技术领域
[0001] 本
发明涉及一种胶黏剂，尤其涉及一种高耐水聚氨酯胶黏剂。
背景技术
[0002] 聚氨酯全称是聚氨酯
甲酸脂，是指分子主链中基含有重复单元链胺酯基(-NHCOO-)的
聚合物的统称。聚氨酯胶黏剂是以聚氨酯为基料的胶黏剂，聚氨酯胶黏剂中含有胺酯基、异氰酸酯基、脲基等极性基团，能够与还有活泼氢的材料形成共价键和氢键粘结在一起，通过调节聚氨酯的配方可以满足与金属、塑料、木材等不同材料的粘结。聚氨酯胶黏剂的低温性能优于其他类型的胶黏剂，除此之外，它还具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐
溶剂、耐化学药品等性能，因此，聚氨酯胶黏剂被广泛地应用于纺织、家具、建筑、
汽车等领域。
[0003] 近年来，人们的家具消费观念正在转变和突破，由以往对功能性的追求发展为个性化、时尚化、功能性、装饰化、美观化、环保化，因此家具的更新速度也会逐步加快。由于家具产品的生产中大量使用聚氨酯(PU)海绵，因此家具产品
床垫、沙发等对PU海绵需求也将组成之间保持稳定增长。聚氨酯胶黏剂是海绵的制备过程中常用的胶水，聚氨酯胶黏剂的组成以及各组成之间的配比对海绵的性能具有非常重要的影响。目前，海绵
制造过程中常常遇到的问题是：海绵制造过程中使用的聚氨酯胶水粘结强度不好，使得海绵的
力学结构较差，弹性不足，非常松散。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是：为了解决
现有技术中海绵制造过程中使用的胶水粘结强度不好，使得海绵的力学结构较差，弹性不足，非常松散的问题，本发明提供了一种高耐水聚氨酯胶黏剂，一种高耐水聚氨酯胶黏剂，其组分包括低聚物多元醇、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、小分子扩链剂、内交联剂、外交联剂、助剂、催化剂、溶剂、
表面活性剂、
碳化二亚胺、抗
氧剂，通过选择合理的聚氨酯胶黏剂配方使得所制备的聚氨酯胶黏剂具有较好的初黏强度、终黏强度、适宜的开放时间、良好的耐水性和力学性能。本法所制备的聚氨酯胶黏剂作为海绵胶水对海绵中的各组分具有良好的粘结性，制得的海绵弹性好、紧实，不易脱胶。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 一种高耐水聚氨酯胶黏剂(以重量份计)：包括低聚物多元醇105-110 份、二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯20-40份、小分子扩链剂10-20份、内交联剂0.5-2份、外交联剂1-3份、助剂10-15份、催化剂1-2份、溶剂50-80 份、表面活性剂3-5份、碳化二亚胺5-7份、抗氧剂1-2份；
[0007] 所述低聚物多元醇包括聚
己二酸-1,2-丙二醇脂二醇、聚氧化丙烯二醇；
[0008] 所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为2000；
[0009] 所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000；
[0010] 所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇的重量比为20:1；
[0011] 所述小分子扩链剂包括异佛尔
酮二胺、1,6-己二醇，异佛尔酮二胺与 1,6-己二醇的重量比为1:1；
[0012] 所述助剂包括环氧乙烷、纳米
二氧化硅、硅烷
偶联剂，环氧乙烷与纳米
二氧化硅、硅烷偶联剂的重量比为10:1:3，所述纳米二氧化硅的粒径为 50-100nm。
[0013] 所述内交联剂包括己三醇、三羟甲基丙烷，己三醇与三羟甲基丙烷的重量比为2:3。
[0014] 所述外交联剂为三聚异氰酸酯。
[0015] 所述溶剂为乙酸乙酯。
[0016] 所述催化剂是有机
锡催化剂、有机铋催化剂、叔胺类催化剂中的一种。
[0017] 所述表面活性剂是
丙烯酸酯、有机硅中的一种。
[0018] 所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)
苯酚与三(4-辛基苯基)
亚磷酸酯的混合物，2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基) 亚磷酸酯的重量比为3:1。
[0019] 所述的一种高耐水聚氨酯胶黏剂按照以下制备步骤合成：
[0020] (1)将溶剂提纯备用；
[0021] (2)将105-110份低聚物多元醇在110℃下脱水2h，降温至55℃，加入20-40份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的50-80份溶剂，在转速1500rpm下使得预聚物在溶剂中溶解分散，
真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0022] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的溶液中加入小分子扩链剂10-20 份、3-5份表面活性剂，在转速800rpm下快速搅拌均匀，继续加入内交联剂0.5-2份、外交联剂1-3份、助剂10-15份、3-5份表面活性剂，在转速 800rpm下快速搅拌均匀，依次加入碳化二亚胺5-7份、抗氧剂1-2份，在转速800rpm下快速搅拌均匀，然后加入催化剂1-2份，在转速1500rpm下快速搅拌反应；
[0023] (4)将刷有
脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以
拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0024] 本发明的有益效果是：
[0025] (1)本发明提供的一种高耐水聚氨酯胶黏剂，具有较好的初黏强度、终黏强度和适宜的开放时间。
[0026] (2)本发明提供的一种高耐水聚氨酯胶黏剂，具有良好的耐水性和力学性能，其耐水率(2h)可以达到1％以下，拉伸强度可以达到38MPa,剪切强度可以达到10MPa。
