CN111978909B - 一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，该低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶由以下重量份的原料制成：异氰酸酯10～35份，脂肪族聚酯二元醇10～70份，聚醚二元醇20～50份，芳香族聚酯二元醇5～20份，抗氧剂0.05～0.5份，稳定剂0.01～0.1份，催化剂0.05～0.5份，附着力促进剂0.1～5份。本发明在较低温度下具有较好的流动性及较低的粘度，并且保证了后期粘接力。

Description

一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及反应型聚氨酯热熔胶领域，尤其涉及一种低温(所述低温是指80～90℃)包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
反应型聚氨酯热熔胶也称作湿气固化热熔胶，是含有异氰酸酯基团的聚氨酯热熔胶。施胶时，反应型聚氨酯热熔胶被加热熔融成流体而涂覆于被粘物，将被粘物贴合后胶层由于冷却凝固而产生初始粘接力；胶层中的活泼异氰酸酯基团与空气中的湿气、被粘物表面附着的水分以及活泼氢基团反应，产生化学交联固化，使粘接力、耐温性等性能显著提高。反应型聚氨酯热熔胶既具有普通聚氨酯热熔胶无溶剂、初粘性好、固化迅速等特性，又兼具反应型胶粘剂耐溶剂、耐温、耐蠕变等优点，近年来发展很快。但是现有反应型聚氨酯热熔胶也存在熔融温度高、熔融粘度大、初粘力和粘接力需要提高、定位时间需要缩短等问题。
在木工包覆应用领域，用到的有些膜材较薄，且不耐高温，如果贴合用的胶粘剂熔胶温度较高、粘度大、流动性差则贴合较困难，甚至出现膜变形、鼓包等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，在体系中未添加EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、TPU(热塑性聚氨酯弹性体)、丙烯酸树脂等增粘树脂，在较低温度下具有较好的流动性及较低的粘度，并且保证了后期粘接力。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量份的原料制成：
Figure BDA0002671580710000011
Figure BDA0002671580710000021
优选地，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯中的一种或几种混合。
优选地，所述脂肪族聚酯二元醇为聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚己二酸-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-己二醇-新戊二醇酯二醇中的一种或几种混合。
优选地，所述聚醚二元醇中以环氧丙烷为主体，相对分子量为1000～5000。
优选地，所述芳香族聚酯二元醇为聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚对苯二甲酸-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-二乙二醇酯二醇、聚间苯二甲酸新戊二醇酯二醇中的一种或几种混合。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1035、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或几种混合。
优选地，所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或几种混合。
优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、二吗啉三乙基醚中的一种或几种混合。
优选地，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或几种混合。
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括：
步骤1、按照上述低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的配方称取异氰酸酯、脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂、稳定剂、催化剂和附着力促进剂；
步骤2、将所述脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂和稳定剂加入到反应釜中，温度在100～140℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水1～4h；
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa；
步骤4、向所述反应釜内加入所述附着力促进剂和催化剂，在90℃～100℃之间搅拌反应30～50分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa；
步骤5、关闭搅拌，脱泡10～20min，过滤，出料，从而制得上述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶中未添加EVA、TPU、丙烯酸树脂等增粘树脂，从而使该低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶在较低温度下具有较好的流动性、较低的粘度和较好的后期粘接力，满足较薄膜材和不耐高温膜材的粘接需求，具有很好的粘接效果。
具体实施方式
下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量份的原料制成：
Figure BDA0002671580710000031
具体地，该低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶可以包括以下实施方案：
(1)所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯中的一种或几种混合。
(2)所述脂肪族聚酯二元醇为聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚己二酸-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-己二醇-新戊二醇酯二醇中的一种或几种混合。
(3)所述聚醚二元醇中以环氧丙烷为主体，相对分子量为1000～5000。
(4)所述芳香族聚酯二元醇为聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚对苯二甲酸-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-二乙二醇酯二醇、聚间苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸-邻苯二甲酸-二甘醇-乙二醇酯二醇中的一种或几种混合。
(5)所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1035、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或几种混合。
(6)所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或几种混合。
(7)所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、二吗啉三乙基醚中的一种或几种混合。
(8)所述附着力促进剂为硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或几种混合。
进一步地，该低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法可包括以下步骤：
步骤1、按照上述低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的配方称取异氰酸酯、脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂、稳定剂、催化剂和附着力促进剂。
