本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種耐久性良好的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑。

背景技術(shù)：

聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中的氨酯基、異氰酸酯基，以及一定條件下縮聚、擴鏈產(chǎn)生的脲基、縮聚脲等極性基團能與含有活潑氫、金屬氧化物的材料形成鍵能較大的共價鍵、氫鍵、金屬配合物等化合鍵，因此，它與泡沫塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷、金屬、玻璃、橡膠等材料都有著優(yōu)良的化學(xué)粘合力。聚氨酯發(fā)泡膠黏劑的粘接性、韌性、耐溫等性能可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其優(yōu)異的耐低溫、耐疲勞、耐磨等特性使其迅速發(fā)展，廣泛用于制鞋、包裝、木材加工、汽車、輕紡、機電、航天航空等領(lǐng)域。作為結(jié)構(gòu)發(fā)泡膠黏劑起粘接、密封、緩沖的作用。其中雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑的配方可調(diào)自由度大，性能設(shè)計性好，常溫固化且無溶劑污染，應(yīng)用尤其廣泛。

聚氨酯發(fā)泡膠黏劑雖然具有優(yōu)異的耐低溫、耐疲勞、耐磨等特性，當雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑用于金屬、玻璃、塑料基材的粘接，尤其是用于泡沫塑料、礦棉、木材、陶瓷、織物等多孔材料的粘接時，水易滲透到基材中，聚氨酯膠粘劑受到溫、濕度的影響發(fā)生內(nèi)聚破壞，結(jié)構(gòu)及強度損失較大，對膠黏劑的耐久性影響非常明顯。基于聚氨酯發(fā)泡膠黏劑耐久性較差的缺點，需要在施工過程中給予一定的保護，無疑增加了施工成本。

專利CN201210104058.1“發(fā)泡膠水專用聚醚樹脂配方及其制備方法”公開了一種發(fā)泡膠水專用的聚醚樹脂配方及其制備方法，使用豆油脂肪酸制備樹脂，避免大量使用石油制品，但是該專利配方中包含二甲苯、二甲基甲酰胺等有機溶劑，無法滿足環(huán)保要求。

專利CN201310138500.7“熱塑性聚氨酯發(fā)泡樹脂粘膠、其制備方法、用途以及制品”公開了一種使用發(fā)泡聚氨酯樹脂改性熱熔膠的制備方法，有效的解決了施工繁瑣的問題，但是存在膠體不耐水解，耐老化性能也不夠好的缺點，另外該發(fā)明使用甲苯、二甲基甲酰胺作為溶劑，無法滿足環(huán)保要求。

現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)泡膠黏劑有耐候性差、粘接性能差、不環(huán)保、可調(diào)節(jié)度低等技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑。該雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑具有無溶劑、快速固化、耐久性好的特點；對金屬、玻璃、塑料等材料有優(yōu)良的粘接性，在粘接多孔性材料時，不僅用膠量少，而且粘結(jié)性能好。

為達到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑，包括A(改性多異氰酸酯)、B(組合白料)兩個組分，所述組分A包含以下組分的反應(yīng)產(chǎn)物：基于組分A的重量，

多異氰酸酯 90-99wt％，優(yōu)選92-98wt％；

改性劑 1-10wt％，優(yōu)選2-8wt％；

所述組分B包含以下組分：基于組分B的重量，

本發(fā)明所述的組分A和組分B的質(zhì)量比為1：0.2-1，優(yōu)選1：0.3-0.8。

本發(fā)明所述多異氰酸酯選自NCO官能度≥2的脂肪族、脂環(huán)族、和芳脂族二異氰酸酯及其衍生物中的一種或多種；所述衍生物為包含亞氨基噁二嗪二酮、異氰脲酸酯、脲二酮(uretdione)、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲、脲、噁二嗪三酮、噁唑烷酮、酰脲和碳二亞胺中的一種或多種基團的二異氰酸酯衍生物。

