一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法以及应用

技术领域

本发明属于聚氨酯胶粘剂技术领域，具体涉及一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法以及应用。

背景技术

浮空器依靠轻于空气的气体(如氦气)所产生的浮力实现驻空，搭载各类有效载荷或平面信息，利用其升空高度，覆盖监视或可视区域，在交通运输、环境监测、通讯广播、综合遥感、空中预警等领域具有广泛的应用。

囊体材料是浮空器的核心关键材料，是浮空器的主要组成结构，其重量占到浮空器总体重量的三分之二以上，囊体材料的性能直接影响浮空器的应用效能，如驻空高度、驻空及飞行时间、有效载荷携带能力、服役寿命等。目前全球各国的囊体材料均采用织物增强功能性树脂的多层结构设计，由外到内组成结构分别为耐候层、气体阻隔层、承力层、热封层。其中耐候层位于囊体材料外表面，为囊体材料提供耐老化能力，目前，大多数耐候层材料均为含氟材料，如氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

囊体材料通常可采用对接和搭接方式进行加工，其中搭接可采用高频焊接、直板热压、胶粘剂粘接等方法进行，胶粘剂粘接因具有施工速度快、加工工艺简单、不损伤囊体材料等优点，获得了广泛的关注。

但目前市售的胶粘剂全部为单组份或双组份胶粘剂，单组份胶粘剂具有时效性，可操作时间较少；而双组份胶粘剂由于只采用主剂和固化剂双组份，导致粘接强度过低，导致囊体材料胶合面存在易开层、不耐弯折、不耐揉搓等缺陷，这大幅降低了囊体材料综合性能特别是剪切性能，进而严重影响了浮空器驻空时间及使用效能。因此，研制高性能囊体材料用胶粘剂成为浮空器行业研究的一个重点。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法以及应用，本发明提供的四组分聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度、耐揉搓、耐弯折性能以及耐老化性能，可有效满足囊体材料加工需求。

本发明提供了一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂，包括A、B、C、D四个组分，其中，所述A组分为主剂，B组分为固化剂，C组分为增粘剂，D组分为缓冲剂；

所述C组分包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯和溶剂；

所述D组分包括阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑和溶剂。

优选的，所述A、B、C、D四个组分的质量比为(5～10):1:1:1。

优选的，所述A组分包括以下质量份的原料：

4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)20～25份、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)20～25份、聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)30～40份、聚己内酯二元醇(PCL)10～30份、催化剂0.01～0.02份、抗氧剂0.1份、辅助抗氧剂0.05份、紫外线吸收剂0.3份。

优选的，所述PTMG数均分子量Mn＝1000～2000；所述PCL数均分子量Mn＝1000～1500；所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯或二(十二烷基硫)二丁基锡中的任一种；所述抗氧剂为1076，辅助抗氧剂为168；所述紫外线吸收剂为UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)或UVP-327(2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑)。

优选的，所述B组分包括以下质量份的原料：

MDI 45～50份、低沸点溶剂50～55份；

所述的低沸点溶剂选自乙醚、丙酮或乙酸乙酯。

优选的，所述C组分包括：硫代磷酸三苯基异氰酸酯25～30份和酯类溶剂70～75份。

优选的，所述D组分包括：阻燃无机填料5～10份、稳定剂5～10份；白炭黑5～10份、丙酮70～85份。

优选的，所述阻燃无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或多种；

所述稳定剂为乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比(5～8):1混合后配制而成。

本发明还提供了一种上述四组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

所述A组分的制备方法为：

(1)将PTMG、PCL投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中加入催化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂和紫外线吸收剂，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将MDI滴加入反应釜进行加热反应，反应结束后把温度降至40～50℃；

(4)把HMDI加入反应釜进行加热反应，反应结束后将温度降至40～50℃，得到A组分；

所述组分B按以下工艺制备:

(1)将MDI投入反应釜中，搅拌升温至80～100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分B；

所述组分C按以下工艺制备:

(1)将RFE投入反应釜中，搅拌升温至90～110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分C；

所述组分D按以下工艺制备:

(1)将阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分D。

本发明还提供了一种上述四组分聚氨酯胶粘剂的使用方法，包括以下步骤：

A)依次将A、B、C、D四个组分混合搅拌，得到聚氨酯胶粘剂；

B)将所述聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置10～15min；

C)将涂胶后的囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，室温下放置72h。

与现有技术相比，本发明提供了一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂，包括A、B、C、D四个组分，其中，所述A组分为主剂，B组分为固化剂，C组分为增粘剂，D组分为缓冲剂；所述C组分包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯和溶剂；所述D组分包括阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑和溶剂。本发明提供的四组分聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度、耐揉搓、耐弯折性能以及耐老化性能，可有效满足囊体材料加工需求。解决了目前胶粘剂强度差、不耐蠕变等问题。

附图说明

图1为本发明实施例中囊体材料贴合方式。

具体实施方式

本发明提供了一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂，包括A、B、C、D四个组分，其中，所述A组分为主剂，B组分为固化剂，C组分为增粘剂，D组分为缓冲剂；

所述C组分包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯和溶剂；

所述D组分包括阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑和溶剂。

本发明提供的囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂共有四种组分，其中，A组分为主剂，所述A组分包括以下质量份的原料：

4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)20～25份、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)20～25份、聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)30～40份、聚己内酯二元醇(PCL)10～30份、催化剂0.01～0.02份、抗氧剂0.1份、辅助抗氧剂0.05份、紫外线吸收剂0.3份。

所述A组分包括20～25份的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，优选为20、21、22、23、24、25，或20～25之间的任意值。

所述A组分还包括20～25份的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，优选为20、21、22、23、24、25，或20～25份之间的任意值。

所述A组分还包括30～40份的聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)，优选为30、32、34、36、38、40，或30～40份之间的任意值。所述PTMG的数均分子量Mn＝1000～2000，优选为1200～1800，进一步优选为1400～1600。

所述A组分还包括10～30份的聚己内酯二元醇(PCL)，优选为10、14、18、22、24、28、30，或10～30份之间的任意值。所述PCL的数均分子量Mn＝1000～1500，优选为1100～1400，进一步优选为1200～1300。

所述A组分还包括0.01～0.02份的催化剂，所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯或二(十二烷基硫)二丁基锡中的任一种。

所述A组分还包括0.1份抗氧剂，所述抗氧剂为1076。

所述A组分还包括0.05份辅助抗氧剂，所述辅助抗氧剂为168。

所述A组分还包括0.3份紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂为UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)或UVP-327(2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑)。

本发明提供的囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂中的B组分为固化剂。所述B组分包括以下质量份的原料：

MDI 45～50份、低沸点溶剂50～55份。

所述B组分包括45～50份的MDI，优选为45、46、47、48、49、50，或45～50份之间的任意值。

所述B组分还包括50～55份的低沸点溶剂，优选为50、51、52、53、54、55，或50～55份之间的任意值。所述的低沸点溶剂选自乙醚、丙酮或乙酸乙酯。

本发明提供的囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂中的C组分为增粘剂，所述增粘剂可有效增加胶粘剂粘接强度、耐揉搓、耐弯折性能。

在本发明中，所述C组分包括：硫代磷酸三苯基异氰酸酯25～30份和酯类溶剂70～75份。

所述C组分包括25～30份的硫代磷酸三苯基异氰酸酯，优选为25、26、27、28、29、30，或25～30份之间的任意值。

所述C组分还包括70～75份的酯类溶剂，优选为70、71、72、73、74、75，或70～75之间的任意值。所述的酯类溶剂可为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯中的任一种。

本发明提供的囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂中的D组分为缓冲剂，所述缓冲剂可有效提高胶粘剂耐老化性能，可有效满足囊体材料加工需求。

