1.本发明涉及双组分聚氨酯胶粘剂的应用领域，具体属于一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物及其制备方法。
背景技术：
2.咖啡类产品在世界上的贸易量仅次于石油及其衍生品，但是咖啡豆属于天然可再生资源。咖啡的消费量已成为世界三大饮品之首，每生产1千克的咖啡将产生0.9千克的咖啡渣。废弃咖啡渣产量巨大，直接丢弃会造成环境污染和资源浪费。咖啡渣的回收再利用已成为目前研究热点。通过研究者近几年的探索，咖啡渣回收再利用已有不少应用方向，例如制成吸附除臭剂、复合生物燃料、植物肥料、复合塑料等。以咖啡渣为一种填料，以其他基体树脂混合，做成各种形状的制品，具有咖啡香味、抗菌、抗紫外线、成本低等优点，已得到社会的初步认可。
3.目前咖啡渣树脂制品主要以双组分环氧树脂(公开号：cn 112552647 a)或热塑性聚合物为基体(公开号：cn 112625430 a、cn 113388220 a)较多，双组分环氧树脂耐低温性能不好，在低温条件下，制品的强度大打折扣，双组分环氧树脂制品偏硬，而且双组分环氧树脂的其中一个胺类组分会散发出难闻的气味；热塑性聚合物复合材料加工过程复杂，能耗高，且加工过程中咖啡渣容易因高温而降解碳化。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物及其制备方法，克服了现有技术的不足，无需对咖啡渣进行表面改性处理，和双组分聚氨酯胶粘剂混合搅拌脱泡，在常温下固化成一种复合材料，具有工艺流程简单、耗能小、低成本、大部分原料可再生等优点。
5.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
6.一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物，按照重量百分比计算，包括以下组分：咖啡渣20％
‑
30％和双组分聚氨酯胶粘剂70％
‑
80％；
7.其中，双组分聚氨酯胶粘剂由组分a和组分b组成，且组分a与组分b的质量比为(1
‑
5)：1，所述组分a按照质量百分比包括：蓖麻油20％
‑
40％，聚醚多元醇10％
‑
20％，吸水剂3％
‑
8％、重质碳酸钙30％
‑
60％和助剂10％
‑
20％，所述组分b为粗mdi。
8.进一步，所述蓖麻油采用市售工业级蓖麻油。
9.进一步，所述聚醚多元醇为3官能度500分子量聚氧化丙烯多元醇和3官能度700分子量聚氧化丙烯多元醇中的一种或两种的组合。
10.进一步，所述吸水剂为3a型分子筛活化粉、4a型分子筛活化粉、5a型分子筛活化粉中的一种或多种的组合。
11.进一步，所述助剂按照质量百分比包括耐高温抗氧剂20％
‑
30％、稳定剂3％
‑
10％、增韧剂2％
‑
6％、纳米填料20％
‑
40％和颜料30％
‑
60％。
12.进一步，所述耐高温抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配的抗氧剂；所述稳定剂为有机硅烷偶联剂kh550或kh560；所述增韧剂为聚醛树脂；所述纳米填料为碳纳米管、碳纳米纤维、纳米炭黑、纳米金刚石中的一种或两种以上的组合物。
13.进一步，所述双组分聚氨酯胶粘剂的制备方法包括以下步骤：
14.步骤一、将蓖麻油、聚醚多元醇投入带搅拌的反应器中，在惰性气体氛围中加热熔化，温度维持70
‑
90℃；
15.步骤二、在搅拌的条件下加入吸水剂、重质碳酸钙和助剂，搅拌均匀后转移至真空分散机内，以1000
‑
1500rpm的转速真空分散30min，制得组分a；
16.步骤三、按照质量比将组分a和组分b混合均匀，得到双组分聚氨酯胶粘剂。
17.本发明还保护了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物的制备方法，包括以下步骤：
18.步骤一、将回收的咖啡渣放置于烘箱中进行干燥；
19.步骤二、将干燥后的咖啡渣转移至球磨仪中进行研磨、筛分；
20.步骤三、按照上述的质量百分比分别称取咖啡渣和双组分聚氨酯胶粘剂进行混合；
21.步骤四、将混合物放入离心搅拌机中进一步脱泡混匀，离心搅拌机公转速度为300
‑
500rpm，自转速度为300
