一种复合阻燃湿固化PUR胶黏剂的制作方法

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种具有阻燃性能的湿固化pur胶黏剂。

背景技术：

1、湿固化聚氨酯热熔胶（以下简称pur）是一类含端-nco基团的聚氨酯胶黏剂，其在使用时，通过加热熔融施胶，待胶层冷却物理固化产生初步的粘接力后，胶层中的-nco基团再与空气中的湿气或被粘物表面的活泼氢化合物反应，产生化学交联固化。

2、聚氨酯胶黏剂以其高弹性、高强度、高抗震耐磨能力、耐化学腐蚀等优点，广泛地用于建筑、汽车、轨道交通等行业的外部及内部粘接和密封，但聚氨酯粘接胶燃烧时具有发烟量大、有滴落物、蔓延快的特点，其阻燃性的优劣关系到人民群众的财产安全和人身安全。目前普遍使用的卤系阻燃剂具有阻燃效率高、价格适中的特点，但是当发生火灾时，这些材料的分解和燃烧会产生大量的烟尘和有毒腐蚀性气体，造成二次伤害，且燃烧产物具有很长的大气寿命，一旦进入大气很难去除，严重污染环境。因此，选择环保型、效果佳的阻燃剂具有强烈的现实意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其主要利用mxene表面丰富的活性官能团与磷酸胍基尿素的络合能力及与镁离子的螯合，制备了一种非卤素的复合阻燃剂，并将此阻燃剂与pur相结合，而得到一种具有优秀阻燃性能的湿固化pur胶黏剂。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其所用原料按重量份数计包括：聚己内酯二醇50-70份、聚丙二醇5-20份、mxene-gp-mg复合阻燃剂5-20份、抗氧剂0.05-0.1份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）10-20份以及催化剂0.5-1份。

4、进一步地，所述聚己内酯二醇的数均分子量为200-5000。所述聚丙二醇的数均分子量为500-3000。

5、进一步地，所述抗氧剂的牌号为1010或1076。

6、进一步地，所述催化剂为双(2-吗啉二乙基)醚、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锡中的一种。

7、进一步地，所述mxene-gp-mg复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：

8、1）mxene的制备：在聚四氟乙烯反应釜中加入1.56g lif和20ml浓度为9mol/l的hcl溶液，40℃下反应15min，然后将1g ti3alc2少量多次地缓慢加入反应釜中，在40-45℃、转速500rpm的条件下搅拌反应48h，然后将所得浆液离心洗涤至ph=6后，通过抽滤分离沉淀，将沉淀继续离心洗涤，直到出现黏性沉淀并且上层液体发黑后停止，去除上层液体，所得黏性沉淀即为mxene，密封低温保存；

9、2）复合阻燃剂的制备：在装有回流冷凝管的三颈烧瓶中将16mg mxene分散于10ml去离子水中，并加入100ml浓度为0.05mol/l的硝酸镁水溶液，25℃条件下搅拌30min，然后将2g磷酸胍基尿素（gp）溶于100ml去离子水后，以2滴/s的速度加入三颈烧瓶中，待全部加入后用naoh溶液调节ph至7-8，再缓慢升温至60℃，搅拌反应1h，待反应结束后将产物加水离心洗涤至中性，放入60℃真空烘箱中干燥24h，保存备用。

10、进一步地，所述复合阻燃湿固化pur胶黏剂的制备步骤如下：

11、a）将聚己内酯二醇、聚丙二醇和抗氧剂加入到三颈烧瓶中搅拌均匀，加热升温至120℃-130℃，在真空度<100pa的条件下脱水2h；

12、b）降温至70℃-80℃，加入mdi，在70℃-80℃、真空度<100pa的条件下搅拌反应1-2h；

13、c）解除真空后加入催化剂、mxene-gp-mg复合阻燃剂，再加热升温至90℃，在真空度<100pa的条件下快速搅拌10min；

14、d）氮气保护下迅速出料封装即得。

15、本发明的显著优势在于：

16、本发明制备的mxene-gp-mg复合阻燃剂在燃烧时可氧化形成具有良好隔热作用的tio2及mgo，且mxene大的比表面积和丰富的活性官能团能够为磷酸胍基尿素提供更多活性位点，缓解磷酸胍基尿素在聚合物基体中分散不均的缺点；磷酸胍基尿素中的磷酸基团良好的金属离子络合能力，可以为mg离子提供活性位点，且磷元素在燃烧时可大量捕获自由基，发挥气相阻燃作用，而其所含的胺基可与pur基体中过量的异氰酸酯基反应，使相容性得到进一步提升，且磷酸胍基尿素的高含氮量属性，在燃烧时能生成大量惰性气体，阻止火焰的扩散和蔓延，促进形成致密、膨胀、高石墨化程度的炭层。因此，利用该复合阻燃剂制备的湿固化pur胶黏剂不仅粘结性能优异，固化后的力学性能良好，且具有优秀阻燃性能。

技术特征：

1. 一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于，以重量份数计，所用原料包括：聚己内酯二醇50-70份、聚丙二醇5-20份、mxene-gp-mg复合阻燃剂5-20份、抗氧剂0.05-0.1份、mdi 10-20份以及催化剂0.5-1份。

2.根据权利要求1所述的一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于：所述聚己内酯二醇的数均分子量为200-5000。

3.根据权利要求1所述的一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于：所述聚丙二醇的数均分子量为500-3000。

4.根据权利要求1所述的一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于：所述催化剂为双(2-吗啉二乙基)醚、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锡中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于，所述mxene-gp-mg复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种复合阻燃湿固化pur胶黏剂，其特征在于，所述胶黏剂的制备步骤如下：

技术总结
本发明公开一种复合阻燃湿固化PUR胶黏剂，其是以聚己内酯二醇、聚丙二醇、MXene‑GP‑Mg复合阻燃剂、抗氧剂、MDI以及催化剂为原料，先将聚己内酯二醇、聚丙二醇、抗氧剂在加热条件下进行真空脱水，然后降温并加入MDI进行搅拌反应，再加热升温后加入催化剂、复合阻燃剂进行真空反应，以制得所述复合阻燃湿固化PUR胶黏剂。本发明制备的复合阻燃湿固化PUR胶黏剂具有良好阻燃性能和粘结能力，其LOI提升到30.1％，UL94等级提升到V‑0级。

技术研发人员：郑玉婴,朱宏瑶
受保护的技术使用者：晋江市福大科教园区发展中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23