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CN106753175B - 一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方法 - Google Patents

一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方法，由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；所述的A胶由一定配比的氢化豆油、1,4‑丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵为原料制备而成，所述的B胶由一定配比的异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇为原料制备而成。其制备方法是：1)将氢化豆油、1,4‑丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；2)将异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇混合均匀，制得B胶；3)搅拌下将B胶加入A胶中，搅拌至颜色发白时，停止搅拌。该粘结剂安全无毒，对环境友好，粘结时间短，粘附性能强。该制备方法工艺简单，操作方便。

Description

一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明属于合成高分子胶技术领域，具体涉及一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯胶水从20世纪30年代开始发展，由于其具有软、硬嵌段，并且软硬段可调，通过对结构的调整可得到耐磨性、耐高低温性能好的聚氨酯结构胶。但早期聚氨酯胶水具有毒性，严重污染环境，危害人类安全。
随着时间的推移，聚氨酯结构胶更新换代很快。现在市面上大多数的聚氨酯结构胶存在着粘结力弱、制备工艺复杂、固化气味大、固化时间长和环境不友好等缺点；而且聚氨酯结构胶失效会造成结构件或装配件发生实际性破坏，给国民经济造成巨大的损失。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种豆油基聚氨酯粘结剂及其制备方，该粘结剂安全无毒，对环境友好，粘结时间短，粘附性能强。
该制备方法工艺简单，操作方便。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种豆油基聚氨酯粘结剂，由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000011
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100-300份
聚氧化丙烯二醇 100-300份。
进一步，所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000021
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100-300份
聚氧化丙烯二醇 100-300份。
进一步，所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000022
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100份
聚氧化丙烯二醇 100份。
进一步，所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000023
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 200份
聚氧化丙烯二醇 200份。
进一步，所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000031
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 300份
聚氧化丙烯二醇 300份。
进一步，氢化豆油的制备方法如下：
将过量的40-60wt％双氧水滴加入到豆油中，搅拌反应0.1-1小时，生成氢化豆油和水，静置分层，分离取有机相，即得氢化豆油；
所述双氧水浓度优选为50wt％；
所述过量的40-60wt％双氧水中过氧化氢的质量大于豆油质量；
优选的，所述过量的40-60wt％双氧水中过氧化氢的质量为豆油质量的1.1-1.5倍。
进一步，所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
进一步，所述的聚氧化丙烯二醇为聚氧化丙烯二醇2000。
一种豆油基聚氨酯粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢化豆油、1,4-丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；
2)将异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇混合均匀，制得B胶；
3)搅拌下将B胶加入A胶中，搅拌至颜色发白时，制得所述的豆油基聚氨酯粘结剂。
进一步，步骤3)中，搅拌采用低速搅拌器搅拌，搅拌速率为200-300转/分，搅拌时间为30min。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、该粘结剂以乙醇为溶剂(分散介质)，具有安全无毒性、轻质性、高粘性、快硬性、耐久性等优良特性。
2、该粘结剂对环境无污染，粘结固化时间短，粘附力强，可大规模应用于汽车部件的粘接、电梯镶板上的应用。
3、该粘结剂的制备方法简单易行，操作方便，无污染无毒，所需的设备简单常见，不需要投入过多的设备用经费，因此，其制备所需的成本低廉，适合工业化大生产。
具体实施方式
实施例1-3所用的原料来源如下：
聚氧化丙烯二醇2000为济宁华凯树脂有限公司的产品，型号为hk-1856；
甲苯二异氰酸酯为甲苯-2，4-二异氰酸酯；
其余原料均为常规市售商品。
实施例1
一种豆油基聚氨酯粘结剂，由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000041
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
甲苯二异氰酸酯 100份
聚氧化丙烯二醇2000 100份。
氢化豆油的制备方法如下：
将50wt％双氧水缓慢加入到豆油中，50wt％双氧水中过氧化氢的质量是豆油质量的1.2倍，搅拌反应0.5小时，生成氢化豆油和水，静置分层，分离取有机相，即得氢化豆油(内含20-30wt％的聚醚多元醇)。
上述豆油基聚氨酯粘结剂的制备方法，其步骤是：
1)将氢化豆油、1,4-丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；
2)将甲苯二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇2000混合均匀，制得B胶；
3)采用低转速搅拌器搅拌的同时将B胶加入A胶中，搅拌速率为250转/分，搅拌30min，颜色开始发白，制得所述的豆油基聚氨酯粘结剂。
将本实施例制备的豆油基聚氨酯粘结剂倒入一片玻璃片(厚度20微米)表面上，待粘结剂完全熟化后，将另一片玻璃片(厚度20微米)置于粘结剂上，同时按压两片玻璃片，制备三明治夹心式玻璃样品A。
将本实施例制备的豆油基聚氨酯粘结剂倒入一片木板(厚度20微米)表面上，待粘结剂完全熟化后，将另一片木板(厚度20微米)置于粘结剂上，同时按压两片木板，制备三明治夹心式木板样品。
按GB/T 14074 10-93规定测试，玻璃样品A、木板样品中豆油基聚氨酯粘结剂的粘结力分别为1200g/25mm、1400g/25mm。
实施例2
一种豆油基聚氨酯粘结剂，由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000051
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
甲苯二异氰酸酯 200份
聚氧化丙烯二醇2000 200份。
氢化豆油的制备方法如下：
将50wt％双氧水缓慢加入到豆油中，50wt％双氧水中过氧化氢的质量为豆油质量的1.2倍，搅拌反应0.5小时，生成氢化豆油和水，静置分层，分离取有机相，即得氢化豆油(内含20-30wt％的聚醚多元醇)。
上述豆油基聚氨酯粘结剂的制备方法，其步骤是：
1)将氢化豆油、1,4-丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；
2)将甲苯二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇2000混合均匀，制得B胶；
3)采用低转速搅拌器搅拌的同时将B胶加入A胶中，搅拌速率为250转/分，搅拌30min，颜色开始发白，制得所述的豆油基聚氨酯粘结剂。
将本实施例制备的豆油基聚氨酯粘结剂倒入一片玻璃片(厚度20微米)表面上，待粘结剂完全熟化后，将另一片玻璃片(厚度20微米)置于粘结剂上，同时按压两片玻璃片，制备三明治夹心式玻璃样品B。
按GB/T 14074 10-93规定测试，玻璃样品B中豆油基聚氨酯粘结剂的粘结力为1500g/25mm。
实施例3
一种豆油基聚氨酯粘结剂，由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
Figure BDA0001183338900000061
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
甲苯二异氰酸酯 300份
聚氧化丙烯二醇2000 300份。
氢化豆油的制备方法如下：
将50wt％双氧水缓慢加入到豆油中，50wt％双氧水中过氧化氢的质量为豆油质量的1.2倍，搅拌反应0.5小时，生成氢化豆油和水，静置分层，分离取有机相，即得氢化豆油(内含20-30wt％的聚醚多元醇)。
上述豆油基聚氨酯粘结剂的制备方法，其步骤是：
1)将氢化豆油、1,4-丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；2)将甲苯二异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇2000混合均匀，制得B胶；
3)采用低转速搅拌器搅拌的同时将B胶加入A胶中，搅拌速率为250转/分，搅拌30min，颜色开始发白，制得所述的豆油基聚氨酯粘结剂。
将本实施例制备的豆油基聚氨酯粘结剂倒入一片玻璃片(厚度20微米)表面上，待粘结剂完全熟化后，将另一片玻璃片(厚度20微米)置于粘结剂上，同时按压两片玻璃片，制备三明治夹心式玻璃样品C。
按GB/T 14074 10-93规定测试，玻璃样品C中豆油基聚氨酯粘结剂的粘结力为1800g/25mm。
综合比较分析可知，实施例3制备的豆油基聚氨酯粘结剂的粘结力最佳，随着甲苯二异氰酸酯含量的增加，其粘附力增加，同时豆油基聚氨酯粘结剂与玻璃片的粘附力要弱于其与木板的粘附力。

