一種單組份常溫濕固化聚氨酯環氧黏合劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種單組份黏合劑，尤其涉及的是一種單組份常溫濕固化聚氨酯環氧黏合劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]單組份黏合劑由于采用單份包裝，運輸和使用方便，很受用戶的歡迎。單組份聚氨酯黏合劑有著優良的化學粘結力和高彈性，另外還具有突出的耐油、耐磨、耐沖擊、耐低溫等特性，然而強度不高。單組份環氧樹脂有優異的機械性能及化學穩定性，固化產物變形性差，脆性大，剝離強度低等缺點。由于聚氨酯樹脂與環氧樹脂有良好的相容性，通過前者結合，可以性能互補，克服了聚氨酯強度低的缺點，又克服了環氧漿材脆性大的缺點，制造出性能理想的膠粘劑。
[0003]中國發明專利CN200310119060.7，一種濕固化聚氨酯環氧煤瀝青防腐涂層，公布了濕固化聚氨酯環氧煤瀝青防腐涂料，是由A、B兩種組份構成。使用過程中，不但會出現配制膠的麻煩，而且還會出現膠水用不完而固化的浪費。
[0004]《聚氨酯工業》(2011年26卷第2期16-18頁)報道了以聚四氫呋喃醚、異佛爾酮二異氰酸酯、2-乙基咪唑為原料，合成了以2-乙基咪唑封端的聚氨酯，并用于改性環氧樹脂E-44，得到了一種良好的中溫快速固化環氧粘合劑。其固化溫度在130°C，常溫下是無法固化。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種單組份常溫濕固化聚氨酯環氧黏合劑及其制備方法，開放時間長，可常溫濕固化。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:本發明按重量計，包括以下組分:聚氧化丙烯二醇與鄰苯二甲酸酐共聚樹脂PPG-OPA 10?35份，聚氧化丙烯二醇與四氫苯酐共聚樹脂PPG-THPA 10?35份，聚氧化丙烯二醇與甲基四氫苯酐共聚樹脂PPG-MTPA 10?35份，異氰酸酯50?100份，催化劑0.1?0.5份，溶劑20?40份，環氧樹脂10?20份，消泡劑0.1?I份，潛伏性固化劑0.5?2.0份，促進劑0.1?0.3份，增塑劑20?40份。
[0007]作為本發明的優選方式之一，所述異氰酸酯選自芳香族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯脂、環族多異氰酸酯中的一種或多種。
[0008]作為本發明的優選方式之一，所述溶劑選自乙酸乙酯、乙酯丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、煤油中的一種或多種。
[0009]作為本發明的優選方式之一，所述環氧樹脂選自E-42、E-44、E-51、E-55中的一種或多種。
[0010]作為本發明的優選方式之一，所述消泡劑選自二甲基硅油、苯甲基硅油、二乙基硅油、甲基乙烯基硅油中的一種或多種。
[0011 ] 作為本發明的優選方式之一，所述催化劑選自胺類、有機金屬化合物類中的一種或多種。
[0012]作為本發明的優選方式之一，所述潛伏性固化劑選自雙氰胺類、芳香族二胺類、改性脂肪族胺類、咪唑類、有機酸酐類、有機酰肼類中的一種或多種。
[0013]作為本發明的優選方式之一，所述促進劑選自咪唑類、聚酰胺、脂環胺、脂肪胺促進劑、芳香胺、酸酐中的一種或多種。
[0014]作為本發明的優選方式之一，所述增塑劑選自鄰苯二甲酸酯類、脂肪酸酯類、環氧酯類、磷酸酯類、含氯增塑劑、烷基磺酸醋類中的一種或多種。
[0015]—種單組份常溫濕固化聚氨酯環氧黏合劑的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)聚氧化丙烯二醇(PPG)分別與鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)反應制得三種聚合物多元醇；
[0017](2)三種聚合物多元醇在催化劑的作用下和異氰酸酯反應聚氨酯預聚物；
[0018](3)最后加入環氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑、消泡劑、溶劑、促進劑和增塑劑充分混合而成濕固化聚氨酯環氧黏合劑。
[0019]所述步驟(I)包括以下步驟:
[0020](11)將1000?6000份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0021](12)加入140?200份鄰苯二甲酸酐、四氫苯酐或甲基四氫苯酐，在3?18份的對甲苯磺酸用作催化，在氮氣保護下，反應后再抽真空，降溫即得共聚樹脂PPG-OPA、PPG-THPA或 PPG-MTPA。
[0022]本發明首先通過聚氧化丙烯二醇(PPG)與鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)制得三種聚合物多元醇。其次，在催化劑存在下，通過聚合物多元醇和異氰酸酯反應聚氨酯預聚物。最后加入環氧樹脂、潛伏性固化劑、催化劑、消泡劑、溶劑、促進劑和增塑劑充分混合而成濕固化聚氨酯環氧黏合劑。
[0023]加入鄰苯二甲酸酐(OPA)、四氫苯酐(THPA)、甲基四氫苯酐(MTPA)，同時具有聚醚醇和聚酯醇的優點，能夠提高產品的整體性能。
[0024]本發明相比現有技術具有以下優點:本發明的黏合劑克服氨酯黏合劑和環氧黏合劑的缺點，發揮它們各自的優點。具有柔韌性好對有機、無機和金屬等材料粘結性能好；開放時間長，耐高溫，力學性能優異；常溫固化，操作簡單，使用方便，成本低，易于產業化。
【具體實施方式】
[0025]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0026]實施例1
[0027]本實施例的共聚樹脂PPG-OPA制備方法如下:
[0028](11)將2000份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0029](12)加入148份鄰苯二甲酸酐，在7份對甲苯磺酸用作催化，在氮氣保護下，反應2-3h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-0PA。
[0030]共聚樹脂PPG-THPA的制備過程如下:
[0031](21)將1600份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0032](22)加入153份四氫苯酐及4份對甲苯磺酸用作催化，在氮氣保護下，反應3?4h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-THPA。
[0033]共聚樹脂PPG-MTPA的制備過程如下:
[0034](31)將2400份聚氧化丙烯二醇升溫至110?120°C，在0.06?0.08MPa真空度下脫水2?3h ;
[0035](32)加入166份鄰苯二甲酸酐及5份對甲苯磺酸用作催化，在氮氣保護下，反應3?5h，再抽真空2?3h，降溫即得共聚樹脂PPG-MTPA。
[0036]將15份共聚樹脂PPG-0PA、20份