随着温度增加，相连的键发生断裂增加聚氨酯的生成速率；采用的醇胺盐本身呈现碱性，在聚氨酯合成阶段起到了催化作用，提高了聚氨酯的合成速率。本发明在生产过程中无污染，符合国家政策发展要求。本发明涉及聚氨酯合成的工艺操作简单，易上手，安全性高，设备所需要求不高，为工业化生产提供便利。本发明采用醇胺盐改性异氰酸酯合成的聚氨酯胶黏剂大大提高了开放时间和缩短了后熟化取得了较好地技术效果。

技术特征：

1.一种改性聚氨酯密封胶，以重量份数计，由以下组分组成：聚醚多元醇90～110份、异氰酸酯300～850份、醇胺盐1～5份、ph调整剂0.9～1.2份、催化剂0.2～0.6份。

2.根据权利要求1所述的改性聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的聚醚多元醇的官能度为2～6、分子量为2000～20000。

3.根据权利要求2所述的改性聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的聚醚多元醇选自che-330n、che-628、che-660、nj-8268或che-310中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的改性聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的异氰酸酯选自pm-200、44v20l、suprasec 5005或lupranate m20s中的至少一种；所述的ph调整剂选自邻苯二甲酸酐或马来酸酐中的一种；所述的催化剂选自二丁基锡二月桂酸酯、三乙烯二胺、二甲基环己胺或二吗啉二乙基醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的改性聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的醇胺盐的化学结构式如下：

6.根据权利要求5所述的改性聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的醇胺盐的制备方法包括以下步骤：

7.一种权利要求1所述的改性聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：

8.根据权利要求7述的改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述的改性聚氨酯密封胶的nco含量为22～25％。

9.一种权利要求1所述的改性聚氨酯密封胶可在汽车顶棚中应用。

技术总结本发明涉及一种改性聚氨酯密封胶、制备方法及其应用，主要解决现有技术中存在聚氨酯密封胶在使用过程中开放时间短、后熟化时间长的问题。本发明通过采用一种新的改性聚氨酯密封胶，以重量份数计，由以下组分组成：聚醚多元醇90～110份、异氰酸酯300～850份、醇胺盐1～5份、pH调整剂0.9～1.2份、催化剂0.2～0.6份及其制备方法的技术方案，较好地解决了该问题，可在汽车顶棚制作的生产中应用。技术研发人员：王晶受保护的技术使用者：江苏长顺高分子材料研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9