專利名稱：一種煙囪防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于化學膠粘劑領域，尤其是涉及一種煙 防腐用的聚氨酯膠粘劑及其制備方法。
背景技術：
2005年以后，國內電廠煙囪的防腐開始采用“隔熱保溫磚+膠粘劑的內襯”系統作為煙囪脫硫后濕煙氣的防腐方案。由于電廠煙囪的運行工況非常復雜。一是酸液的濃度大，比如在某電廠煙囪的實際提取的酸液樣品的濃度為0.46 %，PH值小于2，接近I ;在一些容易積液的地方，隨著酸液中水分的揮發，濃度越來越大。二是酸液的組成比較復雜，其中不僅僅含有硫酸，還含有微量的硝酸、鹽酸和氫`氟酸，盡管其中氫氟酸(HF)的濃度不大，但其對絕大大部分材料的腐蝕性都非常強，目前煙 防腐所以的材料基本上都不能抵抗氫氟酸的腐蝕。三是煙囪在正常運行時，煙囪幾乎處于全正壓運行狀態，盡管煙囪正壓的壓力不大，但其對煙 的腐蝕作用影響很大，能使煙氣和酸液穿過內襯磚和耐酸膠膜層。此特點要求膠膜必須要有很低的水汽透過率，目前國內電廠煙囪的防腐采用“隔熱保溫磚+膠粘劑的內襯”系統所選用的膠粘劑大部分都未考慮此性能。“隔熱保溫磚+膠粘劑的內襯”方案是由一個系統組成來實現的，該系統包含有底膠、膠粘劑層、磚構成。三個部分各自扮演不同的功能并組成完整的防腐整體，其中膠粘劑層在此體系充當關鍵的抗酸腐蝕的角色。其中底膠主要作為被粘接面的封閉劑，具有增加強度，并阻隔潮氣的功能。由于膠粘劑涂層非常薄，一般為50 300 μ m之間，因此對抵抗酸腐蝕的作用非常有限。保溫磚一般為發泡玻璃磚或者陶瓷磚，其主要起著隔熱保溫的作用，盡管玻璃磚或者陶瓷磚對一般的酸(比如稀硫酸等)有抵抗作用，但有兩個致命的缺點，一是不能耐氫氟酸的腐蝕，二是濕煙氣和酸液能穿過此隔熱保溫磚層，所以其對酸液的抵抗能力也基本可以忽略。所以在此體系中，膠粘劑層成為此方案中發揮耐酸腐蝕功能的關鍵。目前導致我國脫硫煙囪防腐工程出現問題的主要原因，一是施工質量問題；二是防腐材料本身的質量問題，尤其是所采用的膠粘劑不能滿足脫硫后煙氣的酸性環境的要求。所以研究耐酸性能優異，尤其是能耐微量氫氟酸長期腐蝕的膠粘劑成為目前煙 防腐行業的當務之急。

發明內容
根據以上情況，本發明的目的是彌補現有技術不足，設計一種雙組份聚氨酯膠粘齊U，該膠粘劑容易施工，具有良好的彈性和韌性，耐酸腐蝕的性能優異，粘接強度高，環境友好，適合煙囪防腐使用。為實現本發明的目的，提供一種煙囪防腐用的雙組份聚氨酯膠粘劑及其制備方法:一種煙 防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑，該膠粘劑包括A組份和B組份，其中A組份包含聚醚多元醇、氧化浙青、環氧化低聚物、增容劑、觸變劑、促進劑、擴鏈劑、耐酸填料、吸水劑；B組份為多異氰酸酯。進一步的,所述聚醚多元醇是數均分子量為400-10000的聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一種或幾種，均為國內市場容易購得的商品，如常用的PPG聚醚3050
坐寸ο進一步的,所述氧化浙青,選自工業氧化浙青商品或天然氧化浙青，選用的氧化浙青為粉末狀顆粒，平均粒徑為20 1000目，優選60 200，市場上可以直接購得。氧化浙青可以大幅度提高本發明所述的聚氨酯膠粘劑的耐酸性能，并賦予體系較低的水汽透過率。進一步的，所述環氧化低聚物為含環氧基團的低聚物，選自雙酚A環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、芐基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、環氧大豆油、環氧硅烷低聚物中的一種或者幾種，均為市場是容易購得的商品。進一步的，所述增容劑選自石腦油、氯化石蠟、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二異壬酯、苯二甲酸二異癸酯中的一種或者幾種，均為市場容易購得的商品。進一步的，所述觸變劑是有機觸變劑，選擇聚酰胺蠟、氧化聚乙烯蠟、氫化蓖麻油中的一種或者幾種，均為市場是容易購得的商品。選擇有機觸變，可以提高體系的耐酸性能，并可以賦予膠粘劑體系良好的觸變性能。進一步的，所述擴鏈劑為二元醇類，選自1，4 丁二醇、乙二醇、二縮二乙二醇、1，6己二醇、1，3丙二醇、三羥甲基丙烷、對苯二酚二(2羥乙基)醚、氫化雙酚A、l，4環己二醇中的一種或幾種，均為商品，可直接購得。

