1.本发明涉及
聚氨酯粘合剂领域,尤其是涉及一种用于纺织面料复合的双
组分无溶剂聚氨酯粘合剂及其制备方法。
背景技术:
2.为了提高纺织面料耐水洗、透湿性等性能,一般会将纺织面料原料与tpu、pvc和ptfe等膜材复合使用。纺织面料主要包括涤纶、锦纶、氨纶和棉等原料。纺织面料复合是利用粘合剂将膜材与单织或混纺面料复合在一起。
3.目前,主要使用的粘合剂包括双组分溶剂型粘合剂和单组分无溶剂湿气固化型聚氨酯粘合剂。单组分无溶剂湿气固化型聚氨酯粘合剂主要为液态粘合剂,在使用过程中需要通过空气及材料中的湿气固化进行粘结,由于湿气含量具有不可控性,因此会引起粘合剂粘结不良的情况;双组分溶剂型聚氨酯粘合剂含有有机溶剂,制备过程中有机溶剂易挥发,从而会引起环境污染的问题。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为需要研发一种同时具有高粘结性和绿环保特点的聚氨酯粘合剂。
技术实现要素:
5.为了同时提高粘合剂的粘结性和环保性,本技术提供一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂及其制备方法。
6.第一方面,本技术提供一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,采用如下的技术方案:一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,包括a组分和b组分,按双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的总重量计,所述a组分包括25-60份聚醚多元醇、15-80份
聚酯多元醇和10-55份异氰酸酯,所述b组分包括0-50份聚醚多元醇和40-100份聚酯多元醇。
7.通过采用上述技术方案,按照特定比例的聚醚二元醇、聚酯二元醇、异氰酸酯,制备双组分无溶剂聚氨酯粘合剂。与现有技术中的粘合剂相比,避免了使用单组份无溶剂湿气固化型聚氨酯粘合剂时,因需湿气固化导致粘结不良的情况,同时也避免了使用双组份溶剂型粘合剂时,造成有毒溶剂挥发而导致环境污染的问题。因此,本技术同时提高粘合剂的粘结性和环保性,该双组分无溶剂聚氨酯粘合剂可以将膜材与纺织面料牢固地粘接在一起,即使在苛刻的条件下仍具有优异的粘结性。
8.在一个具体的可实施方案中,所述聚醚多元醇包括聚氧化乙烯二元醇。
9.通过采用上述技术方案,聚氧化乙烯二元醇作为软链,由于不具有侧基,并具有较多的亚甲基,聚氧化乙烯二元醇可以为双组分无溶剂聚氨酯粘合剂提供较好的结晶性,提高粘结层的内聚力和粘结力,从而改善粘合剂的粘结性能在一个具体的可实施方案中,所述聚醚多元醇还包括聚氧化丁烯二元醇和聚氧化
丙烯二元醇中的至少一种。
10.通过采用上述技术方案,当聚醚多元醇还包括聚氧化丁烯二元醇和聚氧化丙烯二元醇中的至少一种时,由于聚氧化丁烯二元醇和聚氧化丙烯二元醇具有良好的耐水性,可以改善聚氧化乙烯二元醇耐水性差的缺点,因此,提高用于纺织面料复合的聚氨酯粘合剂在水洗后的粘结性能在一个具体的可实施方案中,所述聚酯多元醇包括以下重量份的组分:1060-1100份多元酸、405-660份多元醇和0.1-0.5份聚酯催化剂;所述多元酸为己二酸、二聚酸以及氢化二聚酸中的至少一种;所述多元醇为二聚醇、氢化二聚醇、1,6己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二醇以及2-甲基-1,3丙二醇中的至少一种;所述聚酯催化剂为钛酸四丁酯和钛酸四异丁酯中的至少一种。
11.通过采用上述技术方案,发明人发现,选用上述多元酸、多元醇和聚酯催化剂,并将多元酸、多元醇和聚酯催化剂的配比控制在上述范围内时,制备的聚酯多元醇提高了双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的粘结性,而且,在无溶剂的环境下制备的聚氨酯粘合剂具有优异的弹性和耐水性。这可能是因为,己二酸、二聚酸以及氢化二聚酸具有高度分支结构、不定形的二聚结构和超长碳链结构,二聚醇、氢化二聚醇、1,6己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二醇以及2-甲基-1,3丙二醇具有支链结构,上述多元酸和多元醇反应后,可以提高聚氨酯粘合剂的柔软性、粘结性、耐水性和抗迁移性。
12.另外,聚酯多元醇在缩合阶段,反应体系粘度过大会导致反应速率变慢,本技术将多元酸、多元醇和聚酯催化剂的配比控制在上述范围内,有助于加快反应速率、提高聚酯多元醇的产率。
13.在一个具体的可实施方案中,所述聚酯多元醇按照如下方法制备:s1、将多元醇、多元酸和聚酯催化剂搅拌均匀,得到混合液;s2、将混合液升温至135℃-145℃,进行稳定脱水,再继续升温至185℃-195℃,进行抽真空,得到脱水混合物;s3、将脱水混合物继续升温至205℃-215℃进行酯交换反应,当反应产物的最终酸值为0.1-0.3mgkoh/g,羟值为55-57mgkoh/g时,进行减压、降温,得到聚酯二元醇。
14.通过采用上述技术方案,本技术的方法在聚酯催化剂的参与下,通过搅拌加热的条件下使链引发、链增长反应达到平衡,通过脱水步骤将反应过程中生成的水分排出,在升温的条件下使链终止从而结束缩聚反应。最后多元醇和多元酸发生酯交换反应,测定最终产物的酸值和羟值,以确保预聚酯多元醇的粘度和反应活性。最后进行减压、降温等处理得到了聚酯二元醇。本技术的发明操作简单,反应过程简便。
