一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂、制备方法及其应用与流程

1.本发明涉及一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂、制备方法及其应用。


背景技术：

2.目前乘用车顶棚骨架分为干法工艺与湿法工艺两种，这两种工艺最大的差别表现在复合模压工序上：干法工艺为加热片材、冷却模具压制成型，粘合剂为无纺布自带热塑性胶粉；但是湿法工艺为加热模具、冷却片材压制成型，粘合剂为额外在pu泡棉板上辊涂一层湿气固化pu胶。
3.与干法工艺相比，湿法顶棚复合工艺优势如下：
4.1、优异的耐高温尺寸稳定性。与干法工艺相比较，湿法工艺压制成的顶棚在高温环境下尺寸变化率较低。干法工艺复合进程中应用的是热熔性胶粉或胶膜，但是湿法工艺复合进程中应用的是反应不可逆的湿气固化聚氨酯胶粘剂。
5.2、特殊造型。它凭借两步法生产方式，拉伸过程中形变量较大，塑型效果显著好于干法工艺，应用范畴较为宽广，顶棚汽车产品在制造过程中受到的特殊造型设计约束程度较低。
6.3、轻量化。与干法工艺相比较，湿法工艺的顶棚(pu板材)的轻量化优势明显。干法工艺的基材克重需要较湿法工艺多。
7.基于目前多数主机厂认可湿法顶棚工艺的优点，与之配套的湿法顶棚pu骨架胶研究显得很有必要。
8.中国专利cn101597458a公开了一种无溶剂单组分聚氨酯粘合剂及其制备方法，本发明涉及一种无溶剂单组分聚氨酯粘合剂及其制备方法，所述的粘合剂包括以下组分及含量(重量％)：异氰酸酯70～90，多元醇8～28，助剂1～2；所述的助剂包括催化剂和络合剂，催化剂和络合剂的重量比为1:5～15。与现有技术相比，本发明无溶剂单组分聚氨酯粘合剂具有储存期和开放时间长、固化期时间短等优点，在温度小于50℃，相对湿度小于60％的环境中，开放时间大于120分钟，而在130-140℃条件下，遇水能在30秒内迅速固化，可应用于汽车内饰顶棚制造。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题之一是，现有技术中存在无溶剂单组分聚氨酯粘合剂在开放环境下(辊胶筒上)存放时间短，常温固化带来的资源浪费和施胶效率低的问题，提供一种新的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，该胶黏剂具有开放时间长、储存稳定长的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种解决问题之一的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂的制备方法。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂的应用。
10.为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，以重量份数计，由以下组分组成：
[0011][0012]
上述技术方案中，优选地，所述的多芳基多亚甲基异氰酸酯选自m20s、44v20、pm200、pm400或5005中的至少一种；所述的有机金属催化剂包含有机金属铋、有机金属锌或有机金属钴中的至少一种；所述的封闭剂选自丙二酸二乙酯、乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯中的至少一种；所述的阻聚剂选自磷酸或对苯二酚中的至少一种；所述的温敏型延迟胺选自三亚乙基二胺乳酸盐、双吗啉二乙基醚乳酸盐或四甲基己二胺乳酸盐中的至少一种。
[0013]
上述技术方案中，优选地，所述的聚醚多元醇官能度为3～6官能度，羟值范围为20～50mgkoh/g。
[0014]
上述技术方案中，优选地，所述的聚醚多元醇选自che-628、che-330n、che-828或che-360n中的至少一种。
[0015]
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：
[0016]
一种前述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
[0017]
(1)以重量份数计，称取60～80份多芳基多亚甲基异氰酸酯、15～30份水分低于500ppm的聚醚多元醇，并投入至反应釜中，在惰性气体保护下反应，常压条件下控制温度70～80℃、预聚2～3小时；
[0018]
(2)继续称取0.01～0.03份有机金属催化剂、5～25份封闭剂投入至反应釜中，在惰性气体保护下反应，常压条件下控制温度70～80℃、预聚1～2小时后得到物料ⅰ；
[0019]
(3)测试物料ⅰ中残余nco含量，计算封闭率不小于80％后，将物料ⅰ降温至50℃以下，投入0.001～0.005份阻聚剂和0.1～0.5份温敏型延迟胺，搅拌8～15分钟后，得到封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂。
[0020]
为解决上述技术问题之三，本发明采用的技术方案如下：
[0021]
一种前述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂在汽车顶棚中应用。
[0022]
本发明提供了一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂、制备方法及其应用，本发明将封闭nco技术应用于湿法顶棚骨架胶领域，极大的延长了聚氨酯顶棚骨架胶在使用时的待机开放时间，减少了因开放时间过短凝胶造成的资源浪费，取得了较好地技术效果。
具体实施方式
[0023]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
[0024]
表1原料清单
[0025]
原料名称厂家m20s巴斯夫
44v20科思创pm200万华化学pm400万华化学che-628长华化学che-330n长华化学che-828长华化学che-360n长华化学
[0026]
【实施例1】
[0027]
以重量份数计，称取万华pm200 80份，聚醚多元醇che-330n 20份(水分＜500ppm)，投料到反应釜中，在氮气的保护下80℃保温反应2小时；在氮气的保护下加入癸酸锌0.02份，丙二酸二乙酯16份，在氮气保护下反应，80℃条件下保温2小时；用二正丁胺滴定法测定上述物料的残余nco含量，计算封闭率大于80％后冷却降温至50℃，加入磷酸0.003份，三亚乙基二胺乳酸盐0.4份搅拌10min后得到封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，出料灌装。产品性能的测试结果详情见表3所示。
[0028]
【实施例2-6】实施例2～6按照实施例1的各个步骤进行，区别为反应原料、原料配比、反应时间、反应温度的不同，具体组成见表2，制备得到的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶胶黏剂的产品性能测试结果见表3。
[0029]
表2实施例1～6封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂制备各组分重量份数
[0030]
[0031][0032]
其中：封闭率的计算定义为：封闭率＝(预聚体中nco含量-封闭物中剩余的nco含量)/预聚体中nco含量
×
100％。
[0033]
【比较例1】
[0034]
将万华pm200 80份，聚醚多元醇330n 20份，投料到烧瓶中，在氮气的保护下75
±
5℃保温反应2小时；在氮气的保护下加入癸酸锌0.02份，丙二酸二乙酯0份，在氮气保护下反应，70～80℃条件下保温2小时；用二正丁胺滴定法测定上述物料的残余nco含量，计算封闭率大于80％后冷却降温至50℃，加入磷酸0.003份，三亚乙基二胺乳酸0.4份搅拌10min后出料灌装。产品性能的测试结果详情见表3所示。
[0035]
表3聚氨酯汽车顶棚胶黏剂产品的性能测试结果
[0036][0037][0038]
备注：(开放时间测试为在温度22
±
2℃，湿度55％
±
5％，观察胶水开始结皮的时
间。弯曲强度测试gb/t 1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》，工件尺寸150*50。)
[0039]
由上表可以看出，本发明制备得到的聚氨酯汽车顶棚胶黏剂的开放时间能够达到140分钟以上，同时储存3个月后的粘度变化也不大，同时具有较优的弯曲强度，取得了较好地技术效果，能够在汽车顶棚的工业生产中应用。

