一种环保型自喷海绵胶
文献发布时间：2023-06-19 09:24:30
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种环保型自喷海绵胶。
背景技术
聚氨酯胶粘剂是指分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂由于性能优越，在国民经济中得到广泛应用，是合成胶粘剂中的重要品种之一。主要分为单组分和双组分两种。无论是单组分还是双组分聚氨酯胶粘剂，为了降低体系粘度，便于使用，提高对基材的润湿能力，都使用一定量的溶剂。常用溶剂有甲苯、二甲苯和苯等。因此使用时会对操作人员的身体构成危害，对环境也会造成污染。而用于各种网布粘接的聚氨酯胶要求渗透性和润湿性要好，因此选用何种溶剂，采取哪种原料及工艺来制备性能优良、毒性小和污染少的胶粘剂具有十分重要的意义。
综上所述，本领域缺乏一种能解决上述技术问题的一种环保型自喷海绵胶及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型自喷海绵胶及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种环保型自喷海绵胶，由二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二异氰酸酯、偶联剂、催化剂、扩链剂、水组成。所述海绵胶由以下重量份的原料组成：二氧化碳基聚醚100～140份、氧化石墨烯10～20份、二异氰酸酯220～250份、偶联剂2～6、催化剂2～9份、扩链剂10～20份、水150～200份。
优选地，所述氧化石墨烯为环氧氯丙烷改性的氧化石墨烯。
优选地，所述的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述的偶联剂包括乙烯基三氯硅烷、γ-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中一种或两种以上的组合。
优选地，所述的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡的一种或两种的组合。
优选地，所述的扩链剂为异佛尔酮二胺(IPDA)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述海绵胶由以下重量份的原料组成：二氧化碳基聚醚120份、氧化石墨烯15份、二苯基甲烷二异氰酸酯120份、六亚甲基二异氰酸酯120份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、二月桂酸二丁基锡7份、异佛尔酮二胺15份、水180份。
本发明还提供一种环保型自喷海绵胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二异氰酸酯、催化剂、扩链剂，加热至80～90℃进行反应100～120min，得到预聚体溶液；
(2)将水在200～300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为30～40min；
(3)乳化完毕后，保持温度在60～70℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入偶联剂，反应20～30min，即得。
在其中一个实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至80℃进行反应120min，得到预聚体溶液；
(2)将水在300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为30min；
(3)乳化完毕后，保持温度在60℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应30min，即得。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明制备的海绵胶具有粘结强度高、固化速度快、开放时间长等特点，不含有毒挥发物质，不会对环境造成空气污染，因此可广泛应用。同时，原料来源广泛，制备方法简便，生产成本不高，有利于工业的大规模生产。
具体实施方式
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至80℃进行反应120min，得到预聚体溶液；
(2)将水在300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为30min；
(3)乳化完毕后，保持温度在60℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应30min，即得。
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至90℃进行反应100min，得到预聚体溶液；
(2)将水在200r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为40min；
(3)乳化完毕后，保持温度在70℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应20min，即得。
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至85℃进行反应110min，得到预聚体溶液；
(2)将水在300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为40min；
(3)乳化完毕后，保持温度在70℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应30min，即得。
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至85℃进行反应110min，得到预聚体溶液；
(2)将水在300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为40min；
(3)乳化完毕后，保持温度在70℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应30min，即得。
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将二氧化碳基聚醚、氧化石墨烯、六亚甲基二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二胺，加热至85℃进行反应110min，得到预聚体溶液；
(2)将水在300r/min高速搅拌条件下加入到步骤(1)预聚体溶液中进行乳化，乳化时间为40min；
(3)乳化完毕后，保持温度在70℃，往步骤(2)得到的乳化液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应30min，即得。
表1
力学性能测试按照GB/T 528-2009标准测试；
将高弹性海绵切割成2.5cm×2.5cm×15cm的长方形样条，喷涂面积为2.5cm×10cm，喷胶结束后，立刻将一个未喷胶的样条粘贴在胶面上，参考GB/T2790-1995测试标准，测试固化所需时间以及粘接强度(N/cm)；
按照GB/T 3477.57-2002标准测试：将胶液涂覆在光滑的平板上，控制胶层厚度为0.1mm，用秒表记录胶层表面具有黏性的时间(s)，即开放时间。
以上测试结果具体见表2.
表2
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。