合適的所述多異氰酸酯的例子有：1,4-丁二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2,2,4-三甲基-1,6-己二異氰酸酯、2,4,4-三甲基-1,6-己二異氰酸酯、二(4,4’-異氰酸環(huán)己酯基)甲烷和/或其同分異構(gòu)體、異氰酸甲酯基-1,8-辛烷二異氰酸酯、1,4-環(huán)己二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯(TDI)和/或2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、1,3-二(2-異氰酸丙-2-酯基)苯(TMXDI)和1,4-二(2-異氰酸丙-2-酯基)苯(TMXDI)、1,3-二(異氰酸甲酯基)苯(XDI)、1,5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、三苯基甲烷-4,4’,4”-三異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PM)；所述多異氰酸酯也可以為基于上述例子的二異氰酸酯的具有2個以上-NCO基團且具有脲二酮、異氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲、亞氨基噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮結(jié)構(gòu)的衍生物，如TDI與三羥甲基丙烷的加合物、HDI縮二脲、HDI三聚體、IPDI三聚體、TDI三聚體中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述多異氰酸酯選自MDI、PM、TDI、IPDI、HDI中的一種或多種，更優(yōu)選為PM，其粘度優(yōu)選為130mPa·s-400mPa·s(25℃)。

本發(fā)明所述的PM的例子包括但不限于萬華化學(xué)集團股份有限公司的PM-130、PM-200、PM-400、PM-700等。

本發(fā)明所述改性劑為聚醚多元醇，其是由起始劑與含有2-6個碳原子的環(huán)氧化合物反應(yīng)，制備得到的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇的數(shù)均分子量為200-10000，優(yōu)選為300-6000，官能度為1-6。

本發(fā)明所述改性劑制備過程中使用的起始劑為小分子多元醇、小分子多元胺和小分子醇胺中的一種或多種；包括但不限于水、甲醇、乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、雙酚A、乙二胺、三乙烯二胺和甲苯二胺中的一種或多種；優(yōu)選為水、丙二醇和甘油中的一種或多種。

本發(fā)明所述改性劑制備過程中使用的環(huán)氧化合物優(yōu)選為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和四氫呋喃(THF)中的一種或多種。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述的改性劑是聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃醚二醇、四氫呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇、聚乙二醇單甲醚中的一種或多種，優(yōu)選為聚乙二醇單甲醚和聚氧化丙烯二醇質(zhì)量比為1：(0.1-2)，優(yōu)選為1：(0.5-1)的混合物。

本發(fā)明所述的聚四氫呋喃醚二醇的數(shù)均分子量為600-2000，優(yōu)選1000-1500。

本發(fā)明所述的四氫呋喃-氧化乙烯共聚醚二醇的數(shù)均分子量為1000-6000，優(yōu)選1500-3000。

本發(fā)明所述聚乙二醇單甲醚的數(shù)均分子量300-1500，優(yōu)選400-1200，更優(yōu)選500-900?？蛇x的實例包括但不限于陶氏化學(xué)公司的MPEG-500、MPEG-600、MPEG-900等。

本發(fā)明所述的改性劑中的聚氧化丙烯二醇的數(shù)均分子量400-6000，優(yōu)選600-4000，更優(yōu)選1000-2000?？蛇x的實例包括但不限于山東藍星東大化工有限責(zé)任公司DL-1000(數(shù)均分子量1000)、DL-2000(數(shù)均分子量2000)等。

多異氰酸酯改性引入柔性鏈段，使得組分A與組分B在混合反應(yīng)時具有良好的相容性。

本發(fā)明所述組分A中多異氰酸酯和改性劑制備改性多異氰酸酯的方法，包括以下步驟：將改性劑加熱至105-120℃，真空脫水3-4h，降溫至40-80℃，加入多異氰酸酯，反應(yīng)3-4h生成改性多異氰酸酯。

本發(fā)明所述組分B中的聚醚多元醇是由起始劑與含有2～6個碳原子的環(huán)氧化合物反應(yīng)，制備得到的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇更優(yōu)選的用量為30-45wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明所述組分B中的聚醚多元醇的數(shù)均分子量為200-10000，優(yōu)選為300-6000，官能度為2-6。

