[发明专利]单组份湿气固化型弹性粘合剂

说明书

本发明属于粘合剂技术领域，尤其涉及一种单组份湿气固化型弹性粘合剂，其包括如下质量百分比的组分，烯胺改性的聚氨酯预聚体50%～85%，硅烷封端聚醚树脂10%～25%，增粘树脂0.5%～12%，催化剂0.5%～10%，填料0.5%～10%，触变剂0.1%～2%，紫外吸收剂0.1%～2%。本发明采用聚氧化丙烯二元醇与对甲苯二异氰酸酯反应得到聚氨酯预聚体，提高了粘合剂的初粘强度；此外，本发明通过3‑环戊烯胺这种含有较多的活泼氢的烯胺与预聚物中的异氰酸酯反应，得到烯胺改性的聚氨酯预聚体。在湿气存在下，该改性预聚体水解产生含活泼氢的化合物与NCO基团反应，实现快速固化的同时避免产生气泡，有效提高粘接强度。

技术领域

本发明属于粘合剂技术领域，尤其涉及一种单组份湿气固化型弹性粘合剂。

背景技术

目前，在电子产品生产制造、工艺品制造、工业制造、建筑修饰以及日常生活中都需要有快速固化、固化方式简单、操作便捷，同时还要有粘接强度高、耐高低温，抗紫外线老化等功能的粘合剂。

现在人们通常使用的粘合剂有室温固化的有机硅粘合剂、湿气固化的聚氨酯粘合剂和硅烷封端聚醚粘合剂。其中，有机硅粘合剂耐温性和耐候性优异，但是粘结强度较低，并且残留小分子易产生表面污染物，装饰性差；而聚氨酯粘合剂粘结强度高、弹性好、耐低温、耐油并且抗震动但是在固化时会放出二氧化碳，极易起泡甚至产生裂纹，阻燃性、耐温性、耐湿热较差，并且对铝和玻璃等材料的粘接需要使用底涂剂，否则粘接性能较差。硅烷封端聚醚粘合剂作为新型的粘合剂种类，综合了有机硅粘合剂和聚氨酯粘合剂的优点，但是现有的硅烷封端聚醚粘合剂由于选用的聚醚、封端改性材料和合成工艺的不同，其主体结构导致其可漆性差。

但综合生产成本和使用效果来考虑，目前应用更为广泛的是单组份湿固化聚氨酯粘合剂，其通常采用2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)或4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚醚多元醇反应制成。这种粘合剂含有的异氰酸酯端基(NCO端基)，与空气中的水气反应形成脲键达到固化粘结目的。然而，聚氨酯粘合剂的粘合效果受外界湿度影响较大；即空气中水分如果不足，那么水分透入胶体中的数量减少，固化速度就慢；如果湿度太大，固化时会产生太多的气泡，使粘合部分产生裂纹缺陷，影响粘合剂的粘接强度。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有湿气固化型粘合剂固化速度慢，耐热性能差，粘接效果不佳，粘接材料范围小的缺陷，而提供一种具有耐高低温，抗紫外线老化，粘接强度高，粘接材料范围广泛且能够实现快速固化的单组份湿气固化型弹性粘合剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单组份湿气固化型弹性粘合剂，包括如下质量百分比的组分：

所述烯胺改性的聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤：

第一步，将平均分子量为1000～6000的聚氧化丙烯二元醇和平均分子量为1500～9000的对甲苯二异氰酸酯加入到反应容器中，同时加入辛酸亚锡进行催化，抽真空充入干燥氮气，并加热到80～90℃进行保温反应，直至异氰酸酯基和羟基的比值为2.5～5，降温到60℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中，聚氧化丙烯二元醇和对甲苯二异氰酸酯的质量比为(0.5～2)：1；

第二步，向反应容器中加入3-环戊烯胺，混合后抽真空，并在30～50℃下保温0.5～3h，即得到烯胺改性的聚氨酯预聚体。

现有聚氨酯粘合剂固化时，其异氰酸酯基(NCO)与空气中的水以及基材上的活性氢反应，会释放出CO₂等气体，这些气体聚集生成气泡，导致粘合剂的粘接强度降低。而本发明通过在聚氨酯预聚体中加入烯胺对其进行改性；得到烯胺改性的聚氨酯预聚体，该改性预聚体遇到湿气时，立即水解，产生游离的伯胺，由于其活性比水高得多，优先与预聚物中的异氰酸酯基反应，因而固化快且不会产生气泡。