所述D组分包括：阻燃无机填料5～10份、稳定剂5～10份；白炭黑5～10份、丙酮70～85份。

所述D组分包括5～10份的阻燃无机填料，优选为5、6、7、8、9、10，或5～10份之间的任意值。所述阻燃无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种或多种；

所述D组分还包括5～10份的稳定剂，优选为5、6、7、8、9、10，或5～10份之间的任意值。所述稳定剂为乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比(5～8):1混合后配制而成。

所述D组分还包括5～10份的白炭黑，优选为5、6、7、8、9、10，或5～10份之间的任意值。

所述D组分还包括70～85份的丙酮，优选为73、76、79、82、85，或70～85份之间的任意值。

本发明还提供了一种四组分聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述A组分的制备方法为：

(1)将PTMG、PCL投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中加入催化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂和紫外线吸收剂，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将MDI滴加入反应釜进行加热反应，反应结束后把温度降至40～50℃；

(4)把HMDI加入反应釜进行加热反应，反应结束后将温度降至40～50℃，得到A组分。

具体的，所述A组分按以下工艺制备：

(1)将适量的PTMG、PCL投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入适量的催化剂、抗氧剂、辅助抗氧化剂、紫外线吸收剂，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将适量的MDI单体缓缓的滴加入反应釜，将温度控制在60～70℃反应60分钟，然后将温度升至70～80℃之间反应60分钟，然后把温度降至40～50℃之间；

(4)将反应釜温度降至40～50℃，随后把HMDI缓缓的投入反应釜，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至60～70℃反应60分钟，最后将温度控制在80～85℃之间，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40～50℃；

(7)出料并进行包装。

所述组分B按以下工艺制备:

(1)将MDI投入反应釜中，搅拌升温至80～100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分B。

具体的，所述组分B按以下工艺制备:

(1)将适量的MDI投入反应釜中，搅拌升温至80～100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

所述组分C按以下工艺制备:

(1)将RFE投入反应釜中，搅拌升温至90～110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分C。

具体的，所述组分C按以下工艺制备:

(1)将适量的RFE投入反应釜中，搅拌升温至90～110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

所述组分D按以下工艺制备:

(1)将阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分D。

具体的，所述组分D按以下工艺制备:

(1)将适量的阻燃无机填料、稳定剂、白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100～120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入适量的低沸点溶剂，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本发明还提供了一种四组分聚氨酯胶粘剂的使用方法，包括以下步骤：

A)依次将A、B、C、D四个组分混合搅拌，得到聚氨酯胶粘剂；

B)将所述聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置10～15min；

C)将涂胶后的囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，室温下放置72h。

其中，步骤A)具体为：

(1)按配方称取适量的A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)按配方称取适量的B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至900～2000r/min，搅拌时间为30min～60min，直至所有组分混合均匀。

得到聚氨酯胶粘剂后，进行囊体材料的粘合，具体的包括以下步骤：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm样条；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置10～15min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.2～0.5MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h。

所述四组分聚氨酯胶粘剂按照如下测试方法以及指标标准进行性能测试：

(1)剥离强度测试：囊体材料内外表面贴合后剥离强度≧20N/cm；

(2)蠕变测试：将贴合后的囊体材料裁剪成3cm宽样条，9MPa拉力持续拉伸200h，蠕变伸长为0.5～0.8mm；

(3)剪切测试：将贴合后的囊体材料进行拉伸剪切测试后发现囊体材料本体发生断裂，而胶粘剂贴合层不开层。

本发明提供的四组分聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度、耐揉搓、耐弯折性能以及耐老化性能，可有效满足囊体材料加工需求。解决了目前胶粘剂强度差、不耐蠕变等问题。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法以及应用进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比5:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 20份、HMDI 20份、PTMG(Mn＝1000)30份、PCL(Mn＝1000)30份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.01份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂1680.05份、紫外线吸收剂(UV-531)0.3份；