本發(fā)明所述組分B中的聚醚多元醇制備過程中使用的起始劑為小分子多元醇、小分子多元胺和小分子醇胺中的一種或多種；包括但不限于水、乙二醇、丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、雙酚A、乙二胺、三乙烯二胺和甲苯二胺中的一種或多種；優(yōu)選為水、丙二醇和甘油中的一種或多種。

本發(fā)明所述組分B中的聚醚多元醇制備過程中使用的環(huán)氧化合物優(yōu)選為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和四氫呋喃(THF)中的一種或多種。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述組分B中的聚醚多元醇包括聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯二醇、氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇、四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇中的一種或多種。

本發(fā)明所述的聚氧化丙烯三醇的數(shù)均分子量300-3000，優(yōu)選為400-2000，更優(yōu)選500-1000，起始劑優(yōu)選為甘油、三羥甲基丙烷、二乙醇胺中的一種或多種?？蛇x的實例包括但不限于山東藍星東大化工有限責(zé)任公司MN-500(數(shù)均分子量500)、MN-1000(數(shù)均分子量1000)等。

本發(fā)明所述的組分B中的聚氧化丙烯二醇的數(shù)均分子量400-6000，優(yōu)選為600-3000，更優(yōu)選為1000-2000，起始劑優(yōu)選為水、乙二醇、1,2-丙二醇中的一種或多種?？蛇x的實例包括但不限于山東藍星東大化工有限責(zé)任公司DL-1000(數(shù)均分子量1000)、DL-2000(數(shù)均分子量2000)等。

本發(fā)明所述的氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇的數(shù)均分子量1000-5000，優(yōu)選1500-3500，更優(yōu)選2000-3000，起始劑優(yōu)選為甘油、三羥甲基丙烷?？蛇x的實例包括但不限于山東藍星東大化工有限公司的MN-3050(數(shù)均分子量3000)等。

本發(fā)明所述的四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇的數(shù)均分子量1000-5000，優(yōu)選1500-3500，更優(yōu)選2000-3000，起始劑優(yōu)選為水、乙二醇、1,2-丙二醇中的一種或多種?？蛇x的實例包括但不限于日本日油株式會社的DCB-2000(數(shù)均分子量2000)、DCB-3000(數(shù)均分子量3000)等。

更優(yōu)選的，本發(fā)明所述組分B中聚醚多元醇包括質(zhì)量比為1:0.1-3，優(yōu)選為1:0.2-2，更優(yōu)選為1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和聚氧化丙烯二醇的混合物。

作為另一個優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述組分B中聚醚多元醇包括質(zhì)量比為1:0.1-4，優(yōu)選為1:0.2-2，更優(yōu)選為1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇。

作為另一個優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明所述組分B中聚醚多元醇包括質(zhì)量比為1:0.1-4，優(yōu)選為1:0.2-2，更優(yōu)選為1:0.5-1的聚氧化丙烯三醇和氧化乙烯-氧化丙烯的共聚醚三醇。

本發(fā)明所述組分B中的聚酯多元醇可通過二元醇與二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯進行酯化或酯交換反應(yīng)制備得到。所述聚酯多元醇更優(yōu)選的用量為8-15wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明所述組分B中的聚酯多元醇制備中所使用的二元醇選自脂肪族二元醇和芳香族二元醇中的一種或多種，優(yōu)選碳原子數(shù)為2-12個；包括但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,4-環(huán)己二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、癸二醇和十二烷二醇中的一種或多種，更優(yōu)選新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇等含側(cè)基二元醇中的一種或多種。

本發(fā)明所述組分B中的聚酯多元醇制備中所使用的二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯為脂肪族、脂環(huán)族和芳香族二元羧酸、酸酐或二元羧酸酯中的一種或多種，優(yōu)選的碳原子數(shù)為4-15個；包括但不限于苯二甲酸、苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、環(huán)己二甲酸、鄰苯二甲酸酐和四氫鄰苯二甲酸酐中的一種或多種；更優(yōu)選己二酸、癸二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸中的一種或多種。

