无溶剂型湿固化异氰酸酯树脂胶粘剂的研制
木材加工用单组分室温湿气固化异氰酸酯树脂的研制
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圈 １ 湿 固化 异 氰 酸酯 树 脂 的 固化 胶 接 机理 意 罔
发， 可实现异 氰酸 酯树 脂不 同的使用 性能 ， 在众多 领
域被广 泛应用 ｌ ｊ ２ 。本 研 究 旨在 开发 木 材加 工 用 室 ０ 温快 速 固化单 组 分异 氰 酸 酯 树 脂胶 粘 剂 ， 品 要求 产 固化速度 快 ， 胶接强 度 高 ， 终 可用于结 构复合 材和 最
２ 实
湿 固化型 异氰 酸酯 胶粘 剂 中含 有一定量 的游 离
验
２ １ 实验 材料 －
参 雠车 课 题 研 究 的还 有 邓 明奎 （ 材 科 学 与工 程 ９ 木 ９级 牛 业生 ） 收 稿 口期 ：Ｏ ｌ ０ 一ｏ ２Ｏ 一 １ ３ 作者简介 ： 顾继 友 ． 北林 业大 学 林 产 工 业 学 院 副 院 长 ， 土 ， 授 ． 年从 事 木材 腔 粘 剂 与 人 造板 制 造 工 艺 的 研究 东 博 教 多
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胶接 术 的制造 。
二官 能度 的端异 氰酸 酯树脂 固化后形 成线状 犬 分子 ， 当多 官能度 的端 异氰 酸酯 树 脂 固 化后 形 成 网 状体型结 构太 分子 。从 胶 接 强 度 上讲 ， 网状 体 型分 子结构 的树 脂强度 优 于线形 分子 结构 。因此异氰
高效润湿水性异氰酸酯固化剂的制作技术
本技术公开了一种高效润湿水性异氰酸酯固化剂;所述高效润湿水性异氰酸酯固化剂的三聚体结构中含有相邻的炔基和磺酸基；炔基提供强极性，磺酸基提供强亲水性;炔基作为强极性的疏水基团，可进一步提高炔基体系中的电子云浓度，降低亲水基团的电子云密度，增加所述水性异氰酸酯固化剂中的极性，提高其离子化程度，进而加强水性异氰酸酯固化剂的乳化效果;所述高效润湿水性异氰酸酯固化剂可将水的表面张力降低至2629 mN/m，加入常规水性聚氨酯胶粘剂中，可增大水性聚氨酯胶粘剂在基材上的接触面积，进而提高贴合强度，对难贴合的硬质TPR、聚丙烯、聚乙烯等材料均有很好的贴合效果。
权利要求书1.一种高效润湿水性异氰酸酯固化剂，其特征在于：所述高效润湿水性异氰酸酯固化剂结构通式为：；其中，R1为、和中的一种；R2为，和中的一种；M为[N(CH2CH3)4]+，[N(CH2CH2CH2CH3)4]+，[N(CH3)3C16H33]+，[N(CH3)3C12H25]+和[N(CH3)3C18H37]+中的一种；所述高效润湿水性异氰酸酯固化剂的制备方法为：（1）将A mol含R2结构的双羟基化合物溶于四氢呋喃中，配成质量浓度25~40%的溶液，将溶液降温至-50~-30℃，缓慢滴加B mol氯化剂，保持温度不变，继续搅拌2~5小时；至50~65℃，反应6~12小时后降温至20~30℃，过滤除去多余的磺化剂，收集滤液；在滤液中加入B mol含基团M的卤代盐，体系出现白色细小沉淀，过滤得到无色透明清液；（3）将清液一次性加入到B mol含R1结构的异氰酸酯三聚体中，50~75℃反应1~3小时；减压蒸馏除去四氢呋喃，得到无色透明粘稠状液体，即高效润湿水性异氰酸酯固化剂；按摩尔比计，0.98A≤B≤A，1.4B≤C≤3B；其中所述氯化剂为三氯化磷，五氯化磷和4-甲氧基氯化三苯甲烷中的一种；磺化剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钾和亚硫酸钾中的一种或两种的组合物；卤代盐为氯盐和溴盐中的一种。
异氰酸酯胶(PMDI)
异氰酸酯胶（PMDI）异氰酸酯胶粘剂开发于20世纪50年代，80年代以来发展较快，至今己成为一个品种繁多、应用广泛的行业。