B组分

MDI 45份、乙醚55份；

C组分

RFE 25份、乙酸乙酯75份；

D组分

氢氧化铝5份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比5:1混合)5份；白炭黑5份、丙酮85份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将30份PTMG(Mn＝1000)、30份PCL(Mn＝1000)投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.01份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、0.1份抗氧剂1076、0.05份辅助抗氧剂168、紫外线吸收剂UV-531 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将20份MDI缓缓投入反应釜中，将温度控制在60℃反应60分钟，然后将温度升至70℃继续反应60分钟，再把温度降至40℃；

(4)将20份HMDI缓缓投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至60℃反应60分钟，最后将温度控制在80℃之间，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将45份MDI投入反应釜中，搅拌升温至80℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入乙醚55份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将25份RFE投入反应釜中，搅拌升温至90℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入75份乙酸乙酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将5份氢氧化铝、5份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比5：1混合)、5份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入85份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取500gA组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至900r/min，搅拌时间为30min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置10min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.2MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下固化72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例2

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比6:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 21份、HMDI 21份、PTMG(Mn＝1000)35份、PCL(Mn＝1000)23份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.01份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂1680.05份、紫外线吸收剂UVP-3210.3份；

B组分

MDI 47份、丙酮53份；

C组分

RFE 26份、乙酸丁酯74份；

D组分

氢氧化镁5份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比6:1混合)6份；白炭黑6份、丙酮83份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将35份PTMG、23份PCL投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.01份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、0.1份抗氧剂1076、0.05份168辅助抗氧剂、紫外线吸收剂UVP-321 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将21份MDI缓缓加入反应釜中，将温度控制在70℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，再把温度降至50℃；

(4)将21份HMDI缓缓投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在85℃之间，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至50℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将47份MDI投入反应釜中，搅拌升温至90℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入丙酮53份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将26份RFE投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30～35℃；

(2)向反应釜中加入74份乙酸丁酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将5份氢氧化镁、6份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比6:1混合)、6份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入83份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取600gA组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1000r/min，搅拌时间为40min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置12min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.3MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下固化72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例3

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比7:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 22份、HMDI 22份、PTMG(Mn＝1000)35份、PCL(Mn＝1500)16份、催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡0.01份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UV-531 0.3份；

B组分

MDI 49份、乙酸乙酯51份；

C组分

RFE 27份、乙酸异丙酯73份；

D组分

阻燃无机填料三氧化二锑5份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比7:1混合)7份；白炭黑7份、丙酮81份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将35份PTMG、16份PCL投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.01份催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡、0.1份抗氧剂1076、0.05份辅助抗氧剂168、紫外线吸收剂UV-531 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将22份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在60℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，然后把温度降至40℃之间；

(4)将22份HMDI缓缓投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在80℃，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将49份MDI投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入乙酸乙酯51份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将27份RFE投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入73份乙酸异丙酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将5份三氧化二锑、7份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比7:1混合)、7份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入81份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取700g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1100r/min，搅拌时间为50min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置15min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.5MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例4

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比8:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 23份、HMDI 23份、PTMG(Mn＝1000)30份、PCL(Mn＝1500)24份、催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UV-531 0.3份；

B组分

MDI 50份、乙醚50份；

C组分

RFE 28份、乙酸乙酯72份；

D组分

阻燃无机填料氢氧化铝8份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比8:1混合)8份；白炭黑8份、丙酮76份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将30份PTMG、24份PCL投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.02份催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡、0.1份抗氧剂1076、0.05份168辅助抗氧剂、紫外线吸收剂UV-531 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将23份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在60℃反应60分钟，然后将温度升至70℃反应60分钟，然后把温度降至50℃；

(4)将23份HMDI缓缓的投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至65℃反应60分钟，最后将温度控制在85℃，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40℃；

(7)随后出料并进行包装。

B组分

(1)将50份MDI投入反应釜中，搅拌升温至80℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入乙醚50份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将28份RFE投入反应釜中，搅拌升温至95℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入72份乙酸乙酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将8份氢氧化铝、8份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比8:1混合)、8份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入76份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取800g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1300r/min，搅拌时间为60min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置13min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.5MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例5