本發(fā)明所述組分B中的聚酯多元醇的數(shù)均分子量為500-10000，優(yōu)選為1000-6000，更優(yōu)選為1500-3000。

本發(fā)明所述的聚酯多元醇的例子包括但不限于己二酸系聚酯二醇、芳香族聚酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇等，優(yōu)選的，所述聚酯多元醇包括青島新宇田化工有限公司的PEA2000、PEA3000、PBA2000、PBA3000，或臺灣長興化學(xué)工業(yè)股份有限公司的PH56、PD56，或華大化學(xué)集團有限公司的CMA-3044(數(shù)均分子量3000)、CMA-44(數(shù)均分子量2000)N-112(數(shù)均分子量1000)的一種或幾種。

本發(fā)明所述組分B中的低分子量聚醚多元醇具有良好的擴散性能，使得發(fā)泡膠黏劑與基材有良好的粘接性能；中等分子量聚醚鏈中的長碳鏈結(jié)構(gòu)進一步提高了發(fā)泡膠黏劑的耐水性能，這些柔性鏈的存在，使得聚合物具有較好的擴散性能，進一步提高了發(fā)泡膠黏劑與基材有良好的粘接性能；聚酯多元醇的極性基團的存在，增加了發(fā)泡膠黏劑的強度，同時側(cè)鏈基團的存在保護了酯基不易被水解；聚醚多元醇、聚酯多元醇共同作用不僅使得膠黏劑本身具有優(yōu)異的耐久性，而且膠黏劑與基材的粘接性能也得到顯著提高，其耐久性能因而被提高；除此之外，可以看到組分A中改性劑分子結(jié)構(gòu)與組分B中聚醚多元醇、聚酯多元醇中鏈段結(jié)構(gòu)相似，使得A、B組分在混合時相容性顯著提高，因此所制得的發(fā)泡膠黏劑泡孔結(jié)構(gòu)均勻，消除了局部性能不佳的狀況。

本發(fā)明所述組分B中的填料是和異氰酸酯不具有反應(yīng)性的無機和/或高分子化合物。合適的填料的例子包含但不限于為玻璃纖維、氧化鋁、鈦白粉、云母粉、炭黑、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、滑石粉、石英粉、二氧化硅、石油樹脂、煤焦油、古馬隆樹脂、萜烯樹脂等中的一種或多種。填料能夠增加發(fā)泡膠黏劑的強度，減少了聚合物樹脂的用量，降低了發(fā)泡膠黏劑的成本。所述填料更優(yōu)選的用量為30-50wt％，基于組分B的重量。

為了有效的防止某些聚合物水解的產(chǎn)生，通常是向材料中加入水解穩(wěn)定劑，也稱抗水解劑。合適的水解穩(wěn)定劑為硅烷偶聯(lián)劑，其例子包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷。優(yōu)選的，所述的水解穩(wěn)定劑選自含環(huán)氧基團的硅烷偶聯(lián)劑。其具有以下結(jié)構(gòu)式：其中，R₁、R₂、R₃相互獨立的表示-OH、-SH、-NH₂、-OMe或-OEt等，使得此分子活性氫或者水解之后活性氫的含量為3個或4個以上；R＝-O-、-S-、-CH₂-等；更優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑選自γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。所述的水解穩(wěn)定劑的用量更優(yōu)選3-7wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明所述的硅烷偶聯(lián)劑使得分子鏈柔順性更好，擴散能力更強；分子中的環(huán)氧基團與膠黏劑水解所產(chǎn)生的羧基反應(yīng)，從而抑制了羧基對水解反應(yīng)的催化作用；同時分子中多個活性氫的存在，使得發(fā)泡膠黏劑交聯(lián)度增加，發(fā)泡膠黏劑強度增加。