進一步的，所述耐酸填料選自云母、滑石粉、硫酸鋇、炭粉(黑)、玻璃微珠、玻璃片、硅微粉、短切玻璃纖維、短切碳纖維、石墨、硫化鑰、聚四氟乙烯粉中的一種或者幾種，均為市場是容易購得的商品。進一步的，所述吸水劑為惡唑烷類水分清除劑，為市場是容易購得的商品。進一步的，所述促進劑為有機錫類促進劑，選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫的一種或幾種，均為市場是容易購得的商品。本發明中，所述(B組份的組成)多異氰酸酯，為二異氰酸酯單體及其衍生物，包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯，1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、液化MD1、TDI三聚體、HDI縮二脲或HDI三聚體及其任意組合。本發明中A組份各成份的重量份為:所述聚醚多元醇30-70份；所述擴鏈劑3-7份；所述氧化浙青30-70份；所述環氧化低聚物3-14份；所述增容劑3-14份；所述耐酸填料0-20份；所述吸水劑0.20-2份；所述觸變劑0.20-2份；所述促進劑0.001-0.5份。本發明中B組份全部由多異氰酸酯組成。本發明中，所述A組份和B組份的質量之比為1-80: 1，優選4-20: I。一種煙囪防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑的制備方法，具體步驟如下:A組份制作:(I)在室溫下向雙軸行星攪拌釜中加入聚醚多元醇、擴鏈劑、環氧化低聚物、增容齊U，在真空保護下共混20分鐘；(2)加入觸變劑，在真空保護下共混20分鐘；(3)加入氧化浙青、耐酸填料，真空攪拌30分鐘；(4)加入吸水劑、促進劑，真空攪拌10分鐘；
(5)進行真空脫氣后30分鐘，即可得到膏狀的A組分產品；(6)下料包裝；B組份制作:(7)將工業商品直接分裝即可。本發明制備得到的雙組份聚氨酯膠粘劑性能優異，是“隔熱保溫磚+膠粘劑的內襯”防腐系統的關鍵材料。本發明制備的雙組份聚氨酯膠粘劑具有良好的操作性能，適合煙囪防腐現場施工；粘接強度高，可以使泡沫玻璃磚(陶瓷磚)等多種保溫隔熱材料具有長期牢固的粘接性；固化物具有良好的彈性和韌性，在煙囪防腐中大面積成型后，仍然可以經受-40-100°C環境溫度交替變化和長期老化的影響。本發明制備的聚氨酯膠粘劑耐酸性能優異，其不僅可以耐煙 中酸液 中硫酸、鹽酸和硝酸的長期腐蝕，還可以經受酸液中氫氟酸的長期腐蝕。本發明制備的雙組份聚氨酯膠粘劑的水汽透過率較低，其水汽透過率遠低于有機硅膠粘齊U。綜合而言，本發明的雙組份聚氨酯膠粘劑是一種適合用于工業煙 防腐性能優異的膠粘劑，其實際檢測數據和現場應用效果均達到和超過國際知名產品。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明的保護范圍不僅局限于以下實施例。實施例1一種煙囪防腐用的聚氨酯膠粘劑。其中A組份組成為:聚醚多元醇選用GSE-2028(中國石化上海高橋分公司產品)45份(重量份，下同)；擴鏈劑選用1，4 丁二醇(山西三維集團產品)5份；氧化浙青選用HR120(濰坊濠瑞浙青科技有限公司產品，100目)30份；環氧化低聚物選用CYD128 (岳陽巴陵華興石化有限公司產品)10份；增容劑選用鄰苯二甲酸二異壬酯(上海華邦精細化工有限公司產品)10份；耐酸填料選用硫酸鋇(上海躍江鈦白化工有限公司產品)10份；吸水劑選用WEC-T (上海博信景創新材料科技有限公司產品)I份；觸變劑選用聚酰胺蠟Crayvallac SL(上海環綺化工有限公司產品)I份；促進劑選用二月桂酸二丁基錫(湖北省新藍天新材料股份有限公司產品)0.05份。B組份選用PM200(煙臺萬華集團有限公司產品)。使用時，A組份和B組份的質量之比為6: I。