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比9:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 24份、HMDI 24份、PTMG(Mn＝2000)35份、PCL(Mn＝1500)17份、催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UVP-321 0.3份；

B组分

MDI 46份、丙酮54份；

C组分

RFE 29份、乙酸丁酯71份；

D组分

阻燃无机填料氢氧化镁8份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比7:1混合)9份；白炭黑9份、丙酮74份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将35份PTMG、17份PCL投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.02份催化剂二(十二烷基硫)二丁基锡、0.1份抗氧剂1076、0.05份辅助抗氧剂168、紫外线吸收剂UVP-321 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将24份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在60℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，然后把温度降至50℃；

(4)随后将24份HMDI缓缓投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在80℃，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40～50℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将46份MDI投入反应釜中，搅拌升温至90℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入丙酮54份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将29份RFE投入反应釜中，搅拌升温至90℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入71份乙酸丁酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将8份氢氧化镁、9份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比7:1混合)、9份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入74份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取900g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1500r/min，搅拌时间为30min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置14min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.2MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例6

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比10:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 25份、HMDI 25份、PTMG(Mn＝1000)40份、PCL(Mn＝1500)10份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.01份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UVP-3210.3份；

B组分

MDI 48份、乙酸乙酯52份；

C组分

RFE 30份、乙酸异丙酯70份；

D组分

阻燃无机填料氢氧化铝10份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比6:1混合)10份；白炭黑10份、丙酮70份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将40份PTMG、10份PCL投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.01份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、0.1份抗氧剂1076、0.05份168辅助抗氧剂、紫外线吸收剂UVP-321 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将25份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在65℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，然后把温度降至40℃；

(4)将25份HMDI缓缓的投入反应釜，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在80℃之间，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将48份MDI投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入乙酸乙酯52份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将30份RFE投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入70份乙酸异丙酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

所述组分D按以下工艺制备:

(1)将10份氢氧化铝、10份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比6:1混合)、10份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入70份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取1000g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1600r/min，搅拌时间为40min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置11min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.3MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例7

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比6:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 22份、HMDI 21份、PTMG(Mn＝2000)30份、PCL(Mn＝1000)27份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.02份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UV-5310.3份；

B组分

MDI 45份、丙酮55份；

C组分

RFE 26份、乙酸乙酯74份；

D组分

阻燃无机填料氢氧化镁10份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比5:1混合)7份；白炭黑6份、丙酮77份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将30份PTMG、27份PCL投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.02份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、0.1份抗氧剂1076、0.05份168辅助抗氧剂、紫外线吸收剂UV-531 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将22份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在70℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，然后把温度降至50℃；

(4)将21份HMDI缓缓的投入反应釜，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在85℃，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40～50℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将45份MDI投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入丙酮55份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将26份RFE投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入74份乙酸乙酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将10份氢氧化镁、7份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比5:1混合)、6份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入77份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取600g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至1800r/min，搅拌时间为50min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置10min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.4MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

实施例8

本实施例提供一种囊体材料用四组分聚氨酯胶粘剂的制备及其应用方法，由A、B、C、D四个组分按质量比8:1:1:1混合配制而成。

A组分、B组分、C组分、D组分分别由如下质量份的原料组成：

A组分

MDI 24份、HMDI 23份、PTMG(Mn＝1000)35份、PCL(Mn＝1000)18份、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.02份、抗氧剂1076 0.1份、辅助抗氧剂168 0.05份、紫外线吸收剂UVP-3210.3份；

B组分

MDI 48份、乙酸乙酯52份；

C组分

RFE 28份、乙酸丁酯72份；

D组分

氢氧化镁10份、稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比8:1混合)9份；白炭黑8份、丙酮73份；

上述A组分、B组分、C组分、D组分的制作方法如下所示：

A组分

(1)将35份PTMG、18份PCL投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，当水分含量小于0.02％后降温至55±1℃；

