高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水的制作方法

1.本发明涉及胶水技术领域，具体为一种高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水。


背景技术：

2.胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属于精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质来进行分类，胶水不是独立存在的，它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用，常见的有瞬间胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、uv胶水（紫外线光固化类）、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。
3.在胶水的使用中，涂胶量过多会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起，高分子体间就产生不了很好的拉力，同时，高分子体间的水分也不容易挥发掉，这就是为什么在粘接过程中“胶膜越厚，胶水的粘接效力越差”，涂胶量过多，胶水大起到的是“填充作用”而不是粘接作用，物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力，而是胶水的“内聚力”，因此需要使用到高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水改善使用效果，以便达到使用需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水，其主要成分为：聚氨酯，低聚物多元醇、二异氰酸酯、溶剂、醋酸乙酯、改性环氧树脂、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料，热塑性酚醛树脂，改性脲醛树脂，其特征在于：包括以下六个步骤：步骤一：所述将聚氨酯主剂与低聚物多元醇以及过量的二异氰酸酯导入搅拌容器内进行混合反应，制成异氰酸酯基封端的预聚体，然后加入二元胺进行扩链和交联，在扩链和交链过程中形成脲链和缩二脲结，然后加入聚氧化丙烯二醇反应制成含nco基的预聚体，形成聚氨酯主剂；步骤二：所述将制得的聚氨酯主剂加适量的水进行稀释，然后加入溶剂进行搅拌后，再将固化剂加入到稀释好的聚氨酯主剂中，并充分搅拌制得聚氨酯胶水；步骤三：所述将环氧树脂主剂与固化剂导入搅拌容器内，进行混合反应，然后加入增韧剂进固化反应，改善脆性，进行搅拌混合后制得黏合剂，然后加入稀释剂，降低黏合剂的粘度，改善工艺性，同时加入填料混合反应后制得改性环氧树脂黏合剂；步骤四：所述将苯酚溶液与甲醛溶液导入试管内，进行振荡操作，在酸性或碱性的催化剂作用下，通过缩聚反应生成热塑性酚醛树脂；步骤五：所述取得尿素、三聚氰胺、聚乙烯醇、氢氧化钠溶液30%、氯化铵溶液20%，将其导入反应釜内进行混合反应制得改性脲醛树脂。
6.步骤六：所述将制得的聚氨酯胶水、改性环氧树脂黏合剂以及改性脲醛树脂导入反应釜内进行搅拌反应，并控制温度为40℃制得聚氨酯胺醛树脂胶水。
7.进一步，所述聚氧化丙烯二醇的分子量为2000和1000，溶剂的组成成分为醋酸乙酯，溶剂中含水量不超过300ppm，固化剂的成分为芳酰胺，是由酸酐与芳胺酰基化生成，固化剂的比重为1.2，聚氨酯主剂的比重为1.15，且制得聚氨酯胶水为黄色透明液体，按重量配比为5份聚氨酯主剂配1份固化剂，同时配8份醋酸乙酯。
8.进一步，所述改性环氧树脂的相对分子量一般为400~7000，黏度为16~55pa
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s，增韧剂为活性增韧剂，为低分子聚砜、液体丁腈、液体羧基丁腈等橡胶混合反应制成，稀释剂是由丙酮、甲苯、乙酸乙酯混合制成，填料为玻璃纤维、滑石粉、二氧化钛混合反应制成。