15.在一个具体的可实施方案中,所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及1,5-萘二异氰酸酯中的至少一种。
16.通过采用上述技术方案,当异氰酸酯作为粘合剂中硬段部分,可以给予异氰酸根,从而与带有活性基团的有机物反应,生成聚氨酯粘合剂。异氰酸酯影响粘合剂的刚性和强度,二苯基甲烷二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯具有刚性的芳环,所以硬段的内聚能增大,强度高,从而使得粘合剂具有较好的剥离强度;4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯具有优异的耐水解性、耐磨性,同时透明性也较好,提高了粘合剂在水洗后的粘结性。
17.在一个具体的可实施方案中,所述a组分还包括以下重量份的组分:0.01-0.5份催化剂1,所述催化剂1为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸锌以及异辛酸铋中的至少一种。
18.通过采用上述技术方案,当加入催化剂1对反应进行催化时,催化剂1与异氰酸根形成配位键,从而使异氰酸根具有极性,使得异氰酸酯内的异氰酸酯基团具有更低的活化能,异氰酸根更容易与羟基发生反应,得到的a组分具有更好的反应活性,便于与b组分反应得到聚氨酯粘合剂。
19.在一个具体的可实施方案中,所述b组分中还包括以下重量份的组分:0.01-0.2份催化剂2,所述催化剂2为1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷、n-甲基二环己胺、1,4-二甲基哌嗪、二吗啉乙基醚中以及二吗啉三乙基醚中的至少一种。
20.通过采用上述技术方案,当在b组分中加入催化剂2时,加快聚酯多元醇和聚醚多元醇的反应速率,提高b组分与a组分混合时扩链和交联的速率。
21.在一个具体的可实施方案中,所述a组分和所述b组分的重量比为2:(1-3)。
22.通过采用上述技术方案,当a组分和b组分的重量比为2:(1-3)时,提高了双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的粘剂性,粘合剂的粘结效果更好。
23.第二方面,本技术提供一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法,采用如下的技术方案。
24.一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法,包括以下步骤,a组分的制备:按配比,聚醚多元醇和聚酯多元醇混合均匀,得到a混合醇;将a混合醇升温至100-120℃,将a混合醇的含水率调节至0-0.02%,再将a混合醇降温至50℃-80℃,加入催化剂1和异氰酸酯,进行保温反应,得到a预处理组分;将a预处理组分的温度升温至90-100℃,进行排气泡和出料,得到a组分;b组分的制备步骤为:按配比,聚醚多元醇和聚酯多元醇混合均匀得到b混合醇;将b混合醇升温至100-120℃,将b混合醇的含水率调节至0-0.02%,再将b混合醇降温至70℃-90℃时,加入催化剂2,搅拌均匀,得到b预处理组分;将b预处理组分的温度升温至90-100℃,进行排气泡和出料,得到b组分。
25.a组分和b组分混合后,得到用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂。
26.通过采用上述技术方案,在a组分的制备中,对a混合醇进行升温调节含水率,有助于加入催化剂1和异氰酸酯后,制备nco封端,从而体系中的游离异氰酸根,延长a组分的储存稳定性。对a混合醇降温,有助于加入催化剂1和异氰酸酯后,a混合醇和异氰酸酯更好的反应。采用该种方法,制备a组分操作简单,制备成功性高;同时按本发明的配比制备的a组分也具有优异的粘结性,提高了聚氨酯粘合剂的剥离强度。
27.在b组分的制备过程中,将b组分混合后,升温调节含水率,开始缩聚反应,同时去除反应过程中产生的水分;再对反应进行降温,加入催化剂2,催化剂2加快聚醚多元醇和聚酯多元醇的链增长反应的速率;接着再升高反应温度,开启链终止反应从而停止缩聚反应,本发明采用该种制备方法制备b组分,反应过程迅速;同时按照配比制备得到的b组分具有优良的粘合性,加强了聚氨酯粘合剂的粘结力。
28.当混合a组分和b组分后,a组分中含有大量活泼的异氰酸酯基团,与b组分中的羟
基发生反应形成氨甲基酸值基团,为聚氨酯粘合剂与纺织面料之间提高了粘结力。同时,b组分中的酯基可以与基材形成良好的氢键和范德华力,这些作用力加强了聚氨酯粘合剂和纺织面料之间的粘结力,使得聚氨酯粘合剂具有更好的粘结强度。
29.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.本技术中提出的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂具有较好的粘合剂和绿环保性;2.按照本技术提出的组分配比,制备得到的聚氨酯粘合剂具有优异的粘结强度;3.本技术中的制备方法操作简单,反应过程简便,按照本制备方法得到的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂具有较好的粘合剂和绿环保性。
具体实施方式
