[发明专利]一种无异氰酸酯的底涂剂、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及粘接密封技术领域，尤其涉及一种无异氰酸酯的底涂剂、其制备方法及其应用。

背景技术

随着汽车、轨道车辆、客车、轮船等交通运输车辆对舒适性及安全性的要求越来越高，其驾驶室及车厢的玻璃普遍采用弹性粘接的方法与车体连接，代替传统橡胶条密封；采用粘接的方法，不仅整体密封性提高，而且玻璃和车体连接到一起，刚性增加，安全性提高。最初的弹性粘接材料是聚硫橡胶粘接剂，使用不方便，气味大，目前已不采用；目前比较普遍采用的是单组分湿固化聚氨酯密封胶，具有强度高、使用方便等优点。也有采用硅烷封端聚醚或聚氨酯类材料，由于其拉伸强度低于聚氨酯类材料，只限于安全系数要求较低的场合。

用单组份湿固化聚氨酯密封胶粘接汽车风挡玻璃是国外汽车制造业70年代开始开发的新工艺。最先采用的是美国，随后日本、西欧等发达国家的汽车厂家也纷纷采用这种工艺来装配风挡玻璃。目前几乎100％的乘用车采用聚氨酯密封胶粘接车窗玻璃，商用车、轨道车辆也逐步采用单组分聚氨酯粘接技术替代橡胶条密封。与普通的橡胶密封条相比，单组份聚氨酯粘接工艺具有简便、可靠性高的优点，能使风挡玻璃与车身牢固地结合成为整体，密封性能明显改善，而且提高了汽车的车身整体刚性，增加了玻璃破碎时的保持率，使汽车的安全性大幅度提高。

聚氨酯类材料是大分子主链上含有重复氨基甲酸酯(-NHCOO-)链段的一类聚合物，具有强度高、抗撕裂性强、柔软性和耐磨性佳等诸多优点，广泛用于弹性体、涂料、胶粘剂或密封胶等领域。但是，由于用于玻璃装配等要求高强度、高断裂伸长率，所以其中弹性聚醚链段比例高，起粘接作用的异氰酸酯含量低。低的异氰酸酯含量导致单组份室温固化聚氨酯密封胶对玻璃及油墨层的粘接差，一般需要配套相应的底涂来提高玻璃釉面和聚氨酯密封胶的粘接。

底涂剂是作为聚氨酯密封胶的预处理剂使用，通过底涂剂的使用，使得聚氨酯密封胶对基材的粘接强度大大提高。

一般用于与单组份湿固化聚氨酯密封胶配套的底涂为溶剂型异氰酸酯体系，遇湿气后具有很高的反应活性，自交联速度快，导致与聚氨酯密封胶的反应时间短，敞口开放时间(保持有效活性的时间)短，而且由于其湿固化特性，在潮热天气会更短，如中国发明专利CN201010609456.X、CN102516921A等报到的底涂，由于体系含有异氰酸酯，导致敞口施工时间均较短，给汽车主机厂的施工带来安全隐患。一种无异氰酸酯的底涂够大大提高底涂的敞口施工时间，从而让使用者更灵活的生产安排，减少底涂失效对生产的影响。

另一方面，异氰酸酯是底涂毒性的主要来源之一，吸入挥发在空气中的异氰酸酯蒸汽或皮肤直接接触，都会对人体造成严重的危害；异氰酸酯基还可以使蛋白质发生变化，使酶失去活性，刺激感受体及破坏细胞。异氰酸酯的特殊性在于口服毒性不高但吸入毒性高且持续时间长。因此，使用时必须采用适当的安全和保护措施。通过使用无异氰酸酯底涂剂，能够降低底涂施工对汽车主机厂员工安全性的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无异氰酸酯的底涂剂、其制备方法及其应用，该底涂剂能够延长底涂的施工时间，且能够降低底涂对施工人员的安全影响。

本发明提供了一种无异氰酸酯的底涂剂，以重量份数计，包括以下组分：

异氰酸酯封端聚合物5～10份，色浆10～30份，粘接促进剂5～15份，溶剂50～80份和催化剂0.1～0.5份；

所述异氰酸酯封端聚合物由异氰酸酯和多元醇反应制得；

所述粘接促进剂选自氨基硅烷、环氧硅烷和巯基硅烷中的一种或多种；

所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮和丁酮中的一种或多种；

所述催化剂选自有机铋催化剂、钛酸酯催化剂和胺催化剂中的一种或多种。

优选地，所述异氰酸酯封端聚合物的异氰酸基团与多元醇羟基基团的物质的量比为1.4～2.0。

优选地，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。

优选地，所述多元醇选自聚醚多元醇、改性聚醚多元醇和聚酯多元醇中的一种或多种。

优选地，所述油性黑色色浆中炭黑质量含量大于10％且小于等于30％，和水的质量含量小于0.4％。