9.进一步，所述在25
×
200mm的试管中加入 5g化学纯苯酚和3.5ml化学纯甲醛溶液（密度约1.1g/cm3、浓度为37～40%），再加入2ml化学纯的浓盐酸，振荡均匀后塞上带有直玻璃管长300mm的橡皮塞，将试管固定在铁架台上，放在85～95℃的水浴中加热，片刻后，试管中发生剧烈反应，反应后继续加热，直到生成粉红的固体树脂为止，取出固体树脂，用水冲洗后得到热塑性酚醛树脂。
10.进一步，所述尿素分三次投料，第一次尿素加入量为总量的40%，第二次为总量的50%，第三次为总量的10%，在第一反应阶段过程中加入三聚氰胺，在第二反应阶段过程中加入聚乙烯醇，有利于二羟甲基脲生成，并控制游离尿素含量在10%左右。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水的制备方法，通过在环氧树脂中加入活动性增韧剂与稀释剂制得的改性环氧树脂，能够有效的提高增韧效果与延伸性，能够改善工艺，增加对被粘物的浸润性，提高了黏合效果，同时通过聚氨酯主剂加入醋酸乙酯溶剂，通过与改性脲醛树脂混合反应，能够有效的提高耐低温性能，提高了粘接强度，使用方便，提高了聚氨酯胺醛树脂胶水的实用性能，保证了该配比方案的实用性与优良性。
附图说明
12.图1为本发明的聚氨酯胶水的规格示意图；图2为本发明的聚氨酯胶水的配比示意图；图3为本发明的高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水的制备流程示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一
体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
16.实施例1请参阅图1
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3，本发明提供的实施例：一种高韧性聚氨酯胺醛树脂胶水，其主要成分为：聚氨酯，低聚物多元醇、二异氰酸酯、溶剂、醋酸乙酯、改性环氧树脂、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料，热塑性酚醛树脂，改性脲醛树脂，其特征在于：包括以下六个步骤：步骤一：所述将聚氨酯主剂与低聚物多元醇以及过量的二异氰酸酯导入搅拌容器内进行混合反应，制成异氰酸酯基封端的预聚体，然后加入二元胺进行扩链和交联，在扩链和交链过程中形成脲链和缩二脲结，然后加入聚氧化丙烯二醇反应制成含nco基的预聚体，形成聚氨酯主剂；步骤二：所述将制得的聚氨酯主剂加适量的水进行稀释，然后加入溶剂进行搅拌后，再将固化剂加入到稀释好的聚氨酯主剂中，并充分搅拌制得聚氨酯胶水；步骤三：所述将环氧树脂主剂与固化剂导入搅拌容器内，进行混合反应，然后加入增韧剂进固化反应，改善脆性，进行搅拌混合后制得黏合剂，然后加入稀释剂，降低黏合剂的粘度，改善工艺性，同时加入填料混合反应后制得改性环氧树脂黏合剂；步骤四：所述将苯酚溶液与甲醛溶液导入试管内，进行振荡操作，在酸性或碱性的催化剂作用下，通过缩聚反应生成热塑性酚醛树脂；步骤五：所述取得甲醛、尿素、三聚氰胺、聚乙烯醇、氢氧化钠溶液30%、氯化铵溶液20%，将其导入反应釜内进行混合反应制得改性脲醛树脂。
17.步骤六：所述将制得的聚氨酯胶水、改性环氧树脂黏合剂以及改性脲醛树脂导入反应釜内进行搅拌反应，并控制温度为40℃制得聚氨酯胺醛树脂胶水。
18.进一步，聚氧化丙烯二醇的分子量为2000和1000，溶剂的组成成分为醋酸乙酯，溶剂中含水量不超过300ppm，固化剂的成分为芳酰胺，是由酸酐与芳胺酰基化生成，固化剂的比重为1.2，固化剂的固含量为60
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65%之间，聚氨酯主剂的比重为1.15，聚氨酯的固含量为75