30.在本技术中,以二苯基甲烷二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及1,5-萘二异氰酸酯中的至少一种作为异氰酸酯原料;以二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸锌以及异辛酸铋中的至少一种作为催化剂1的原料;以1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷、n-甲基二环己胺、1,4-二甲基哌嗪、二吗啉乙基醚中以及二吗啉三乙基醚中的至少一种作为催化剂2的原料均能制备得到粘合性优异的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂。
31.以下结合实施例、制备例和对比例对本技术作进一步详细说明。
32.聚酯多元醇的制备例聚酯多元醇由以下多元酸、多元醇和聚酯催化剂经过调节反应温度和脱水速度均可制备得到,多元酸包括:己二酸、二聚酸以及氢化二聚酸中的至少一种;多元醇包括:二聚醇、氢化二聚醇、1,6己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二醇以及2-甲基-1,3丙二醇中的至少一种;聚酯催化剂包括:钛酸四丁酯和钛酸四异丁酯中的至少一种。
33.以下以制备例1为例说明。
34.制备例1本实施例中,聚酯多元醇包括以下组分:405g的新戊二醇、530g的己二酸、530g的二聚酸和0.1g钛酸四丁酯。
35.本实施例中,聚酯多元醇按照以下方法制备:向反应釜中依次加入新戊二醇、己二酸、二聚酸和钛酸四丁酯,并搅拌均匀,同时将反应釜升温至135-145℃,本实施例中升温至140℃,恒温3h。将精馏塔的塔顶温度保持在110℃,将混合液通过精馏塔,然后将反应釜内的温度升温至185-195℃,本实施例中升温至190℃,打开真空泵并开始计时,控制真空度慢慢增大,同时继续升温至205-215℃,本实施例中升温至210℃,进行酯交换反应,并通入氮气带走过剩的多元醇和小分子醇。抽真空5h后,检测样品的酸值和羟值,每2h取样一次到样品最终的酸值为0.1-0.3mgkoh/g,本实施例中最终的酸值为0.2mgkoh/g,羟值为55-57mgkoh/g,本实施例中的羟值为56.0mgkoh/g,恢复常压,将反应体系降至140℃,出料保存后得到聚酯二元醇。
36.制备例2-3如表1,制备例2-3与制备例1的不同之处在于:制备聚酯二元醇的原料配比不同。
37.表1样本新戊二醇/g己二酸/g二聚酸/g钛酸四丁酯/g
制备例25305405400.15制备例36605505500.2制备例4本制备例与制备例3的不同之处在于:不包含二聚酸,己二酸的用量为1100g。
38.制备例5本制备例与制备例4的不同之处在于:新戊二醇的用量330g,还包括1,4-环己烷二醇330g。
39.制备例6本制备例与制备例3的不同之处在于:新戊二醇的用量330g,还包括1,4-环己烷二醇330g。实施例
40.以下以实施例1为例进行说明。
41.实施例1本实施例提供一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,原料包括a组分和b组分,a组分和b组分的质量比为2:(1-3)。
42.本实施例提供一种a组分,包括25g聚醚多元醇,70g聚酯多元醇和45g异氰酸酯;聚醚多元醇为氧化乙烯二元醇,a组分中的聚酯多元醇为制备例1的一种聚酯多元醇,异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯;本实施例提供一种b组分,包括100g聚酯多元醇。b组分中的聚酯多元醇为至少一种制备例中的聚酯多元醇,本实施例中聚酯多元醇为制备例1和制备例2两种聚酯多元醇各50g。
43.一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法为,包括以下步骤,a组份的制备:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至110℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;然后将反应装置内混合物的温度降至65℃,再加入二苯基甲烷二异氰酸酯,并控制反应温度在70℃,反应4h,使得nco含量趋于稳定;最后保持温度在100℃同时抽真空至体系中无气泡,出料,得到a组分。
44.b组份的制备:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至110℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;最后保持温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
45.将a组分和b组分分别存放,待使用时,将a组分和b组分混合均匀,即得到双组分无溶剂聚氨酯粘合剂。
46.实施例2-6实施例2-6和实施例1的不同之处在于,原料组分不同,具体见表2。
47.表2
实施例7实施例7和实施例3的不同之处在于:b组分中的聚酯二元醇为制备例中的任意一种,本实施例中聚酯二元醇为制备例1的聚酯二元醇100g。
48.实施例8实施例8和实施例3的不同之处在于:a组分中的聚醚二元醇选用聚氧化乙烯二元醇和聚氧化丁烯二元醇,聚氧化乙烯二元醇和聚氧化丁烯二元醇的用量分别是25g和30g。