本發(fā)明所述催化劑包括叔胺類催化劑和有機金屬類催化劑中的一種或多種。所述的催化劑用量更優(yōu)選3-4wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明適用的叔胺類催化劑包括五甲基二乙烯三胺、五甲基二亞丙基三胺、N-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、N,N-二甲基環(huán)己胺、N-甲基二環(huán)己胺、三乙烯二胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N-環(huán)己基嗎啉、三乙胺、三丁胺、1,4-二甲基哌嗪、N,N-二甲基芐胺、N,N-二甲基(十六烷基)胺、二(二甲基氨乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、N,N,N’,N’-四甲基二氨基二環(huán)己基甲烷、三乙醇胺、三異丙醇胺、三(二甲氨基丙基)胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羥乙基丙二胺、三甲基羥乙基乙二胺和二甲基乙醇胺中的一種或多種；優(yōu)選三乙烯二胺、二(二甲基氨乙基)醚、N,N-二甲基環(huán)己胺、五甲基二乙烯三胺、五甲基二亞丙基三胺、N-甲基二環(huán)己胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、N,N,N’,N’-四甲基丙二胺、三(二甲氨基丙基)胺、N,N-二甲基芐胺、N,N-二甲基(十六烷基)胺、二甲基乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羥乙基丙二胺、三甲基羥乙基乙二胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉和三乙胺中的一種或多種。

本發(fā)明適用的有機金屬類催化劑，如有機鉀化合物，有機錫化合物，如有機羧酸的錫(Ⅱ)鹽，如二乙酸錫(Ⅱ)、二辛酸錫(Ⅱ)、二(乙基)己酸錫(Ⅱ)和二月桂酸錫(Ⅱ)，以及有機羧酸的二烷基錫(Ⅳ)鹽，如二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫和二乙酸二辛基錫。很適用的其它化合物是二烷基錫(Ⅳ)巰基化合物，如二月桂基錫(Ⅳ)二硫醇鹽，以及通式R₂Sn(SR′-O-CO-R″)₂或R₂Sn(SR′-CO-OR″)₂的化合物，式中R為至少有8個碳原子的烷基，R′為至少有2個碳原子的烷基，R″為至少有4個碳原子的烷基。

這類催化劑的例子如在DD-A-218668中公開的催化劑是：二辛基錫-二(2-乙基己酸硫代乙二醇酯)、二辛基錫-二(月桂酸硫代乙二醇酯)、二辛基錫-二(硫羥酸根合乙酸2-乙基己基酯)、二辛基錫-二(硫羥酸根合乙酸己酯)和二辛基錫-二(硫羥酸根合乙酸月桂酯)。很適用的其他催化劑是如DD-A-255535中公開的通式(R₃Sn)₂O、R₂SnS、(R₃Sn)₂S、R₂Sn、(SR′)₂或RSn(SR′)₃的有錫-氧或錫-硫鍵的有機錫化合物，式中R和R′為有4～8個碳原子(在R情況下)和4～12個碳原子(在R′的情況下)，R′也可為-R″COO R″或-R″COOR，其中R″為有1～6個碳原子的烷基，R為有4～12個碳原子的亞烷基?？商峒暗睦邮牵憾?三丁基錫)氧化物、二丁基錫硫化物、二辛基錫硫化物、二(三丁基錫)硫化物、二丁基錫-(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、二辛基錫-二(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、辛基錫-三(硫代甘醇酸2-乙基己酯)、二辛基錫-二(2-乙基己酸硫代乙二醇酯)和二丁基錫-二(月桂酸硫代乙二醇酯)。