步骤2、将所述脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂和稳定剂加入到反应釜中，温度在100～140℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水1～4h。
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa。
步骤4、向所述反应釜内加入所述附着力促进剂和催化剂，在90℃～100℃之间搅拌反应30～50分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa。
步骤5、关闭搅拌，脱泡10～20min，过滤，出料，真空或者氮气包装，从而制得上述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶至少具有以下优点：
(1)本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶中未添加EVA、TPU、丙烯酸树脂等增粘树脂，减小了热熔胶粘度，从而使热熔胶在较低温度下可以熔融使用。
(2)本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶中未添加EVA、TPU、丙烯酸树脂等增粘树脂，可以保证热熔胶的润湿能力，保证热熔胶具有良好的后期粘接力。
综上可见，本发明实施例在体系中未添加EVA、TPU、丙烯酸树脂等增粘树脂，在较低温度下具有较好的流动性及较低的粘度，并且保证了后期粘接力。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明所提供的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法进行详细描述。
实施例1
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其制备方法可包括以下步骤：
步骤1、称取二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯12kg、聚己二酸-新戊二醇酯二醇20kg、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇5kg、聚醚二元醇20kg、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇9kg、抗氧剂10100.05kg、磷酸0.01kg、二月桂酸二丁基锡0.05kg、硅烷偶联剂KH-550 0.5kg。本发明实施例使用的聚醚二元醇的数均分子量为2000，聚己二酸-新戊二醇酯二醇的数均分子量为2000，聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇的数均分子量为1000，聚己二酸-1,6己二醇酯二醇数均分子量为2000。
步骤2、将所述聚己二酸-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚醚二元醇、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、抗氧剂1010和磷酸加入到反应釜中，温度在120～130℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水2h。
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa。
步骤4、向所述反应釜内加入所述二月桂酸二丁基锡和硅烷偶联剂KH-550，在90℃～100℃之间搅拌反应40分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa。
步骤5、关闭搅拌，脱泡10min，过滤，出料，真空或者氮气包装，从而制得低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
实施例2
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其制备方法可包括以下步骤：
步骤1、称取二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯16kg、聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇8kg、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇5kg、聚醚二元醇30kg、聚己二酸-邻苯二甲酸-二甘醇-乙二醇酯二醇5kg、抗氧剂1035 0.05kg、磷酸与苯甲酸混合物0.01kg、二吗啉三乙基醚0.1kg、硅烷偶联剂A-172 0.5kg。本发明实施例使用的聚醚二元醇的数均分子量为1000，聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇(二甘醇与新戊二醇的摩尔比为1:2)的数均分子量为3500，聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇数均分子量为3000，聚己二酸-邻苯二甲酸-二甘醇-乙二醇酯二醇的数均分子量为5500，磷酸与苯甲酸按质量比1:1混合。
步骤2、将所述聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚醚二元醇、聚己二酸-邻苯二甲酸-二甘醇-乙二醇酯二醇、抗氧剂1035、磷酸与苯甲酸混合物加入到反应釜中，温度在120～130℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水2h。
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa。
步骤4、向所述反应釜内加入所述二吗啉三乙基醚和硅烷偶联剂A-172，在90℃～100℃之间搅拌反应40分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa。
步骤5、关闭搅拌，脱泡10min，过滤，出料，真空或者氮气包装，从而制得低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
实施例3
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其制备方法可包括以下步骤：
步骤1、称取二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯18kg、聚己二酸-新戊二醇酯二醇20kg、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇4kg、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇1kg、聚醚二元醇20kg、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇10kg、抗氧剂1010 0.05kg、磷酸0.01kg、二月桂酸二丁基锡0.1kg、硅烷偶联剂KH-560 0.5kg。本发明实施例使用的聚醚二元醇的数均分子量为1000，聚己二酸-新戊二醇酯二醇的数均分子量为3000，聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇的数均分子量为1000，聚己二酸-1,6己二醇酯二醇分子量2000，聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇分子量3000。
步骤2、将聚己二酸-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚醚二元醇、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、抗氧剂1010和磷酸加入到反应釜中，温度在120～130℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水2h。
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa。