49.实施例9实施例9和实施例3的不同之处在于:a组分中的聚醚二元醇选用聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丁烯二元醇和聚氧化丙烯二元醇,聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丁烯二元醇和聚氧化丙烯二元醇的用量分别为10g、20g和25g。
50.实施例10实施例10和实施例3的不同之处在于:a组分中的异氰酸酯选用二苯基甲烷二异氰酸酯和液化二苯基,二苯基甲烷二异氰酸酯和液化二苯基的用量分别为10g和25g。
51.实施例11实施例11和实施例3的不同之处在于:a组分的原料还包括0.01g的催化剂1,本实施例中的催化剂1为二月桂酸二丁基锡。
52.a组分的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;然后将反应装置内的温度降至50℃,先加入二月桂酸二丁基锡,再加入二苯基甲烷二异氰酸酯,并控制反应装置内的反应温度在90℃,反应3h,使得nco含量趋于稳定;最后保持反应装置内的温度在90℃,同时抽真空至体系中无气泡,出料,得到a组分。
53.实施例12
实施例12和实施例11的不同之处在于:催化剂1的加入量为0.25g。
54.实施例13实施例13和实施例11的不同之处在于:催化剂1的加入量为0.5g。
55.实施例14实施例14和实施例11的不同之处在于:催化剂1为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡,二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡的用量分别为0.005g。
56.实施例15实施例15和实施例3的不同之处在于:b组分的原料还包括:0.01g的催化剂2,本实施例中的催化剂2为1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷。
57.b组分的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;将反应装置中的温度保持在80℃,加入0.01g的1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷,搅拌0.8h,最后保持反应装置中的温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
58.实施例16实施例16和实施例15的不同之处在于:催化剂2的加入量为0.1g。
59.b组分的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;将反应装置中的温度保持在80℃,加入0.1g的1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷,搅拌0.5h,最后保持反应装置中的温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
60.实施例17实施例17和实施例15的不同之处在于:催化剂2的加入量为0.2g。
61.b组分的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;将反应装置中的温度保持在90℃,加入0.2g的1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷,搅拌1h,最后保持反应装置中的温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
62.实施例18实施例18和实施例15的不同之处在于:本实施例中的催化剂2为1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷和n-甲基二环己胺,1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷和n-甲基二环己胺的用量为0.005g。
63.实施例19实施例19和实施例3的不同之处在于:a组分的原料还包括:0.01g的催化剂1,催化剂1为二月桂酸二丁基锡;b组分的原料还包括:0.01g的催化剂2,催化剂2为1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷。
64.a组分的制备包括以下步骤:
首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;然后将反应装置中的温度降至50℃,先加入0.01g二月桂酸二丁基锡,再加入二苯基甲烷二异氰酸酯,并控制反应装置中的反应温度在90℃,反应3h,使得nco含量趋于稳定;最后保持反应装置中的温度在90℃同时抽真空至体系中无气泡,出料,得到a组分。
65.b组分的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入另一个反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.01%;将反应装置中的温度保持在90℃,加入0.01g的1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷,搅拌1h,最后保持反应装置中的温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