具体实施方式
[0028] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0029] (2)将105份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为 20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入20份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的50份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0030] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入10 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物、3份聚醚改性聚硅氧烷(比重1.042)，在转速
800rpm下快速搅拌均匀，继续依次加入0.5份己三醇与三羟甲基丙烷的重量比为2:3混合的内交联剂、1份外交联剂三聚异氰酸酯、10份重量比为10:1:3的环氧乙烷、二氧化硅与硅烷偶联剂的混合物，二氧化硅的粒径为50nm，所述硅烷偶联剂为KH550，在转速800rpm 下快速搅拌均匀，加入5份碳化二亚胺以及1份重量比为3:1的2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入1份催化剂二月桂酸二丁基锡，在转速 1500rpm下快速搅拌反应；
[0031] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0032] 实施例2
[0033] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0034] (2)将106份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为 20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入30份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的60份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0035] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入15 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物和4份聚醚改性聚硅氧烷(比重1.043)，在转速
800rpm下快速搅拌均匀，继续依次加入1 份重量比为2:3的己三醇与三羟甲基丙烷的混合的内交联剂、2份外交联剂三聚异氰酸酯、11份环氧乙烷、重量比为10:1:3的二氧化硅与硅烷偶联剂混合的助剂，二氧化硅的粒径为60nm，所述硅烷偶联剂为KH560，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入6份碳化二亚胺以及1.5份重量比为3:1 的2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm下快速搅拌均匀，然后加入
1.5份催化剂异辛酸铋，在转速1500rpm下快速搅拌反应；
[0036] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0037] 实施例3
[0038] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0039] (2)将107份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入40份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的70份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0040] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入20 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物和5份丙烯酸丁酯，在转速800rpm下快速搅拌均匀，继续依次加入1.5份重量比为2:3的己三醇与三羟甲基丙烷混合的内交联剂、3份外交联剂三聚异氰酸酯、12份重量比为10:1:3的环氧乙烷、二氧化硅与硅烷偶联剂混合的助剂，二氧化硅的粒径为70nm，所述硅烷偶联剂为KH570，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入7份碳化二亚胺以及2份重量比为3:1的2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm下快速搅拌均匀，然后加入2份催化剂三乙胺，在转速
1500rpm下快速搅拌反应；
[0041] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0042] 实施例4
