專利名稱：單組份聚氨酯粘接劑/密封膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種聚氨酯粘接劑的制備方法，尤其涉及的是關(guān)于單組份聚氨酯粘接劑/密封膠的制備方法。
目前，單組份聚氨酯粘接劑/密封膠主要是應(yīng)用于中、高檔轎車擋風(fēng)玻璃與車體之間的粘接和密封，使轎車整體剛性和密封性能都好。發(fā)達國家轎車生產(chǎn)中擋風(fēng)玻璃都是使用粘接工藝，我國引進車型的擋風(fēng)玻璃也大都采用粘接工藝，但粘接擋風(fēng)玻璃所用的單組份聚氨酯粘接劑/密封膠一直依靠進口。世界上能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的這種產(chǎn)品只有少數(shù)發(fā)達國家，如美國的ESSEX公司、瑞士的EMS-TOGO公司。他們在制備此聚氨酯粘接劑/密封膠時必須使用高分子量(M＝8000)的聚醚，而且需用高技術(shù)才能獲得，價格高昂。
本發(fā)明的目的是用國產(chǎn)的分子量為4790～5500的三元端羥基聚醚替代進口的平均分子量為8000的聚醚與過量的芳香族二異氰酸酯反應(yīng)，再用含三個或四個碳原子二元低分子醇進行擴鏈、接枝，加催化劑、填料、溶劑，得到單組份聚氨酯粘接劑/密封膠，克服了不能用低分子量聚醚生產(chǎn)單組份聚氨酯粘接劑/密封膠的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是按照下面的配方取相應(yīng)量的三元端羥基聚醚(平均分子量為5000)和過量的芳香族二異氰酸酯進行加聚反應(yīng)，再用三碳或四碳二元低分子醇進行擴鏈、接枝，羥基與異氰酸基的摩爾比為1∶1.5～2.4，加入催化劑，使反應(yīng)進行更完全，再加入嵌段劑、填料，便制得單組份聚氨酯粘接劑/密封膠。使用配方及原料如下原 料 重量份分子量為4790～5500的國產(chǎn)含端羥基三元聚醚 35～45芳香族二異氰酸酯 4～7.5三碳或四碳二元醇 0.02～0.5填料 15～26溶劑使用干燥料時 3～5
使用含濕氣填料時25～35催化劑 0.02～0.50嵌段劑 0.1～0.6增塑劑 8～20所用原料說明1、國產(chǎn)含端羥基三元聚醚的分子量為4790～5500。
2、芳香族二異氰酸酯主要是MDI、TDI和NDI(二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯)。
3、三碳或四碳二元醇，主要是1，3-丙二醇，1，4-丁二醇。
4、催化劑含Sn、N化合物，主要是辛酯亞錫、二月桂酸二丁基錫、N-甲基或N-乙基嗎啉。
5、嵌段劑是含活性亞甲基類化合物，主要是乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二烷基(二甲基、二乙基、甲基乙基)酯等。
6、增塑劑是不活潑性的，主要有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯等。
7、溶劑無水甲苯、無水二甲苯、無水乙酸乙酯等。
8、填料無水超細滑石粉、無水鈦白粉、無水中超炭黑、無水白炭黑。
其反應(yīng)機理為第一、
第二、OCN～P～NCO+HO-R2-OH→
第三、PUR+H2O→H2N-……-NH2+CO2
2、二異氰酸酯OCN-R1-NCO3、三或四碳二元醇HO-R2-OH4、預(yù)聚體～P～5、單組份聚氨酯PUR其生產(chǎn)工藝過程有兩種，而且均采用隔絕空氣、無水合成工藝，具體如下一、先加填料生產(chǎn)工藝按配方準確稱取各種原料，先把35～45份(指重量份，下同)聚醚、8～20份增塑劑和15～26份填料混合后研磨，然后用15-20份溶劑稀釋入釜，加熱至70～85℃，抽真空進行蒸餾除水。當(dāng)溶劑餾出液中含水量小于4ppm時，降溫至50～55℃，緩緩加入4～7.5份先熔化好并用3～5份無水溶劑稀釋的芳香族二異氰酸酯，逐漸升溫至53～65℃，反應(yīng)1～2小時，之后再加入0.02～0.5份三碳或四碳低分子二元醇和0.8～1份溶劑稀釋的催化劑0.01～0.2份，反應(yīng)1～2小時后，降溫至50～60℃，加入用1.5～2份溶劑稀釋的嵌段劑0.1～0.6重量份，再加入用1.5～2份溶劑稀釋的催化劑0.01～0.3份，攪勻降溫至20～25℃，隨時監(jiān)測產(chǎn)品粘度和-NCO含量，當(dāng)粘度達到9×105～11×105mPaS，-NCO含量為預(yù)聚體的1.7～2.7％重量時，合格出釜。