合適的有機鉀化合物的例子包括但不限于異辛酸鉀、醋酸鉀、油酸鉀等。

合適的有機金屬類催化劑的例子還可以是其它有機金屬化合物，如鈦酸四丁酯、異辛酸鋅等。

有機金屬化合物可單獨用作催化劑或以催化劑組合物的形式使用。

本發(fā)明所述的有機金屬類催化劑優(yōu)選包括異辛酸鉀、醋酸鉀、二月桂酸二丁基錫、鈦酸四丁酯、異辛酸鋅、辛酸亞錫和油酸鉀中的一種或多種。

本發(fā)明所述的發(fā)泡劑可能的選擇包括液態(tài)CO₂、環(huán)烷烴，其特別包括環(huán)戊烷、環(huán)己烷、及其混合物；其它包含最多4個碳原子的環(huán)烷烴；二烷基醚、環(huán)亞烷基醚、氟代烷、及其混合物。烷烴的具體實例是，例如，丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷和異戊烷以及工業(yè)級的戊烷混合物；環(huán)烷烴，例如，環(huán)丁烷；二烷基醚，例如，二甲醚、甲基乙基醚、甲基丁基醚和二乙醚；環(huán)亞烷基醚，例如，呋喃；和氟代烷(認為其在對流層中分解，因此目前假設(shè)其不會破壞臭氧層)，例如，三氟甲烷、二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷、一氯二氟乙烷、四氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、七氟丙烷、1,1,1,2-四氟丁烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)等。

本發(fā)明所述發(fā)泡劑優(yōu)選為水、HFC-245fa、HFC-365mfc中一種或多種。所述的發(fā)泡劑用量更優(yōu)選2-6wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明所述組分B的助劑包括泡沫穩(wěn)定劑、潤濕分散劑、觸變劑、粘結(jié)力促進劑、殺菌防霉劑、防腐劑等中的一種或多種。所述助劑的用量更優(yōu)選3-8wt％，基于組分B的重量。

本發(fā)明所述潤濕分散劑使得填料較好地分散于組分B中，并且可以調(diào)節(jié)填料在組分B中的含量。所述的潤濕分散劑包括陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型、電中性型分散劑等，優(yōu)選的，所述潤濕分散劑的例子包括但不限于德國畢克化學(xué)有限公司的BYK-9076、BYK-2025、BYK-W961中的一種或幾種。

本發(fā)明所述觸變劑可以使組分B有較大的靜態(tài)粘度，因此該發(fā)泡膠黏劑在粘結(jié)多孔性材料時，可以減少膠料的用量。所述的觸變劑包括氣相白炭黑、氫化蓖麻油、聚酰胺蠟、膨潤土、改性脲等，優(yōu)選的，所述觸變劑的例子包括但不限于日本三井化學(xué)株式會社的BGT-2、海名斯特殊化學(xué)品公司的DeuRheo-229、德國畢克化學(xué)有限公司的BYK-R605、BYK-410等。

本發(fā)明所述的泡沫穩(wěn)定劑可以增加各組分的互溶性，有乳化泡沫物料、穩(wěn)定泡沫和調(diào)節(jié)泡孔的作用，包括非硅系化合物和聚醚改性有機硅化合物兩類。所述泡沫穩(wěn)定劑優(yōu)選聚醚改性有機硅類，合適的例子包括但不限于德國贏創(chuàng)工業(yè)集團公司的B8404、B8443、B8476，或美國空氣化工產(chǎn)品公司DC-193、DC-198，或南京德美世創(chuàng)化工有限公司AK8801、AK8802、AK8803、AK8804、AK8805的一種或幾種。

本發(fā)明所述的組分B的制備方法，包括以下步驟：按照比例，將聚醚多元醇和聚酯多元醇加入反應(yīng)釜中攪拌，然后加入潤濕分散劑，攪拌分散1-30min，然后少量多次加入填料，攪拌分散0.5-2h，再加入催化劑、水解穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑及助劑，攪拌分散1-15min。