A組份制作，按照預定的配方，各步驟如下:①室溫下按照一定配比向雙軸行星攪拌釜中加入聚醚多元醇GSE-2028、擴鏈劑1，4 丁二醇、環氧化低聚物CYD128、增容劑鄰苯二甲酸二異壬酯，在真空保護下共混20分鐘加入觸變劑聚酰胺蠟Crayvallac SL，在真空保護下共混20分鐘加入氧化浙青HR120、耐酸填料硫酸鋇，真空攪拌30分鐘加入吸水劑WEC-T和促進劑二月桂酸二丁基錫，真空攪拌10分鐘； 進行脫氣后，即可得到膏狀的A組分產品。⑥下料包裝。B組份制作，將PM200分裝即可。實施例2—種煙囪防腐用的聚氨酯膠粘劑。其中A組份組成為:聚醚多元醇選用DMN-3050H(淄博德信聯邦化學工業有限公司產品)60份(重量份，下同)；擴鏈劑選用一縮二乙二醇(中國石化北京燕山分公司產品)5份；氧化浙青選用MXT120(濰坊明星工程材料有限公司產品)50份；環氧化低聚物選用芐基縮水甘油醚692 (安徽新遠化工有限公司)8份；增容劑選用氯化石蠟(張家港市亞惠化工有限公司產品)14份；耐酸填料選用云母粉(深圳市海揚粉體科技有限公司產品，800目)5份；吸水劑選用MS-PLUS (陶氏化學產品)2份；觸變劑選用聚酰胺蠟Crayvallac SLX (上海環綺化工有限公司產品)2份；促進劑選用辛酸亞錫(上海惠錦化工有限公司產品)0.02份。B組份選用PM100 (煙臺萬華集團有限公司產品)。使用時，A組份和B組份的質量之比為13: I。A組份制作，按照預定的配方，各步驟如下:①室溫下按照一定配比向雙軸行星攪拌釜中加入聚醚多元醇DMN-3050H、擴鏈劑一縮二乙二醇、環氧化低聚物芐基縮水甘油醚692、增容劑氯化石臘,在真空保護下共混20分鐘！②加入觸變劑聚酰胺臘CrayvallacSLX,在真空保護下共混20分鐘加入氧化浙青MXT120、耐酸填料云母，真空攪拌30分鐘；④加入吸水劑MS-PLUS和促進劑辛酸亞錫，真空攪拌10分鐘； 進行脫氣后，即可得到膏狀的A組分產品。⑥下料包裝。B組份制作，將PM100分裝成小包裝即可。實施例3一種煙囪防腐用的聚氨酯膠粘劑。其中A組份組成為:聚醚多元醇選用DL-3000D(山東藍星東大化工有限責任公司產品)70份(重量份，下同)；擴鏈劑選用1，6己二醇(沈陽市恒鑫化工科技有限公司產品)3份；氧化浙青選用MXA230(濰坊明星工程材料有限公司產品)50份；環氧化低聚物選用酚醛環氧樹脂NPPN-638 (深圳市佳迪達化工有限公司)6份；增容劑選用石腦油(昆山市亞龍貿易有限公司產品)6份；耐酸填料選用石墨粉(青島光耀石墨有限公司產品)I份；吸水劑選用ALT-202(安鄉艾利特化工有限公司)1.5份；觸變劑選用氫化蓖麻油(長興協和高分子材料有限公司產品1.5份；所述促進劑選用二醋酸二丁基錫(南京國晨化工有限公司產品)0.02份。B組份選用PM400(煙臺萬華集團有限公司產品)。使用時，A組份和B組份的質量之比為14: I。A組份制作，按照預定的配方，各步驟如下:①室溫下按照一定配比向雙軸行星攪拌釜中加入聚醚多元醇DL-3000D、擴鏈劑1，6己二醇、酚醛環氧樹脂NPPN-638、增容劑石腦油，在真空保護下共混20分鐘；②加入觸變劑氫化蓖麻油，在真空保護下共混20分鐘加入氧化浙青MXA230、耐酸填料石墨粉，真空攪拌30分鐘；④加入吸水劑ALT-202和促進劑二醋酸二丁基錫，真空攪拌10分鐘；⑤進行脫氣后，即可得到膏狀的A組分產品。⑥下料包裝。B組份制作，將PM400分裝成小包裝即可。最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。對比試驗:(I)對比例的選擇:對比例A:煙囪防腐領域使用的一種進口改性雙組份聚氨酯膠粘劑。對比例B:煙囪防腐領域使用的一種改性有機硅膠粘劑。(2)驗證用混合酸的確定:為在較短是時間內能得到實施例和其它2種對比例的耐酸腐蝕的性能，本驗證方法采用濃度較大混合酸液進行驗證；參 照濕法脫硫煙囪的實際酸液組成比例，并等比例放大25倍。
具體組成如下:驗證用混合酸的組成
權利要求