二、先合成預(yù)聚體生產(chǎn)工藝按配方稱取35～45份(指重量份，下同)聚醚加入釜中，加入用2～3份無水溶劑稀釋的4～7.5份芳香族二異氰酸酯，緩緩升溫至53～60℃反應(yīng)，1～1.5小時，再加入0.02～0.5份三碳或四碳低分子二元醇，反應(yīng)1～1.5小時，降溫至50-60℃，再加入用0.5～1.0份溶劑稀釋的0.1～0.6份無水嵌段劑、再加入用0.2～0.5份溶劑稀釋的0.01～0.3份催化劑，升溫至55-65℃，繼續(xù)反應(yīng)1～1.5小時，降溫至35～40℃，檢測-NCO含量達到預(yù)聚體的1.7～2.7％重量即可。再加入8～20份無水增塑劑和無水填料15～26份，混均降溫至20～25℃，檢測產(chǎn)品粘度達到9×105～11×105mPaS即出釜包裝。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果為產(chǎn)品生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，原料價格低廉，產(chǎn)品各項性能指標(biāo)都達到或超過世界同類產(chǎn)品的水平，而且原料易得。
下面是本發(fā)明的具體實施例子。
實施例1原 料 重量份沈陽化工廠生產(chǎn)的平均分子量為5000的三元端羥基聚醚 42.5無水中超炭黑 25.5鄰苯二甲酸二辛酯 171，3-丙二醇0.1二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI) 6.08甲苯二異氰酸酯(TDI)0.4辛酸亞錫 0.00187乙酰乙酸乙酯 0.43二月桂酸二丁基錫 0.26甲苯 26首先稱取聚醚、鄰苯二甲酸二辛酯和中超炭黑混均，研成細膩膏狀，加入17份甲苯稀釋入釜，加熱升溫至70～85℃，待餾份甲苯中含水量小于4ppm時，降溫至53℃，緩緩加入用4份甲苯稀釋的MDI、TDI溶液，升溫至65℃，反應(yīng)1～2小時，加入1，3-丙二醇和用1份甲苯稀釋的辛酸亞錫，再反應(yīng)1小時，降溫至55℃，加入用2份甲苯稀釋的乙酰乙酸乙酯，之后再加入用2份甲苯稀釋的二月桂酸二丁基錫，攪均降溫，測量其粘度達到106mPaS、-NCO含量為預(yù)聚體的1.7～2.7％重量便出釜。
實施例2原 料 重量份沈陽化工廠生產(chǎn)的平均分子量為5000的三元端羥基聚醚 38無水中超炭黑 22鄰苯二甲酸二辛酯 151，3-丙二醇0.06二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI) 5.44甲苯二異氰酸酯(TDI)0.2辛酸亞錫 0.0016乙酰乙酸乙酯 0.38二月桂酸二丁基錫 0.23甲苯 4稱取聚醚加入釜中，加入用2份無水甲苯稀釋的MDI、TDI，升溫至53～60℃，反應(yīng)1～2小時，加入1，3-丙二醇和用0.5份無水甲苯稀釋的辛酸亞錫，繼續(xù)反應(yīng)1.5小時，降溫至50℃，再加入用1份無水甲苯稀釋的乙酰乙酸乙酯，再加入用0.5份無水甲苯稀釋的二月桂酸二丁基錫，升溫至55～65℃，繼續(xù)反應(yīng)1小時，降溫至35℃，檢測-NCO含量達到預(yù)聚體的1.7～2.7％的重量，再加入無水鄰苯二甲酸二辛酯和無水炭黑，混均降溫至20～25℃，檢測產(chǎn)品粘度達到106mPaS即出釜包裝。
權(quán)利要求