步骤4、向所述反应釜内加入所述二月桂酸二丁基锡和硅烷偶联剂KH-560，在90℃～100℃之间搅拌反应40分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa。
步骤5、关闭搅拌，脱泡10min，过滤，出料，真空或者氮气包装，从而制得低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
实施例4
一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其制备方法可包括以下步骤：
步骤1、称取二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯14kg、聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇22kg、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇4kg、聚醚二元醇20kg、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇10kg、抗氧剂1010 0.05kg、磷酸0.01kg、二月桂酸二丁基锡0.1kg、硅烷偶联剂KH-5700.5kg。本发明实施例使用的聚醚二元醇的数均分子量为2000，聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇(二甘醇与新戊二醇的摩尔比为1:3)的数均分子量为3000，聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇的数均分子量为1000，聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇的数均分子量为3000。
步骤2、将所述聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚醚二元醇、聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、抗氧剂1010和磷酸加入到反应釜中，温度在120～130℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水2h。
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa。
步骤4、向所述反应釜内加入所述二月桂酸二丁基锡和硅烷偶联剂KH-570，在90℃～100℃之间搅拌反应40分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa。
步骤5、关闭搅拌，脱泡10min，过滤，出料，真空或者氮气包装，从而制得低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
测试方法与结果
对本发明实施例1至4所制得的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶进行以下性能检测：
(1)粘度测试：用NDJ-1C旋转粘度计分别测试本发明实施例1至4所制得的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶在80℃、90℃、120℃时的粘度。如果胶粘剂在80℃时的粘度小于60000mPa.s，则认为胶粘剂在80℃条件可以进行施胶粘接。
(2)后期粘接力测试：使用木塑板作为测试基材，使用达因值32～34的厚度14丝的PVC膜作为测试膜材，分别将本发明实施例1至4所制得的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶加热至80～90℃融化成流体状，以50g/m2的上胶量涂至测试膜材上，贴合预备好的测试基材，并使用相同压力压合贴面；在贴面上，裁切25mm宽PVC膜，在温度25℃、湿度45％的环境中以180°测得24小时固化后的剥离强度。
测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002671580710000071
Figure BDA0002671580710000081
由表1可以看出：本发明实施例1至4所制得的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶在80℃条件下粘度＜60000mPa.s，因此在80～90℃条件下可以熔融施胶。施胶及固化后，厚度为14丝的薄膜不会变形及鼓包，且具有良好的后期粘接力，固化24h后拉不开。本发明可在较低温度下使用，满足市场需求。
综上可见，本发明实施例在体系中未添加EVA、TPU、丙烯酸树脂等增粘树脂，在较低温度下具有较好的流动性及较低的粘度，并且保证了后期粘接力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
异氰酸酯 10～35份，
脂肪族聚酯二元醇 10～70份，
聚醚二元醇 20～50份，
芳香族聚酯二元醇 5～20份，
抗氧剂 0.05～0.5份，
稳定剂 0.01～0.1份，
催化剂 0.05～0.5份，
附着力促进剂 0.1～5份；
其中，所述芳香族聚酯二元醇为聚邻苯二甲酸酐二甘醇酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚对苯二甲酸-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-新戊二醇酯二醇、聚苯酐-二乙二醇酯二醇、聚间苯二甲酸新戊二醇酯二醇中的一种或几种混合。
2.根据权利要求1所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4-二异氰酸酯中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述脂肪族聚酯二元醇为聚己二酸-1,6己二醇酯二醇、聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇、聚己二酸-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇酯二醇、聚己二酸-二甘醇-新戊二醇酯二醇、聚己二酸-己二醇-新戊二醇酯二醇中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚二元醇中以环氧丙烷为主体，相对分子量为1000～5000。
5.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1035、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或几种混合。
6.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、二吗啉三乙基醚中的一种或几种混合。
8.根据权利要求1或2所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或几种混合。
9.一种低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1、按照上述权利要求1至8中任一项所述低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶的配方称取异氰酸酯、脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂、稳定剂、催化剂和附着力促进剂；
步骤2、将所述脂肪族聚酯二元醇、聚醚二元醇、芳香族聚酯二元醇、抗氧剂和稳定剂加入到反应釜中，温度在100～140℃之间，压力保持在-0.085～-0.095MPa之间，搅拌脱水1～4h；
步骤3、停止加热，待所述反应釜内温度降至90℃～100℃，加入所述异氰酸酯，在90℃～100℃之间搅拌反应1小时，真空度保持-0.06MPa～-0.095MPa；
步骤4、向所述反应釜内加入所述附着力促进剂和催化剂，在90℃～100℃之间搅拌反应30～50分钟，真空度保持-0.08MPa～-0.095MPa；
步骤5、关闭搅拌，脱泡10～20min，过滤，出料，从而制得上述权利要求1至8中任一项所述的低温包覆用反应型聚氨酯热熔胶。
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