66.实施例20实施例20和实施例1的不同之处在于:本实施例中用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法为,a组份的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0;然后将反应装置中的温度降至50℃,再加入二苯基甲烷二异氰酸酯,并控制反应装置中的反应温度在50℃,反应3h,使得nco含量趋于稳定;最后保持反应装置中的温度在90℃同时抽真空至体系中无气泡,出料,得到a组分。
67.b组份的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入另一个反应装置中,升温至100℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0;最后保持反应装置中的温度在100℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
68.实施例21实施例21和实施例1的不同之处在于:本实施例中用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法为,a组份的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入反应装置中,升温至120℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.02%;然后将反应装置中的温度降至80℃,再加入二苯基甲烷二异氰酸酯,并控制反应装置中的反应温度在90℃,反应5h,使得nco含量趋于稳定;最后保持反应装置中的温度在110℃同时抽真空至体系中无气泡,出料,得到a组分。
69.b组份的制备包括以下步骤:首先将配比好的氧化乙烯二元醇、聚酯二元醇投入另一个反应装置中,升温至120℃,搅拌均匀并抽真空,使反应装置内混合物的含水率降至0.02%;最后保持反应装置中的温度在110℃,抽真空至体系中无气泡,出料,得到b组分。
70.对比例对比例1对比例1是型号为hdp-2310的市售粘合剂。
71.对比例2对比例2与实施例3的不同之处在于,a组分和b组分中的聚酯多元醇均用等量的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇代替。
72.对比例3对比例3与实施例3的不同之处在于,原料中的氧化乙烯二元醇用等量的聚四氢呋喃二醇代替。
73.性能检测针对本技术实施例1-21和对比例1-3提供的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,进行如下的粘合强度和粘度测试,检测数据见表3和表4。
74.具体测试方法为:将粘合剂贴合于涤纶布和厚度为0.06mm的tpu之间,在23℃、湿度35%的环境中养生不同时间后,进行各项测试。涤纶布与tpu的粘合剂涂布重量均为6g/m2。
75.剥离强度测试方法为:宽度为15mm的tpu膜的剥离强度,拉力机速度200mm/min,单位:n,每个测试的最终数据使用5组数据总和的平均值。
76.水洗强度测试条件为:将贴合固化一定时间的成品布放入60℃水中,水洗40分钟后,在100℃环境中烘干10分钟后,进行剥离强度测试。
77.粘度测试方法为:采用旋转粘度计对聚氨酯粘合剂的粘度进行测试,旋转粘度计的工作原理为:由一台同步微型电动机带动转筒以一定的速率在被测流体中旋转,由于受到流体粘滞力的作用,转筒会产生滞后,与转筒连接的弹性元件则会在旋转的反方向上产生一定的扭转,由传感器测得扭转应力的大小,从而得到流体的粘度值。
78.表3
表4
与实施例3相比,对比例1的粘度较大,同时剥离强度较低,对比例1的产品整体性能较低,说明本技术中的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂具有较好的粘合性能。
79.与实施例3相比,对比例2的粘度较大,同时剥离强度较低,对比例2中用到的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇并不能在a组分和b组分中发挥优异的粘合作用,说明按照制备例1和制备例2的配方体系制备得到的聚酯多元醇可以改善聚氨酯粘合剂的粘结性。
80.与实施例3相比,对比例3的对比例2的粘度较大,同时剥离强度较低,对比例3中的聚四氢呋喃二醇不能与制备例1和制备例2中制备得到的聚酯多元醇之间发生很好的缩聚反应,这说明实施例中用到的聚醚多元醇和经过制备例1和制备例2制备得到的聚酯多元醇之间具有特殊的协同反应作用,从而使本技术提出的聚氨酯粘合剂具有优异的粘结作用。
81.由实施例1-6的剥离强度和粘度结果可知,本技术的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂具有良好的粘结性,其中实施例3为较优实施例。
82.与对比例1相比,实施例7中的剥离强度高于对比例1,实施例7的粘度低于对比例1的粘度,说明b组分中只有一种聚酯二元醇仍可以使聚氨酯粘合剂具有很好的粘合性能。
83.与对比例1相比,实施例8-9的剥离强度高于对比例1,实施例8-9的粘度近似于实施例3,说明a组分中选用多种聚醚二元醇,有助于提高聚氨酯粘合剂的内聚力和粘合性。
84.与实施例3相比,实施例10的剥离强度和粘度与实施例3相近,说明加入多种异氰酸酯后,聚氨酯粘合剂依旧具有优异的粘合性能。