‑
500rpm，真空度为0.01
‑
0.09mpa，温度为20
‑
40℃；
22.步骤五、将混匀的组合物放入模具中，进行常温固化，得到产品。
23.进一步，步骤一中烘干温度为70
‑
100℃，干燥时间为2
‑
10小时。
24.进一步，步骤二中所述咖啡渣研磨至100
‑
200目，研磨时间为2
‑
6小时，研磨温度为20
‑
40℃。
25.本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
26.1、本发明采用蓖麻油为主要材料的双组分聚氨酯胶粘剂，原材料来源于植物，属于可再生资源，同时，与咖啡渣的相容性很好，不需要对咖啡渣进行特殊的表面处理以提高相容性。
27.2、本发明采用的双组分聚氨酯胶粘剂与咖啡渣可以常温固化，无需外界介入能量，能耗低，利于保护环境，同时有效避免咖啡渣因高温而降解碳化。
28.3、本发明通过添加稳定助剂进一步提高双组分聚氨酯胶粘剂的耐低温和耐高温性能，保持产品在低温和高温条件下的形态。
具体实施方式
29.下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不仅限于这些实例，在为脱离本发明宗旨的前提下，所为任何改进均落在本发明的保护范围之内。
30.实施例1
31.本实施例公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物，具体组分见下表：
[0032][0033][0034]
本实施例还公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物的制备方法，具体步骤包括：
[0035]
步骤一、将蓖麻油、聚醚多元醇投入带搅拌的反应器中，在惰性气体氛围中加热熔化，温度维持70℃；
[0036]
步骤二、在搅拌的条件下加入吸水剂、重质碳酸钙和助剂，搅拌均匀后转移至真空分散机内，以1000rpm的转速真空分散30min，制得组分a；
[0037]
步骤三、按照质量比将组分a和组分b混合均匀，得到双组分聚氨酯胶粘剂，备用；
[0038]
步骤四、将回收的咖啡渣放置于烘箱中进行干燥，烘干温度为100℃，干燥时间为8小时；
[0039]
步骤五、将干燥后的咖啡渣转移至球磨仪中进行研磨、筛分，研磨至100目，研磨时间为2小时，研磨温度为20℃；
[0040]
步骤六、按照上述的质量百分比分别称取咖啡渣和双组分聚氨酯胶粘剂进行混合，直至咖啡渣浸润到双组分聚氨酯胶粘剂中；
[0041]
步骤七、将混合物放入离心搅拌机中进一步脱泡混匀，离心搅拌机公转速度为400rpm，自转速度为400pm，真空度为0.01mpa，温度为23℃；
[0042]
步骤八、将混匀的组合物放入模具中，进行常温固化，固化时间为48小时，得到产品。
[0043]
实施例2
[0044]
本实施例公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物，具体组分见下表：
[0045][0046]
本实施例还公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物的制备方法，具体步骤包括：
[0047]
步骤一、将蓖麻油、聚醚多元醇投入带搅拌的反应器中，在惰性气体氛围中加热熔化，温度维持80℃；
[0048]
步骤二、在搅拌的条件下加入吸水剂、重质碳酸钙和助剂，搅拌均匀后转移至真空分散机内，以1000rpm的转速真空分散30min，制得组分a；
[0049]
步骤三、按照质量比将组分a和组分b混合均匀，得到双组分聚氨酯胶粘剂，备用；
[0050]
步骤四、将回收的咖啡渣放置于烘箱中进行干燥，烘干温度为100℃，干燥时间为8小时；
[0051]
步骤五、将干燥后的咖啡渣转移至球磨仪中进行研磨、筛分，研磨至100目，研磨时间为2小时，研磨温度为20℃；
[0052]
步骤六、按照上述的质量百分比分别称取咖啡渣和双组分聚氨酯胶粘剂进行混合，直至咖啡渣浸润到双组分聚氨酯胶粘剂中；
[0053]
步骤七、将混合物放入离心搅拌机中进一步脱泡混匀，离心搅拌机公转速度为300rpm，自转速度为300pm，真空度为0.05mpa，温度为35℃；
[0054]