1951年Deppe首先将异氰酸酯胶粘剂应用在刨花板的制备上。
1973年美国Ellingson Lumber公司试制了用于室外的两面贴单板的MDI刨花板。
Wilson J.B 和富田文一郎分别对异氰酸酯胶粘剂制造人造板的胶合强度、湿强度、粘弹性等性质进行了较深入的研究。
随着异氰酸酯胶粘剂的优点逐渐被发现，其在木材中的应用也越来越广泛。
我国已经开发出刨花板用异氰酸酯树脂胶粘剂；人造板用可乳化异氰酸酯树脂胶粘剂；胶接木材用异氰酸酯树脂胶粘剂等系列产品。
国内的其它科研工作者也对异氰酸酯胶粘剂在木材中的应用做了大量的工作，北华大学时君友等人将玉米淀粉的酚化产物处理成乳液，在一定酸碱度条件下，与无毒无公害的合成橡胶胶乳共聚制成API胶的主剂，将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基封闭处理后，作为API胶的固化剂，制成双组分无醛耐水的API胶。
用该胶压制的三层复合实木地板、机拼细木工板、胶合板及集成材等胶合制品，其理化性能指标完全达到有关标准要求。
东北林业大学艾军等人1311用荧光显微技术和Dsc分析方法研究了人造板用异氰酸酯胶粘剂牢固的化学胶接，尤其用于农作物秸杆(麦草、稻草)的胶接可得到符合我国木质A类优等品标准的刨花板。
唐朝发等人研究了低成本水性高分子异氰酸酯胶粘剂，将交联剂所用异氰酸酯用低温亚硫酸氢钠法进行封闭处理，使-NCO封闭率达到50%以上,同时加入一定量的DBP结果表明低成本API胶粘剂能够适应胶合板、细木工板的生产要求，所生产出的胶合板、细木工板性能满足国标要求。
徐信武等研究了改性异氰酸酯对于稻草刨花板性能的影响。
当密度超过0.75g/cm3时,稻草刨花板抗弯性能达到美国ASTM A208.1标准中M3级木质刨花板的要求。
目前研究者们正在研究新型热塑性聚氨酯弹性树脂，干式复合用聚氨酯胶粘剂的研制，反应型阻燃聚氨酯改性酚醛胶粘剂，水基型聚氨酯改性丙烯酸酯系列胶粘剂等。
异氰酸酯固化剂生产工艺
异氰酸酯固化剂生产工艺异氰酸酯固化剂是一种常用的建筑材料，广泛用于涂料、塑料和胶粘剂中。
下面介绍一种异氰酸酯固化剂的生产工艺，包括原料准备、混合反应、分离、干燥等步骤。
1. 原料准备异氰酸酯固化剂的主要原料是多羟基化合物和异氰酸酯。
多羟基化合物可以是聚醚、聚醇或聚酯，而异氰酸酯通常是二异氰酸酯苯TDI。
这些原料需要按照一定的配比准备好，以确保最终产品的性能。
2. 混合反应将准备好的多羟基化合物和异氰酸酯送入混合反应釜中。
混合反应釜中通常还需添加催化剂、稳定剂和其他助剂。
催化剂可以是金属盐类，如锡催化剂，用于催化酯交联反应。
稳定剂可以减少反应过程中的副反应，提高产品质量。
助剂则可以根据需要添加，如溶剂、防抱粒剂等。
在混合反应釜中，需要控制反应温度、时间和搅拌速度。
通常，反应温度在100-150摄氏度之间，反应时间约为3-5小时。
搅拌速度可以根据配方和反应情况调整，以确保原料充分混合和均匀反应。
3. 分离混合反应得到的产物中通常还存在未反应的原料和副产物。
为了提高产品纯度，需要对反应物进行分离。
常见的分离方法有水洗、蒸馏和结晶等。
水洗可以去除水溶性杂质，蒸馏可以分离出易挥发的物质，而结晶则可以使产物纯度进一步提高。
4. 干燥分离得到的产品通常还含有一定的水分，需要进行干燥。
干燥可以采用真空干燥或氮气气流干燥等方法，以去除水分和其他挥发性物质。
干燥的温度和时间需要根据具体情况调整，以确保产品的质量和稳定性。
以上是一种异氰酸酯固化剂的生产工艺，每个步骤都需要仔细控制和操作，以确保产品的质量和性能。
同时，生产过程中还需注重安全，采取相应的安全措施，防止事故发生。
一种低粘度且低色号的异氰酸酯固化剂、制备方法及应用[发明专利]
