[发明专利]一种三异氰酸酯粘合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三异氰酸酯粘合剂，由以下原料制成：浸胶液树脂、丁苯吡胶乳、去离子水和氨水；其中，浸胶液树脂：三苯基甲烷‑4，4′，4″‑三异氰酸酯、聚丙二醇、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸、1,4‑丁二醇、三乙胺、乙二胺和去离子水。制备方法：(1)称取各原料；(2)将三苯基甲烷‑4，4′，4″‑三异氰酸酯与聚丙二醇混合，升温反应，降温；(3)加入二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸和1,4‑丁二醇，反应，降温；(4)依次加入三乙胺、去离子水、乙二胺反应，得到浸胶液树脂；(5)称取浸胶液树脂、丁苯吡胶乳、去离子水和氨水，混合反应。本发明产品的使用性能如有机纤维帘线与橡胶的粘合性能相较于RFL显著提高。

技术领域

本发明涉及粘合剂技术领域，更具体的说是涉及一种三异氰酸酯粘合剂及其制备方法和应用。

背景技术

在橡胶工业中，粘合是指橡胶与同质或与异质材料表面相接处，靠范德华力物理作用或键合力化学作用所产生的结合。通常，把能够将材料相邻表面结合一体的物质称作粘合剂，还称作胶粘剂、粘结剂、粘着剂、键合剂、粘合促进剂和增粘剂等。有机纤维帘线用浸渍粘合剂是将间苯二酚、甲醛和胶乳三组分的氢氧化钠乳液通过浸渍工艺覆着在纤维帘线用织物表面，在硫化温度下，粘合剂胶膜可使橡胶与织物产生化学键合，这种间苯二酚-甲醛-胶乳浸渍液被称为浸渍粘合剂或RFL浸渍粘合剂。

目前，随着经济的高速发展，人们对橡胶制品、橡胶骨架材料的需求日益增加，同时环境保护意识、职业健康安全意识也越来越强，人们对含有甲醛化学品的关注越来越多，随之RFL浸渍粘合剂的劣势也逐渐明显。RFL不仅制备工艺较复杂，成本较高，而且其生产过程及下游使用过程中大量的游离甲醛和间苯二酚严重威胁工人的健康，对环境友好性不足。

三苯基甲烷-4,4′，4″-三异氰酸酯(triphenyl methane-4,4′,4″-triisocyanate)简称TTI，分子式C₂₂H₁₃N₃O₃，分子量为367，熔点89～90℃，是以对氨基苯甲醛与苯胺缩合制成的三(4-氨基苯基)甲烷(副品红)为原料，配制成副品红氯苯溶液，滴加到光气氯苯溶液中，经过低温光气化后，慢慢升温进行高温光气化，反应终了后，用氮气赶除剩余光气和氯化氢，然后降温过滤、蒸馏制得的产品。TTI主要用于制取胶粘剂，在多种行业中广泛用于橡胶与金属、橡胶与塑料、橡胶与纤维等的粘结。

因此，如何利用TTI开发一种不含游离甲醛和间苯二酚的粘合剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三异氰酸酯粘合剂及其制备方法和应用，一方面解决了现有RFL浸渍粘合剂生产过程及下游使用过程中大量游离甲醛、间苯二酚对工人健康的威胁、对环境友好性不足等问题，另一方面，本发明三异氰酸酯粘合剂的使用性能如有机纤维帘线与橡胶的粘合性能相较于RFL显著提高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三异氰酸酯粘合剂，由以下重量份的原料制成：浸胶液树脂1～10份、丁苯吡胶乳40～50份、去离子水40～50份和氨水4～6份；其中，浸胶液树脂由以下重量份的原料制成：三苯基甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯700～1100份、聚丙二醇800～1200份、二月桂酸二丁基锡4～7份、二羟甲基丙酸5～6份、1,4-丁二醇8～9份、三乙胺1～3份、乙二胺0.001～0.01份和去离子水1～18份。

优选地，由以下重量份的原料制成：浸胶液树脂1.25～8.71份、丁苯吡胶乳42～48份、去离子水42～48份和氨水5～6份；其中，浸胶液树脂由以下重量份的原料制成：三苯基甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯700～900份、聚丙二醇900～1100份、二月桂酸二丁基锡4.2～6.8份、二羟甲基丙酸5.2～5.8份、1,4-丁二醇8.2～8.8份、三乙胺1.2～2.9份、乙二胺0.003～0.008份和去离子水2～10份。