[0043] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0044] (2)将108份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为 20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入30份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的80份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0045] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入15 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物和4份丙烯酸丁酯，在转速800rpm下快速搅拌均匀，继续加入2份重量比为2:3的己三醇与三羟甲基丙烷混合的内交联剂、2份外交联剂三聚异氰酸酯、13份重量比为 10:1:3的环氧乙烷、二氧化硅与硅烷偶联剂混合的助剂，二氧化硅的粒径为80nm，所述硅烷偶联剂为KH550，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入6份碳化二亚胺以及1份重量比为3:1的2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基) 苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm下快速搅拌均匀，然后加入1份催化剂二月桂酸二丁基锡，在转速1500rpm下快速搅拌反应；
[0046] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0047] 实施例5
[0048] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0049] (2)将109份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为 20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入30份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的70份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0050] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入15 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物和5份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，在转速800rpm下快速搅拌均匀，继续加入1份重量比为 2:3的己三醇与三羟甲基丙烷混合的内交联剂、2份外交联剂三聚异氰酸酯、 14份重量比为10:1:3的环氧乙烷、二氧化硅与硅烷偶联剂混合的助剂，二氧化硅的粒径为90nm，所述硅烷偶联剂为KH550，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入7份碳化二亚胺以及2份重量比为3:1的2,6-二叔丁基-4 (二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm 下快速搅拌均匀，然后加入1份催化剂二甲基环己胺，在转速1500rpm下快速搅拌反应；
[0051] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0052] 实施例6
[0053] (1)将溶剂乙酸乙酯在77℃下提纯备用；
[0054] (2)将110份聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇与聚氧化丙烯二醇重量比为 20:1的聚酯多元醇的混合物，所述聚己二酸-1,2-丙二醇脂二醇的分子量为 2000，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000，在110℃下脱水2h，降温至 55℃，加入40份的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，逐渐升温至80℃反应2h 得到预聚物，降温至70℃，加入脱水后的80份乙酸乙酯，在转速1500rpm 下使得预聚物在乙酸乙酯中溶解分散，真空脱泡20s至混合物中无上升液面；
[0055] (3)在上述步骤(2)中得到的脱泡后的预聚物的溶液中依次加入10 份重量比为1:1的异佛尔酮二胺与1,6-己二醇的混合物和3份2-丙烯酸十二烷基酯，在转速800rpm下快速搅拌均匀，继续依次加入0.5份重量比为 2:3的己三醇与三羟甲基丙烷混合的内交联剂、1份外交联剂三聚异氰酸酯、 15份重量比为10:1:3的环氧乙烷、二氧化硅与硅烷偶联剂混合的助剂，二氧化硅的粒径为100nm，所述硅烷偶联剂为KH570，在转速800rpm下快速搅拌均匀，加入7份碳化二亚胺以及2份重量比为3:1的2,6-二叔丁基-4 (二甲氨甲基)苯酚与三(4-辛基苯基)亚磷酸酯的混合物，在转速800rpm 下快速搅拌均匀，加入1份催化剂N-甲基吗啉，在转速1500rpm下快速搅拌反应；
[0056] (4)将刷有脱模剂的模具在120℃下预热20min，将步骤(3)最终反应后的溶液倒入模具中，用玻璃棒沾其可以拉丝其不断的时候盖上模具加压10MPa硫化2h，硫化后取出，将试样取出在100℃下再硫化10h，即得到聚氨酯胶黏剂。
[0057] 实施例1-6所制备的材料的性能测试如下表1和表2：
[0058] 本法所制备的聚氨酯胶黏剂的力学性能测试按照GB/T 528-2009标准测试；
[0059] 本法所制备的聚氨酯胶黏剂的开放时间测试按照GB/T 3477.57-2002 标准测试：将胶液涂覆在光滑的平板上，控制胶层厚度为0.1mm，用秒表记录胶层表面具有黏性的时间(s)。
[0060] 表1
[0061]
[0062]
[0063] 表2
[0064] 实施例 开放时间/s 耐水性(2h)/％实施例1 120 1％
实施例2 126 0.8％
实施例3 121 1％
实施例4 125 1.2％
实施例5 122 0.8％
实施例6 121 0.6％
[0065] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及
修改。本项发明的技术性范围并不局限于
说明书上的内容，必须要根据
权利要求范围来确定其技术性范围。