![一种低粘度且低色号的异氰酸酯固化剂、制备方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fcc35c83783e0912a3162ad7.png)
专利名称：一种低粘度且低色号的异氰酸酯固化剂、制备方法及应用
专利类型：发明专利
发明人：张晓鹏,李海军,王玉启,王暖程,丰茂英,刘照,石滨,尚永华,黎源
申请号：CN201911145009.0
申请日：20191121
公开号：CN110982045A
公开日：
20200410
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种低粘度且低色号的异氰酸酯固化剂、制备方法及应用，所述方法包括以下步骤：a)以长链醇为改性原料，并控制长链醇中过氧化物含量≤500ppm；b)将异氰酸酯、长链醇、催化剂混合反应；c)检测NCO含量，达到控制标准终止反应。
本发明通过使用分子量较高长链脂肪醇或脂环醇改性可以有效降低多异氰酸酯的极性，从而降低固化剂粘度，此外使用的一些长链脂肪醇一定程度上起到“表面活性剂作用”从而提高二甲苯容忍性。
另外，本发明通过控制长链醇中过氧化物及双键含量，可制备低粘度且低色号的异氰酸酯固化剂，有利于提高固化剂储存稳定性。
申请人：万华化学集团股份有限公司
地址：264006 山东省烟台市经济技术开发区天山路17号
国籍：CN
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中 啊 胶 粘 剂
・２ ８・
ＣＨＩ ＮＡ ＡＤＨＥＳ ＶＥ Ｉ Ｓ
２０ ０ ６年 ４月第 １ 第 ４期 ５卷
Ｖｏ．５ Ｎ ． Ａｐ ．０ ６ １ ｏ４， ｒ ０ １ ２
无溶剂型湿 固化异氰酸酯树脂胶粘剂的研制
李海英 ， 顾 继友 ， 黄元波
不 含有 机溶 剂的 异氰 酸酯胶 粘剂【 。 单 组 分 无 溶 剂 型 湿 固 化 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂是 近 年来 国 内外 在聚 氨 酯胶 粘 剂研 究 中的 热 点 ， 具 有 它 无 污染 、 用 方便 等 优 点 ， 使 而且 通 过 对 原 料 、 产 工 生
剂、 降粘剂等来 降低胶粘剂粘度 ， 增加流动性 ， 改善 加工性能 和胶粘剂的柔韧性 ， 加入一定比例甲苯二 异氰酸酯（Ｄ ） Ｔ Ｉ来增加胶接强度。
关键词 ： 无溶剂； 湿固化 ； 异氰酸酯树脂 ； 胶粘剂
中圈分类号 ：Ｑ ３． Ｔ４３ ９
文献标识码： Ａ
文章编号：０４２４ （０６０－０８Ｏ １０－ ８９２０ ） ０２－４ ４
０ 前
言
氰酸酯胶粘剂的制备过程 中 ， 经常要使用溶剂。为
了 获得 无 溶 剂 型 单 组分 常 温 湿 固化 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂， 实验 初 期先 尽 量 减少 原 溶 剂 型 湿 固化 胶 粘 剂 的 溶 剂 含量 ， 湿 固化 胶粘 剂 中加 入 不 同 比例 的增 塑 在
作者简介 ： 李海英 ， ， 女 东北林业大学博士 。研究方向 ： 胶粘剂高含水率胶接机理。
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第 １ 卷第 ４ ５ 期
李海 英等
无溶 剂 型湿 固化 异氰 酸 酯树脂胶 粘 剂 的研 制
・２ ９・
温； 当温 度 到达 ４ ．￣时 ， 温 ２ ￣ ０ ｉ ； ５０Ｃ 保 ０ ３ ｒ ｎ 继续 升温 ａ
湿 固 化 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂 在 制 备 过 程 中为 了 降 低 胶 粘 剂 的 粘 度 ， 加 其 流 动性 ， 常加 入 一 定 量 增 通