1.一種單組份聚氨酯粘接劑/密封膠的制備方法，其特征是先把35～45重量份分子量為4790～5500的含端羥基三元聚醚、8～20重量份增塑劑與15～26重量份填料混合后研磨，加入18.5～25重量份溶劑稀釋入釜，加熱至70～85℃，抽真空進行蒸餾除水，當(dāng)溶劑餾出液含水量小于4PPm時，降溫至50～55℃，緩緩加入4～7.5重量份先熔化好并用3～5重量份無水溶劑稀釋的芳香族二異氰酸酯，逐漸升溫到53～65℃，再反應(yīng)1～2小時，加入0.02～0.5重量份三碳或四碳二元醇和用0.8～1.0重量份溶劑稀釋的催化劑0.01～0.2重量份，再反應(yīng)1～2小時，降溫至50～60℃，加入用1.5～2重量份溶劑稀釋的含活性亞甲基嵌段劑0.1～0.6重量份，之后再加入用1.5～2重量份溶劑稀釋的二月桂酸二丁基錫0.01～0.3重量份攪均降至20～25℃，測其粘度為9×105～11×105毫帕秒和游離異氰酸基含量占預(yù)聚體的1.7～2.7％重量后，合格出釜。
2.一種單組份聚氨酯粘接劑/密封膠的制備方法，其特征是稱取35～45重量份分子量為4790～5500的含端羥基三元聚醚加入釜中，加入用1.5～2重量份無水溶劑稀釋的4～7.5重量份芳香族二異氰酸酯，緩緩升溫至53～60℃，反應(yīng)1～2小時，再加入0.02～0.5重量份三碳或四碳二元醇和用0.2～0.5重量份無水溶劑的0.01～0.2重量份催化劑，繼續(xù)反應(yīng)1～1.5小時，降溫至50～60℃，再加入用0.5～1.0重量份溶劑稀釋的0.1～0.6重量份無水嵌段劑，之后再加入用0.2～0.5重量份溶劑稀釋的催化劑0.01～0.3重量份，升溫至55～65℃，繼續(xù)反應(yīng)1～1.5小時，降溫至35～40℃，檢測-NCO含量達到預(yù)聚體的1.7～2.7％重量即可，再加入8～20重量份無水增塑劑和無水填料15～26重量份，混均降溫至20～25℃，檢測產(chǎn)品粘度達到9×105～11×105毫帕秒，出釜包裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的芳香族二異氰酸酯是二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯、甲苯二異酯或1，5-萘二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的填料為中超無水炭黑、滑石粉、白炭黑或鈦白粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的其中三碳或四碳二元醇是1，3-丙二醇或1-丁二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的溶劑是無水甲苯、無水二甲苯或無水乙酸乙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的催化劑是辛酯亞錫、二月桂酸二丁基錫、N-甲基嗎啉或N-乙基嗎啉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的含活性亞甲基嵌段劑為乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二甲基酯、丙二酸二乙基酯或丙二酸甲基乙基酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于其中的增塑劑是鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二壬酯。
全文摘要
本發(fā)明屬于單組分聚氨酯粘接劑/密封膠的制備方法，其特征在于用國產(chǎn)三元端羥基聚醚(M為5000)與芳香族二異氰酸酯進行加成聚合，用含三個或四個碳原子二元醇擴鏈、接枝，加入催化劑與嵌段劑，并加入無水填料。本發(fā)明的實現(xiàn)代替了現(xiàn)行的單組分聚氨酯粘接劑/密封膠產(chǎn)品，使產(chǎn)品制備時用低分子量物料代替了高分子量的聚醚，其主要條件是抽空、除水、氮氣保護、適宜溫度，該制備工藝簡便、原料易得、價格低廉。
文檔編號C09J175/04GK1161362SQ9710075
公開日1997年10月8日 申請日期1997年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月21日
發(fā)明者謝雷, 胡守范, 姚國臣, 王國祥 申請人:吉林省科技開發(fā)實業(yè)公司