技术特征：
1.一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，以重量份数计，由以下组分组成：2.根据权利要求1所述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，其特征在于，所述的多芳基多亚甲基异氰酸酯选自m20s、44v20、pm200、pm400或5005中的至少一种；所述的有机金属催化剂包含有机金属铋、有机金属锌或有机金属钴中的至少一种；所述的封闭剂选自丙二酸二乙酯、乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯中的至少一种；所述的阻聚剂选自磷酸或对苯二酚中的至少一种；所述的温敏型延迟胺选自三亚乙基二胺乳酸盐、双吗啉二乙基醚乳酸盐或四甲基己二胺乳酸盐中的至少一种。3.根据权利要求1所述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，其特征在于，所述的聚醚多元醇官能度为3～6官能度，羟值范围为20～50mgkoh/g。4.根据权利要求3所述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，其特征在于，所述的聚醚多元醇选自che-628、che-330n、che-828或che-360n中的至少一种。5.一种权利要求1所述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：(1)以重量份数计，称取60～80份多芳基多亚甲基异氰酸酯、15～30份水分低于500ppm的聚醚多元醇，并投入至反应釜中，在惰性气体保护下反应，常压条件下控制温度70～80℃、预聚2～3小时；(2)继续称取0.01～0.03份有机金属催化剂、5～25份封闭剂投入至反应釜中，在惰性气体保护下反应，常压条件下控制温度70～80℃、预聚1～2小时后得到物料ⅰ；(3)测试物料ⅰ中残余nco含量，计算封闭率不小于80％后，将物料ⅰ降温至50℃以下，投入0.001～0.005份阻聚剂和0.1～0.5份温敏型延迟胺，搅拌8～15分钟后，得到封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂。6.一种权利要求1所述的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂在汽车顶棚中应用。

技术总结
本发明涉及一种封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂、制备方法及其应用，主要解决现有技术中存在无溶剂单组分聚氨酯粘合剂在开放环境下(辊胶筒上)存放时间短，常温固化带来的资源浪费和施胶效率低的问题。本发明通过采用一种新的新的封闭型聚氨酯汽车顶棚胶黏剂，以重量份数计，由以下组分组成：多芳基多亚甲基异氰酸酯60～80份，聚醚多元醇15～30份，有机金属催化剂0.01～0.03份，封闭剂5～25份，阻聚剂0.001～0.005份，温敏型延迟胺0.1～0.5份及其制备方法的技术方案，较好地解决了该问题，可用于汽车顶棚制备的工业中应用。用于汽车顶棚制备的工业中应用。


技术研发人员：刘晓芃 王晶
受保护的技术使用者：江苏长顺高分子材料研究院有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/10/8