的溶剂 ， 因此在制备和使用 过程中 ， 会有 溶剂挥 发 排 向大气 ， 造成大气 污染 ， 同时也对人类 的健康带 来危害 。为了减轻溶剂对人体 和环境的不利影响 ， 人们已开始减少有机溶剂的用量 ， 开发高固含量或
固化 溶剂 型 异氰 酸 酯胶 粘 剂制 备 的基 础 上 ， 过 调 通 节溶 剂 、增 塑剂 、降粘 剂 的用 量 及 Ｐ Ｐ 与 Ｔ Ｉ比 ＡＩ Ｄ
体树脂： 丙酮＝ ：９ 质量 比）胶接性能（ 水： ９１ ， ： 、 压剪强 度） ：含水率为 ２ ％－ ５ ５ ３％的柞木试件 ，按照施胶量
例， 探索了其制备工艺。
２ 结果与分析
２１ 溶 剂量 与增 塑 剂用 ■ 比例 的确 定 ．
１ 实
验
１１ 实验 材料 ．
实验初期尽量减少原溶剂型湿固化胶粘剂的溶 剂含量 ，并逐渐增加增塑剂的含量 ，直至不加入溶 剂， 以观察溶剂及增塑剂用量对胶粘剂性能的影响。
２１１ 树 脂合 成工 艺 ．．
１３ 性 能 测试 ． 树 脂粘 度 （ 转粘 度计 测 定法 、５ 、 离 异氰 旋 ２ ℃）游 酸酯 基 （ 正 丁胺 回滴 法 ） 常温 凝 胶 时 间 （Ｏ 、 二 、 ２ ℃ 固
艺等控制 ， 可调节产品性 能 ， 使其 与双组分异氰 酸 酯胶粘剂接近， 是有应用前景的胶粘剂 ｌ 。 本研究 旨在开发木 材加工用无溶剂 型湿 固化 异氰酸酯树脂胶粘剂［ 在实验室研制的单组分 湿 ５ １ ，
８ ｇｍ 加 压 压力 １ 一 ．Ｍ ａ 加 压 时 间 ２ ０／ ， ． １ Ｐ、 Ｏ ５ ｈ工 艺 胶
合后 ， 养生 ２ ｈ再 于沸水 中煮 ４ 后 ， ６ ℃环境烘 ４， ｈ 于 Ｏ
２ ｈ再 于沸 水 中 煮 ４ ０， ｈ后 ， 浸入 室 温 水 中冷 却 ， 湿 于 状 态下 测其 压剪 强 度［ ６ １ 。
（ 东北林业大学 ， 黑龙 江省 哈尔滨市 １０ ４ ） ５０ ０
摘要 ： 研究在单组分湿固化溶剂 型异氰酸 酯胶 粘剂 制备 的基础上 ， 通过调节溶剂、 增塑剂 、 降粘剂 的用 墨
及 Ｐ Ｐ与 Ｔ Ｉ Ａ Ｉ Ｄ 比例 ， 探索其制备 工艺 。 实验证明 。 用增 塑剂 、 降粘剂代替溶剂是可行的。 终优化得到的无溶 最 剂 型湿固化异 氰酸酯胶粘剂的配方组成为 ： 增塑剂 １％． ５ 降粘剂 ５ Ｐ Ｐ与 Ｔ Ｉ ％。Ａ Ｉ Ｄ 摩尔 比为 ４１ ： 。
下 ， 热 １ ， 其 中的水分 蒸发 ； 加 ｈ使
到 ７ ．￣ 保 温 ９ ｍｎ ００Ｃ， ０ ｉ；
（） ３ 加入计量好的增塑剂 ， 降温至 ５ ．Ｃ ５ ￣出料 。 ０
２ １２ 试 验 ．．
（） ２ 将计量好 的 Ｐ Ｐ 、 Ａ Ｉ聚氧乙烯二醇投入反应 釜 中 ，均匀搅拌 ，再放入计量好 的降粘剂 ；搅 拌 ３ｍ ｎ ， ０ ｉ 后 升温到 ７ ．Ｃ 保温 ９ ｒｎ ０ ￣， ０ ０ ｉ； ａ （ ）将计量好 的增 塑剂投 入反应釜中 ，保持 ３
加热 ｌ； ｈ
（） ２ 将计 量 好 的 Ｐ Ｐ 、聚氧 乙烯 二醇 以及 一定 ＡＩ
为 了调整胶粘剂的粘度 ， 于工艺操作 ， 便 在异
收 稿 日期 ：０ ５ １ ＿ ４ 修 回 日期 ：０ ５ １ — ０ ２ ０ — ｌｏ ； ２０ —２２ 。
量的溶剂 ， 投入反应釜中， 均匀搅拌 ３ｍｎ ０ ｉ后开始升
多亚 甲基多苯基 多异氰酸酯 （Ａ Ｉ ， Ｐ Ｐ ）工业 品 ； 甲苯二异氰酸酯（Ｄ ） 工业 品 ； Ｔ Ｉ， 聚氧 乙烯二 醇 ， 工
业 品 ； 塑剂 ， 苯 二 甲酸 二辛 酯 ； 剂 ， 酮 ； 增 邻 溶 丁 降粘
剂， 实验室 自制。
１２ 实验 方 案的设计 ．
（） １ 对增 塑 剂 真 空 脱 水 处 理 ， １０Ｃ温 度下 ， 在 ２￣