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75%之间，且制得聚氨酯胶水为黄色透明液体，按重量配比为5份聚氨酯主剂配1份固化剂，同时配8份醋酸乙酯，将配制好的聚氨酯胶水存放于密闭容器中，能够使用约1
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2天无明显的粘度增加，可室温固化，对于反应性聚氨酯胶来说，若室温固化需较长时间，可加催化剂促进固化，为了缩短固化时间，通过加热的方法，加热不仅有利于胶粘剂本身的固化，还有利于加速胶中的nco基团与基材表面的活性氢基团相反应，加热还可使胶层软化，以增加对基材表面的浸润，并有利于分子运动，将含nco端基的聚氨酯预聚体与含有环氧基团的醇反应，生成端环氧基的聚氨酯，交联固化通过环氧基团与胺的反应而完成，采用含胺基官能团的聚脲，制得胶层为聚氨酯，能够有效的提高机械加工性能和润湿性能，增加了复合后初粘效果，具有良好的透明度和弹性，同时能够耐化学药品性和高剪切强度，无气味，在提高使用寿命的同时具有较好的环保性。
19.进一步，改性环氧树脂的相对分子量一般为400~7000，黏度为16~55pa
·
s，增韧剂为活性增韧剂，为低分子聚砜、液体丁腈、液体羧基丁腈等橡胶混合反应制成，稀释剂是由丙酮、甲苯、乙酸乙酯混合制成，填料为玻璃纤维、滑石粉、二氧化钛混合反应制成，改性环氧树脂能够加入液体端羧基丁腈橡胶增韧，添加量为11
‑
12%之间，其中液体端羧基丁腈橡
胶的丙烯腈含量控制在20
‑
28%之间较好，通过加入30%的二氧化硅，在120℃下固化2小时，能够避免强度降低，同时加入液体氯丁二烯一甲基丙烯酸羟乙酯共聚物增韧，可提高剪切强度与冲击强度，通过使用100份环氧树脂、20份聚丙烯酸正丁酯，同步法合成二者的互贯网络体系，同时再添加28份邻苯二甲酸酐，及适量的偶氮二异丁腈，能够使冲击强度可提高1.4倍。
20.进一步，在25
×
200mm的试管中加入 5g化学纯苯酚和3.5ml化学纯甲醛溶液（密度约1.1g/cm3、浓度为37～40%），再加入2ml化学纯的浓盐酸，振荡均匀后塞上带有直玻璃管长300mm的橡皮塞，将试管固定在铁架台上，放在85～95℃的水浴中进行加热，加热30min后，试管中会发生剧烈反应，反应后继续加热，生成粘稠状的液体，冷却后成为脆性固体，能部分溶于酒精、丙酮，但不溶于碱性水溶液，再次继续加热，直到生成粉红的固体树脂为止，使用铁丝钩出取出固体树脂，避免造成腐蚀，用水冲洗后得到热塑性酚醛树脂。
21.进一步，将甲醛导入反应釜，然后将尿素分三次投料，第一次尿素加入量为总量的40%，第二次为总量的50%，第三次为总量的10%，在第一反应阶段过程中加入三聚氰胺，在第二反应阶段过程中加入聚乙烯醇，有利于二羟甲基脲生成，并控制游离尿素含量在10%左右，当达到所需黏度时，用氢氧化钠调制ph值为中性或微碱性，冷却至40℃以下放料，得透明或乳白色黏稠溶液。
22.实施例2一、热塑性酚醛树脂的制备工艺流程：将甲醛加入反应器中，在搅拌下滴加氢氧化钠调ph值为8.5～8.8，然后加入第一批尿素，将温度缓慢升到45～50℃，在该温度下反应12min后，加入三聚氰胺再反应30min，控制反应温度为80℃左右，然后使用滴管滴加氯化铵溶液调整ph值为5.5～5.8，然后加入聚乙烯醇反应一段时问后，再加入第二批尿素，反应温度为86℃，保温80min左右，当达到所需黏度时，加入氢氧化钠调整ph值为8～9，然后加入第三批尿素反应40min，将ph值调整为中性或微碱性状态，然后冷却至30℃以下放料，制得透明或乳白色黏稠溶液，ph7.2～8.0，固体含量(48
±
2)%，取1～2g进行试样，110℃下恒温烘3h，使用精密天平称量，游离甲醛含量0.4%，黏度(涂一4杯)22s，改性未改性胶粘接试片于63℃热水中浸泡2h，剪切强度为7.1mpa与4.3mpa，能够有效的粘度强，对于很多基材使用都非常方便，而且还可与其他的许多材料搭配使用，也可任意使燃料和颜料着色，耐溶性好，硬度高。
23.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。