本發(fā)明所述的組分A和組分B在使用前單獨存儲。為了使用，這兩種組分以本領(lǐng)域公知的方式混合在一起，并將混合物施加至待粘合的基材。

本發(fā)明所述的發(fā)泡膠黏劑的最大拉拔力：1500-7000N；拉拔強度：0.6-2.8MPa；剝離強度：300-600kg/m；泡沫芯密度：100-200g/cm³；起發(fā)時間：15-45s；拉絲時間：60-120s；脫粘時間：90-180s。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明是針對泡沫塑料、礦棉、木材、陶瓷、織物等多孔材料存在的滲漏問題、水分導(dǎo)入侵蝕粘接層問題、高溫等惡劣條件使用老化降解問題設(shè)計研發(fā)的聚氨酯發(fā)泡膠黏劑。所述雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑為一種主鏈上不僅含有氨酯基、脲基、任選的酯基等極性基團，還含有較長碳鏈、側(cè)鏈基團的高分子聚合物。主鏈上的極性基團的存在，使得其本身具有較大的內(nèi)聚力，自身強度大，又可以與基材更好的接觸潤濕，提高了發(fā)泡膠黏劑的粘接性能及耐久性能。另外，主鏈上較長碳鏈的存在、側(cè)鏈基團對酯基的保護作用、含特殊結(jié)構(gòu)水解穩(wěn)定劑的存在、合適填料的選用，不但從不同角度提高了發(fā)泡膠黏劑的耐水性能，而且保證了發(fā)泡膠黏劑的自身強度。

本發(fā)明中組分B不僅可以配合使用填料，還可使用合適的觸變劑，使其在高剪切力下具有較低的粘度(500-3000cp)，不影響其混合效果，同時在靜置狀態(tài)下具有較大的粘度(5000-12000cp)，觸變性的提高可以防止在多孔巖棉板材表面施膠時出現(xiàn)滲膠的可能，本發(fā)明中組分A中，柔性鏈的引入，使得組分A與組分B有較好的相容性，從而增加了整體粘結(jié)效果。本發(fā)明配方中不使用溶劑，無污染，綠色環(huán)保。

具體實施方式

以下用實施例對本發(fā)明進一步闡述，但實施例并不對本發(fā)明保護的范圍有任何限制。

實施例1

A-1的制備：

將10g聚乙二醇單甲醚(MPEG-600)、10g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)混合加熱至105℃，真空脫水4h，降溫至60℃，加入1000g PM-200，反應(yīng)3h生成改性多異氰酸酯A-1。

B-1的制備：

將15g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、15g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-1在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為11000cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2500cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-1＝1：0.2，將A-1和B-1充分混合后，泡沫起發(fā)時間為30s，拉絲時間為80s，不黏手時間為100s，泡沫芯密度為130g/cm³。測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為5560N，拉拔強度為2.2MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表1。

表1樣品測試結(jié)果

*剝離強度平均保留率為加速老化后的剝離強度與初始剝離強度之比。

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例2

A-2的制備：

將50g聚乙二醇單甲醚(MPEG-500)、30g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)混合加熱至105℃，真空脫水4h，降溫至60℃，加入1000g PM-400，反應(yīng)3h生成改性多異氰酸酯。

B-2的制備：

將20g聚氧化丙烯三醇(MN-1000)、10g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)、10g聚酯多元醇(CMA-3044)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.1g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.8g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.8g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、8g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水10g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-2在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為10000cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2800cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-2:B-2＝1:0.4，將A-2和B-2充分混合后，泡沫起發(fā)時間為25s，拉絲時間為70s，不黏手時間為90s，泡沫芯密度為150g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為6500N，拉拔強度為2.6MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表2。

表2樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例3

A-3的制備：

將25g聚乙二醇單甲醚(MPEG-900)、25g聚氧化丙烯二醇(DL-1000)混合加熱至105℃，真空脫水4h，降溫至60℃，加入1000g PM-130，反應(yīng)3h生成改性多異氰酸酯。

B-3的制備：

將25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g聚氧化丙烯二醇(DL-2000)、18g聚酯多元醇(CMA-44)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.2g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.6g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.8g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、5g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水6g，及1.5g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-3在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為12000cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為3000cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-3:B-3＝1:1，將A-3和B-3充分混合后，泡沫起發(fā)時間為35s，拉絲時間為70s，不黏手時間為90s，泡沫芯密度為140g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為6800N，拉拔強度為2.7MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表3。

表3樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例4

B-4的制備：

將25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、25g四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-2000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-4在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為9800cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2400cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-4＝1：0.3，將A-1和B-4充分混合后，泡沫起發(fā)時間為25s，拉絲時間為90s，不黏手時間為120s，泡沫芯密度為150g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為4500N，拉拔強度為1.8MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表4。

