木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的合成

木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的合成

宫一涛１一杨树竹２

（１．山西省化工设计院一太原０３０００１）（２．山西省化工研究所一太原０３００２１）

摘一要：以多亚甲基多苯基多异氰酸酯（ＰＡＰＩ）二聚丙二醇（ＰＰＧ?Ｎ２１０）和催化剂２，２??二吗啉二乙基醚（ＤＭＤＥＥ）为主要原料合成了一种木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，分析了ＮＣＯ含量二催化剂用量二扩链系数对胶粘剂性能的影响，并与国内外木材用胶粘剂进行了比较三结果表明，ＮＣＯ质量分数为１２ ３％二催化剂用量为０ １％二扩链系数为０ ２，制得的胶粘剂室温固化且固化速度快，粘接性能较好，适合于木材的粘接三

关键词：聚氨酯；木材胶粘剂；单组分；湿固化

中图分类号：ＴＱ４３３ ４＋３２一一文献标识码：Ａ一一文章编号：１００５－１９０２（２０１４）０３－００４１－０３

一一中国木材用胶粘剂占用胶总量的７０％以上，传统工艺采用的 三醛胶 价格低廉，但生产二应用过程有甲醛释放二污染环境二损害人体健康三为此，我国政府颁布了国家标准ＧＢ１８５８０ ２００１‘室内装饰装修人造板及其甲醛释放限量“和‘室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量“加以限制［１－２］，因此开发和使用无公害二高效木材胶粘剂已成为人们普遍关注的问题三

我国在木材中使用最多的单组分聚氨酯胶粘剂是水性聚氨酯胶粘剂二热熔型聚氨酯胶粘剂和异氰酸酯胶粘剂，在这些方面的研究也比较多三水性聚氨酯胶粘剂粘度小，固化时间较长；热熔型聚氨酯胶粘剂使用时需要加热，且有粘板现象；异氰酸酯胶粘剂中的有机溶剂会对人体和环境造成危害三木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂是近年来研究的一种新型胶粘剂，该胶无甲醛释放，耐水性二耐老化性好，对粘接基材含水率要求不高，对被粘材料适应性强，解决了双组分聚氨酯胶粘剂在混合和计量过程中耗费工时二成本高二易出错的缺点三室温固化的单组分胶粘剂不需要使用其它交联剂，施工方便，广泛用于木材的胶合及二次加工［３－５］三

本研究以多亚甲基多苯基多异氰酸酯（ＰＡＰＩ）和聚丙二醇（ＰＰＧ?Ｎ２１０）为主要原料合成木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，ＰＰＧ?Ｎ２１０可以改善胶粘剂的耐水性，催化剂２，２??二吗啉二乙基醚（ＤＭ?ＤＥＥ）可以提高胶粘剂的固化速度和稳定性三该胶粘剂粘接性能好，固化速度快，不含有机溶剂，反应活性高，用于木材加工，可复合胶接异种材料二高含水率木材三

１一实验部分

１ １一实验原料

多亚甲基多苯基多异氰酸酯（ＰＡＰＩ），Ｍ２０Ｓ，工业级，德国拜耳公司；聚丙二醇（ＰＰＧ?Ｎ２１０），相对分子质量为１０００，工业级，天津石油化工公司；１，４?丁二醇（ＢＤＯ），试剂级，杭州双林化工试剂厂；２，２??二吗啉二乙基醚（ＤＭＤＥＥ），试剂级，北京油化精细化工研究所；二月桂酸二丁基锡，化学纯，北京化工二厂；白乳胶，山西三维集团股份有限公司；国外ＰＵ胶，ＴｉｍｂｅｒＡｄｈｅｓｉｖｅＰＲＯ４５Ｐ，德国ＳｏｕｄａｌＡｓｉａ三

１ ２一胶粘剂的合成

将计量好的聚丙二醇于１００ １２０?下真空脱水２ｈ，然后冷却至４０?左右，加入计量好的ＰＡＰＩ，搅拌并缓慢升温至（８０?５）?，反应一定时间后，制得预聚体，测定ＮＣＯ含量，然后依次加入ＢＤＯ扩链二催化剂等继续反应，测定ＮＣＯ含量，直至其达到设计值，停止反应，降温至４０?左右出料，密闭贮存于干燥容器三

１ ３一性能测试

压缩剪切强度按ＡＳＴＭＤ９０５ ２００８ｅ１测试，桦木试件，３０ｍｍ?２５ｍｍ?１０ｍｍ，粘接２４ｈ后测试三

四１４四

２０１４年第２９卷第３期

２０１４．Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．３聚氨酯工业

ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