Claims (5)

1.一种豆油基聚氨酯粘结剂，其特征在于由A胶和B胶制备而成，A胶与B胶的质量比为1：1；
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
氢化豆油 150-250份
1,4-丁二醇 5-15份
三亚乙基二胺 20-40份
辛酸亚锡 5-15份
乙醇 80-120份
十八烷基三甲基氯化铵 10-50份；
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100-300份
聚氧化丙烯二醇 100-300份；
所述氢化豆油内含20-30wt%的聚醚多元醇；
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；
所述的聚氧化丙烯二醇为聚氧化丙烯二醇2000；
所述的豆油基聚氨酯粘结剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）将氢化豆油、1,4-丁二醇、三亚乙基二胺、辛酸亚锡、乙醇和十八烷基三甲基氯化铵依次加入容器中，充分混合均匀，制得A胶；
2）将异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇混合均匀，制得B胶；
3）搅拌下将B胶加入A胶中，搅拌至颜色发白时，停止搅拌，制得所述的豆油基聚氨酯粘结剂；
所述的氢化豆油的制备方法如下：
将过量的40-60wt%双氧水滴加入到豆油中，搅拌反应0.1-1小时，生成氢化豆油和水，静置分层，分离取有机相，即得氢化豆油；
所述步骤3）中，搅拌速率为200-300转/分，搅拌时间为30min。
2.根据权利要求1所述的豆油基聚氨酯粘结剂，其特征在于：
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
氢化豆油 200份
1,4-丁二醇 10份
三亚乙基二胺 30份
辛酸亚锡 10份
乙醇 100份
十八烷基三甲基氯化铵 20-50份；
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100-300份
聚氧化丙烯二醇 100-300份。
3.根据权利要求2所述的豆油基聚氨酯粘结剂，其特征在于：
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
氢化豆油 200份
1,4-丁二醇 10份
三亚乙基二胺 30份
辛酸亚锡 10份
乙醇 100份
十八烷基三甲基氯化铵 50份；
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 100份
聚氧化丙烯二醇 100份。
4.根据权利要求2所述的豆油基聚氨酯粘结剂，其特征在于：
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
氢化豆油 200份
1,4-丁二醇 10份
三亚乙基二胺 30份
辛酸亚锡 10份
乙醇 100份
十八烷基三甲基氯化铵 30份；
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 200份
聚氧化丙烯二醇 200份。
5.根据权利要求2所述的豆油基聚氨酯粘结剂，其特征在于：
所述的A胶由以下重量份的原料制备而成：
氢化豆油 200份
1,4-丁二醇 10份
三亚乙基二胺 30份
辛酸亚锡 10份
乙醇 100份
十八烷基三甲基氯化铵 20份；
所述的B胶由以下重量份的原料制备而成：
异氰酸酯 300份
聚氧化丙烯二醇 300份。
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