[发明专利]一种粘合剂及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种粘合剂、粘合剂的制备方法和应用，特别是在粘接玻璃纤维复合材料中的应用，以及使用该粘合剂粘结得到的粘接制品。该粘合剂包含：一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯；一环氧改性的聚醚多元醇；一含羟基的丙烯酸酯；一氧化还原催化剂；一硅烷偶联剂、可选的一含双酚A结构的多元醇；和可选的一不同于所述环氧改性的聚醚多元醇的聚合物多元醇。本发明的粘合剂具有对湿气不敏感、粘接性能好和可操作时间长的优点。

技术领域

本发明涉及一种粘合剂、粘合剂的制备方法和应用，特别是在粘接玻璃纤维复合材料中的应用，以及使用该粘合剂粘结得到的粘接制品。

背景技术

聚氨酯树脂是一种高交联密度的热固性高分子材料，可以用作粘合剂。在一些工业领域例如风机叶片领域、枕木领域，由于其需要的施胶量大，因此适合的粘合剂除满足基本的粘接性能外，还应当具有长有效加工时间（即可操作时间长）的特点。然而，通常情况下，含聚氨酯树脂的粘合剂的制备过程中，异氰酸酯和多元醇混合后反应速度很快，会迅速凝胶固化，可操作时间短。此缺点限制了含聚氨酯树脂的粘合剂的应用，尤其限制了含聚氨酯树脂的粘合剂在需要较长的可操作时间的领域的应用，例如风机叶片领域或枕木领域。

CN103314027B提及一种延迟交联的双组分聚氨酯体系，包含下列组分：多元醇、添加剂、65-100重量%的芳族聚异氰酸酯、0-35重量%的脂族聚异氰酸酯和 0.1-3.0重量％的延迟剂，其中混合物在25℃下的粘度（EN ISO2555）为100mPas至3000mPas，混合物的玻璃态转变温度为高于50℃，可操作时间为长于60分钟。然而，该聚氨酯体系的组分易与空气中的水反应，产生泡沫，影响聚氨酯的粘接性能。

CN101525439B提及一种含改性环氧树脂的粘合剂，包含以下组分：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、用于将环氧树脂改性的分子量为2000-3000的二官能度聚氨酯预聚体、含端胺基且分子量为500-1500的硅树脂、分子量为800-1400的含羟基的线型酚醛树脂、四官能环氧树脂和聚醚胺固化剂。该改性环氧树脂的制备方法是：1. 制备聚氨酯预聚体；2. 制备环氧树脂；3. 将环氧树脂改性。制备得到的改性环氧树脂可以应用于风力发电叶片阴、阳模的合模粘合。然而，含该改性环氧树脂的粘合剂通常需要较长的固化时间和大于100℃的固化温度，在工业上的使用效率低。

CN101903433B涉及一种基于芳族多异氰酸酯和聚酯二醇、聚碳酸酯多元醇、聚丁二烯多元醇、蓖麻油或二聚物二元醇或油脂化学品多元醇的双组份聚氨酯粘合剂。其包含NCO/OH比为0.9∶1至1.5∶1的多元醇组份和由多异氰酸酯制得的交联组分，所述多元醇组份含有：重量百分比为2至30的至少一种分子量大于1000g/mol的聚酯二醇；重量百分比为5至35的至少一种3-至14-官能多元醇；重量百分比为5至35的疏水性多元醇；重量百分比为2至65的附加添加剂或辅助剂，重量百分比总和为100％，其中交联的粘合剂的玻璃化温度Tg高于60℃但低于130℃。该双组份聚氨酯粘合剂用于粘合基于聚酯树脂或聚环氧树脂的玻璃纤维、碳纤维或纺织纤维模制件。该聚氨酯粘合剂可操作时间短且易与空气中的水反应。

WO201696277涉及一种基于高官能度芳族和脂肪族异氰酸酯的双组份聚氨酯粘合剂。该双组份聚氨酯粘合剂的NCO/OH比为0.9∶1至1.5∶1，粘合剂交联后玻璃化温度高于60℃、弹性模量为4000MPa、拉伸强度大于40MPa。该双组分聚氨酯粘合剂适合用于粘合不平整表面和基于聚酯树脂或聚环氧树脂的玻璃纤维、碳纤维或纺织纤维模制件。该双组分聚氨酯粘合剂可操作时间短且易与空气中的水反应。