1.一種煙 防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于:所述膠粘劑包括A組份和B組份，其中A組份包含聚醚多元醇、氧化浙青、環氧化低聚物、增容劑、觸變劑、促進劑、擴鏈齊U、耐酸填料、吸水劑組份為多異氰酸酯。
2.根據權利要求1的雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征為，A組份中各成份的重量份為: 聚醚多元醇:30 70份； 氧化浙青:30 70份； 環氧化低聚物:3 14份； 增容劑:3 14份； 觸變劑:0.20 2份; 擴鏈劑:3 7份； 耐酸填料:O 20份； 吸水劑:0.20 2份; 促進劑:0.001 0.1份。
3.根據權利要求1所述的膠粘劑，其特征在于，在A組分中: 所述聚醚多元醇選自聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一種或幾種，所述聚醚多元醇的數均分子量為400 10000 ； 所述氧化浙青，選自工業氧化浙青商品或天然氧化浙青，選用的氧化浙青為粉末狀顆粒，平均粒徑為20 1000目； 所述環氧化低聚物為含環氧基團的低聚物，選自雙酚A環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、芐基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、環氧大豆油、環氧硅烷低聚物中的一種或者幾種； 所述增容劑選自石腦油、氯化石蠟、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二異壬酯、苯二甲酸二異癸酯中的一種或者幾種； 所述觸變劑是有機觸變劑，選擇聚酰胺蠟、氧化聚乙烯蠟、氫化蓖麻油中的一種或者幾種； 所述擴鏈劑為二元醇類，選自1，4 丁二醇、乙二醇、二縮二乙二醇、1，6己二醇、1，3丙二醇、三羥甲基丙烷、對苯二酚二(2羥乙基)醚、氫化雙酚A、l，4環己二醇中的一種或幾種；所述耐酸填料選自云母、滑石粉、硫酸鋇、炭粉(黑)、玻璃微珠、玻璃片、硅微粉、短切玻璃纖維、短切碳纖維、石墨、硫化鑰、聚四氟乙烯粉中的一種或者幾種； 所述吸水劑為惡唑烷類水分清除劑； 所述促進劑為有機錫類促進劑，選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的膠粘劑，其特征在于，B組份為多異氰酸酯，所述多異氰酸酯樹脂為二異氰酸酯單體及其衍生物，包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、液化MD1、TDI三聚體、HDI縮二脲、HDI三聚體或2種(含)以上物質的任意組合，優選多亞甲基多苯基異氰酸酯、液化MDI或兩者的任意比例組合。
5.根據權利要求1所述的膠粘劑 ，其特征在于，A組份和B組份的質量之比為1-80: I。
6.一種如權利要求1所述煙囪防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟: A組份制作: (1)在室溫下向雙軸行星攪拌釜中加入聚醚多元醇、擴鏈劑、環氧化低聚物、增容劑，并在真空保護下共混20分鐘； (2)加入觸變劑，在真空保護下共混20分鐘； (3)加入氧化浙青、耐酸填料，真空攪拌30分鐘； (4)加入吸水劑、促進劑，真空攪拌10分鐘； (5)進行真空脫氣30分鐘，即可得到膏狀的A組分產品； (6)下料包裝； B組份制作: (7)將工業商品直接分裝即可。
全文摘要
本發明公開了一種煙囪防腐用雙組份聚氨酯膠粘劑及其制備方法，所述膠粘劑包含了A組份和B組份，其中A組份由聚醚多元醇、擴鏈劑、氧化瀝青、環氧化低聚物、增容劑、耐酸填料、觸變劑和促進劑組成，B組份為多異氰酸酯。使用時，需要將A、B組份按照一定比例混合均勻。本發明制得的雙組份聚氨酯膠粘劑，具有良好的操作性能，粘接強度高，固化物韌性好，耐酸性能優異，是一種用于工業煙囪防腐的優異膠粘劑。
文檔編號C09J11/08GK103087668SQ201310047939
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者劉宇星, 張煒, 趙世琦 申請人:廊坊金島奇士膠業有限公司