表4樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例5

B-5的制備：

將20g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、10g四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-3000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-5在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為8500cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2200cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-5＝1：0.5，將A-1和B-5充分混合后，泡沫起發(fā)時間為35s，拉絲時間為90s，不黏手時間為110s，泡沫芯密度為130g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為4300N，拉拔強度為1.7MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表5。

表5樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例6

B-6的制備：

將25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、25g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-6在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為9800cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2800cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-6＝1：0.8，將A-1和B-6充分混合后，泡沫起發(fā)時間為30s，拉絲時間為80s，不黏手時間為90s，泡沫芯密度為140g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為4250N，拉拔強度為1.7MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表6。

表6樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例7

B-7的制備：

將25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g四氫呋喃-氧化丙烯的共聚醚二醇(DCB-3000)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-7在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為8700cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2700cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-7＝1：0.5，將A-1和B-7充分混合后，泡沫起發(fā)時間為30s，拉絲時間為80s，不黏手時間為100s，泡沫芯密度為130g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為4350N，拉拔強度為1.7MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表7。

表7樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例8

B-8的制備：

將20g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、10g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-8在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為9950cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2740cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-8＝1：0.8，將A-1和B-8充分混合后，泡沫起發(fā)時間為40s，拉絲時間為90s，不黏手時間為120s，泡沫芯密度為150g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為4560N，拉拔強度為1.8MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表8。

表8樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

實施例9

B-9的制備：

將25g聚氧化丙烯三醇(MN-500)、20g聚氧化乙烯-氧化丙烯共聚醚三醇(MN-3050)、5g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-9在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為7900cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2350cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-9＝1：0.8，將A-1和B-9充分混合后，泡沫起發(fā)時間為30s，拉絲時間為80s，不黏手時間為100s，泡沫芯密度為160g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為5000N，拉拔強度為2.0MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表9。

表9樣品測試結(jié)果

可知，本發(fā)明制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑有優(yōu)異的粘接強度，并且耐老化性能良好。

對比例1

A-4組分為PM200，未改性。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-4：B-1＝1：0.2，將A-4和B-1充分混合后，泡

沫起發(fā)時間為30s，拉絲時間為85s，不黏手時間為110s，泡沫芯密度為120g/cm3，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為2500N，拉拔強度為1.0MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表10。

表10樣品測試結(jié)果

可知，本對比例制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑相對于優(yōu)選方案粘接強度較差，并且耐老化性能不良。

對比例2

B-10的制備：

將50g聚酯多元醇(N-112)加入燒杯中攪拌，混合均勻后加入0.05g分散劑BYK-2025，攪拌分散10min，然后少量多次加入50g碳酸鈣(10000目，廣東森新工貿(mào)有限公司)，攪拌分散1h，再加入0.5g催化劑DABCO 8154(空氣化工)、0.6g催化劑DABCO TMR-2(空氣化工)、2g水解穩(wěn)定劑KH560(道康寧)、發(fā)泡劑水2g，及1g泡沫穩(wěn)定劑AK-8803，攪拌分散10min。B-10在25℃下：轉(zhuǎn)速為1rpm時，粘度為10000cp；轉(zhuǎn)速100rpm時，粘度為2800cp。

不同基材樣品制備：

按照質(zhì)量比A-1：B-10＝1：0.6，將A-1和B-10充分混合后，泡沫起發(fā)時間為35s，拉絲時間為85s，不黏手時間為110s，泡沫芯密度為170g/cm³，測試用于木板、鐵片的粘接，并制備多個樣品，最大拉拔力為1960N，拉拔強度為0.8MPa。測試初始剝離強度(kg/m)和高溫高濕(溫度70℃，濕度100％，24h)加速老化后剝離強度(kg/m)。測試結(jié)果見表11。

表11樣品測試結(jié)果

可知，本對比例制備的雙組份聚氨酯發(fā)泡膠黏劑的粘接強度相對于優(yōu)選配方略差，耐老化性能變差。