85.与实施例3相比,实施例11-19的剥离强度显著提高,实施例11-19的粘度与实施例3的粘度相近,这说明向a组分中加入催化剂1和向b组分中加入催化剂2均可提高反应的速率,提高a组分和b组分的活性,从而使得聚氨酯粘合剂具有更好的粘结性能。
86.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
技术特征:
1.一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于,包括a组分和b组分,按双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的总重量计,所述a组分包括25-60份聚醚多元醇、15-80份聚酯多元醇和10-55份异氰酸酯,所述b组分包括0-50份聚醚多元醇和40-100份聚酯多元醇。2.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于:所述聚醚多元醇包括聚氧化乙烯二元醇。3.根据权利要求2所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于:所述聚醚多元醇还包括聚氧化丁烯二元醇和聚氧化丙烯二元醇中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于,所述聚酯多元醇包括以下重量份的组分:1060-1100份多元酸、405-660份多元醇和0.1-0.5份聚酯催化剂;所述多元酸为己二酸、二聚酸以及氢化二聚酸中的至少一种;所述多元醇为二聚醇、氢化二聚醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二醇以及2-甲基-1,3-丙二醇中的至少一种;所述聚酯催化剂为钛酸四丁酯和钛酸四异丁酯中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于,所述聚酯多元醇按照如下方法制备:s1、将多元醇、多元酸和聚酯催化剂搅拌均匀,得到混合液;s2、将混合液升温至135℃-145℃,进行稳定脱水,再继续升温至185℃-195℃,进行抽真空,得到脱水混合物;s3、将脱水混合物继续升温至205℃-215℃进行酯交换反应,当反应产物的最终酸值为0.1-0.3mgkoh/g,羟值为55-57mgkoh/g时,进行减压、降温,得到聚酯二元醇。6.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于:所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及1,5-萘二异氰酸酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于,所述a组分还包括以下重量份的组分:0.01-0.5份催化剂1,所述催化剂1为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸锌以及异辛酸铋中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于,所述b组分中还包括以下重量份的组分:0.01-0.2份催化剂2,所述催化剂2为1,2-双(二甲氨基乙氧基)乙烷、n-甲基二环己胺、1,4-二甲基哌嗪、二吗啉乙基醚中以及二吗啉三乙基醚中的至少一种。9.根据权利要求1所述的一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂,其特征在于:所述a组分和所述b组分的重量比为2:(1-3)。10.一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,a组分的制备:按配比,聚醚多元醇和聚酯多元醇混合均匀,得到a混合醇;将a混合醇升温至100-120℃,将a混合醇的含水率调节至0-0.02%,再将a混合醇降温至50℃-80℃,加入催化剂1和异氰酸酯,进行保温反应,得到a预处理组分;将a预处理组分的温度升温至90-100℃,进行排气泡和出料,得到a组分;b组分的制备步骤为:按配比,聚醚多元醇和聚酯多元醇混合均匀得到b混合醇;将b混
合醇升温至100-120℃,将b混合醇的含水率调节至0-0.02%,再将b混合醇降温至70℃-90℃时,加入催化剂2,搅拌均匀,得到b预处理组分;将b预处理组分的温度升温至90-100℃,进行排气泡和出料,得到b组分;a组分和b组分混合后,得到用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂。
技术总结
本发明涉及聚氨酯粘合剂领域,具体公开了一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂及其制备方法。聚氨酯粘合剂包括A组分和B组分,按双组分无溶剂聚氨酯粘合剂的总重量计,所述A组分包括25-60份聚醚多元醇、15-80份聚酯多元醇和10-55份异氰酸酯,所述B组分包括0-50份聚醚多元醇和40-100份聚酯多元醇。本申请提供一种用于纺织面料复合的双组分无溶剂聚氨酯粘合剂及其制备方法,用于提高粘合剂的粘结性和环保性。的粘结性和环保性。
技术研发人员:
丛小雨 张泽绮
受保护的技术使用者:
江苏华大新材料有限公司
技术研发日:
2022.07.27
技术公布日:
2022/9/16