(2)向反应釜中缓缓加入0.02份催化剂二丁基锡二月桂酸酯、0.1份抗氧剂1076、0.05份168辅助抗氧剂、紫外线吸收剂UVP-321 0.3份，加入过程中保持温度在55±1℃；

(3)将24份MDI单体缓缓加入反应釜中，将温度控制在70℃反应60分钟，然后将温度升至80℃反应60分钟，然后把温度降至50℃；

(4)把23份HMDI缓缓投入反应釜中，投入时间控制在50分钟，然后把温度升至70℃反应60分钟，最后将温度控制在85℃之间，保温三小时；

(6)取样检测-NCO含量，达到预定值后，冷却，将温度降至40～50℃；

(7)出料并进行包装。

B组分

(1)将48份MDI投入反应釜中，搅拌升温至100℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至30℃；

(2)向反应釜中加入乙酸乙酯52份，搅拌均匀后，获得组分B；

(3)出料并进行包装。

C组分

(1)将28份RFE投入反应釜中，搅拌升温至110℃后抽真空保温60分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入72份乙酸丁酯，搅拌均匀后，获得组分C；

(3)出料并进行包装。

D组分

(1)将10份氢氧化镁、9份稳定剂(乙烯基三甲氧基硅烷与二氧化硅按质量比8:1混合)、8份白炭黑投入反应釜中，搅拌升温至120℃后抽真空保温90分钟，随后将温度降至35℃；

(2)向反应釜中加入73份丙酮，搅拌均匀后，获得组分D；

(3)出料并进行包装。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其配制方法如下：

(1)称取800g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B、C、D三个组分，依次加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至2000r/min，搅拌时间为60min，直至所有组分混合均匀。

本实施例提供的四组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置15min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.4MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

对比例

本对比例提供某种市售高粘接强度双组份聚氨酯胶粘剂进行囊体材料粘接，所述双组份聚氨酯胶粘剂分为A、B双组份，按质量比5:1进行配制，配制方法如下：

(1)称取500g A组分，加入到搅拌桶中，低速搅拌；

(2)分别称取100g B组分，加入到搅拌桶中进行搅拌，搅拌速度调至2000r/min，搅拌时间为60min，直至A、B双组分混合均匀。

本对比例提供的双组分聚氨酯胶粘剂，其使用方法如下：

(1)将囊体材料裁剪成200mm×280mm；

(2)使用100微米厚的刮刀将聚氨酯胶粘剂均匀刮涂到囊体材料内表面，室温下放置15min；

(3)将涂胶后囊体材料内表面与另一块囊体材料外表面采用搭接方式进行贴合，搭接宽度为5cm，贴合压力为0.4MPa；

(4)将贴合后的囊体材料室温下放置72h，粘接效果即可达到最佳；

为了验证本发明所得的技术效果，分别对实施例1～8所得贴合后囊体材料进行剥离强度、剪切强度、蠕变等各项测试，其结果如表1所示，为书写方便，将实施例1～8编为1～8号，对比例为9号。

表1实施例1～8所得修复后材料测试结果

蠕变测试方法为将贴合后的囊体材料裁剪成3cm宽样条，9MPa拉力持续拉伸200h，测试样条伸长量(mm)。

从表1可以看到，自制的四组分聚氨酯胶粘剂对囊体材料有很好的粘接作用，剥离强度、剪切强度、蠕变性能均优于市售高粘接强度双组份聚氨酯胶粘剂，且在剪切强度测试中发现，使用自制的四组分聚氨酯胶粘剂粘接后的囊体材料本体发生断裂，而非胶粘剂贴合处断裂，这表明胶粘剂与囊体材料正反面均有很好的粘接作用；蠕变测试结果表明，四组分胶粘剂9MPa拉力持续拉伸200h后蠕变量为0.5～0.9mm，而市售高粘接强度双组份聚氨酯胶粘剂9MPa拉力持续拉伸4h后贴合处发生开裂，这表明四组分胶粘剂具有很好的持粘性能，可有效提高囊体材料驻空时间和使用效能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。