步骤八、将混匀的组合物放入模具中，进行常温固化，固化时间为48小时，得到产品。
[0055]
实施例3
[0056]
本实施例公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物，具体组分见下表：
[0057][0058][0059]
本实施例还公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物的制备方法，具体步骤包括：
[0060]
步骤一、将蓖麻油、聚醚多元醇投入带搅拌的反应器中，在惰性气体氛围中加热熔化，温度维持90℃；
[0061]
步骤二、在搅拌的条件下加入吸水剂、重质碳酸钙和助剂，搅拌均匀后转移至真空分散机内，以1500rpm的转速真空分散30min，制得组分a；
[0062]
步骤三、按照质量比将组分a和组分b混合均匀，得到双组分聚氨酯胶粘剂，备用；
[0063]
步骤四、将回收的咖啡渣放置于烘箱中进行干燥，烘干温度为70℃，干燥时间为10小时；
[0064]
步骤五、将干燥后的咖啡渣转移至球磨仪中进行研磨、筛分，研磨至200目，研磨时间为6小时，研磨温度为40℃；
[0065]
步骤六、按照上述的质量百分比分别称取咖啡渣和双组分聚氨酯胶粘剂进行混合，直至咖啡渣浸润到双组分聚氨酯胶粘剂中；
[0066]
步骤七、将混合物放入离心搅拌机中进一步脱泡混匀，离心搅拌机公转速度为500rpm，自转速度为500pm，真空度为0.09mpa，温度为40℃；
[0067]
步骤八、将混匀的组合物放入模具中，进行常温固化，固化时间为48小时，得到产品。
[0068]
实施例4
[0069]
本实施例公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物，具体组分见下表：
[0070][0071]
本实施例还公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂和咖啡渣组合物的制备方法，具体步骤包括：
[0072]
步骤一、将蓖麻油、聚醚多元醇投入带搅拌的反应器中，在惰性气体氛围中加热熔化，温度维持90℃；
[0073]
步骤二、在搅拌的条件下加入吸水剂、重质碳酸钙和助剂，搅拌均匀后转移至真空分散机内，以1500rpm的转速真空分散30min，制得组分a；
[0074]
步骤三、按照质量比将组分a和组分b混合均匀，得到双组分聚氨酯胶粘剂，备用；
[0075]
步骤四、将回收的咖啡渣放置于烘箱中进行干燥，烘干温度为100℃，干燥时间为8小时；
[0076]
步骤五、将干燥后的咖啡渣转移至球磨仪中进行研磨、筛分，研磨至100目，研磨时间为4小时，研磨温度为40℃；
[0077]
步骤六、按照上述的质量百分比分别称取咖啡渣和双组分聚氨酯胶粘剂进行混合，直至咖啡渣浸润到双组分聚氨酯胶粘剂中；
[0078]
步骤七、将混合物放入离心搅拌机中进一步脱泡混匀，离心搅拌机公转速度为400rpm，自转速度为400pm，真空度为0.01mpa，温度为23℃；
[0079]
步骤八、将混匀的组合物放入模具中，进行常温固化，固化时间为48小时，得到产品。
[0080]
检测实验
[0081]
分别按照实施例1
‑
4的组分及制备方法制备出产品，同时采用双组分环氧树脂和
热塑性聚合物与咖啡渣反应得到对照组，进行低温和高温测试，具体测试结果如下表：
[0082]
组别
‑
30℃低温保存10天50℃高温保存10天实施例1表面完好、无裂痕表面完好、无裂痕实施例2表面完好、无裂痕表面完好、无裂痕实施例3表面完好、无裂痕表面完好、无裂痕实施例4表面完好、无裂痕表面完好、无裂痕对照组1(双组分环氧树脂)表面有明显裂痕表面有轻微裂痕对照组2(热塑性聚合物)表面有轻微裂痕表面完好、无裂痕
[0083]
根据上表的结果可知，本发明所提供的咖啡渣产品具有较好的耐低温和耐高温性能，同时无需对咖啡渣进行表面改性处理，和双组分聚氨酯胶粘剂混合搅拌脱泡，在常温下固化成一种复合材料，具有工艺流程简单、耗能小、低成本、大部分原料可再生等优点。
[0084]
以上内容仅仅是对本发明构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。