CN112280519B - 一种潜伏性固化压敏胶 - Google Patents

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Abstract

本发明属于压敏胶领域,具体涉及一种潜伏性固化压敏胶，其质量配比如下：己二酸聚酯多元醇10‑45份、聚醚多元醇20‑41份、抗氧化剂0.3份、润湿剂0.15份、聚丙烯酸酯10‑30份、二异氰酸酯4‑10份、硅烷偶联剂0.25份、催化剂0.1‑1份、潜伏型固化剂10‑25份，还提供了具体制备方法。本发明制备的潜伏型固化压敏胶能够确保聚氨酯反应型压敏胶在室温下稳定储存，不需要密封，在使用时直接贴合，只需要用10‑30min加热，即可达到较高剥离强度和剪切强度，能够在广袤的外部环境温度下使用。

Description

一种潜伏性固化压敏胶
技术领域
本发明属于压敏胶领域,具体涉及一种潜伏性固化压敏胶。
背景技术
压敏胶作为胶粘剂的一大种类，在各个领域早已广泛使用，如包装、办公、彩印、医疗、汽车内饰等等，常见的压敏胶种类有溶剂型压敏胶，乳液型压敏胶以及热熔型压敏胶，其中溶剂型压敏胶虽然适用性广，粘结性能也较好，但是其中含有溶剂，对人体和环境有害，加上近年来国家对化工企业的严格约束，无论是从生产上还是在市场上应用上已经处于淘汰状态，乳液型压敏胶附着力偏低，耐水性耐低温性能偏差，热熔型压敏胶初粘力大，粘结强度也高，但是粘结力受温度影响较大，容易老化。
近年来聚氨酯热熔胶在国内发展迅猛，这是由于传统的油性胶或者热熔胶或含有溶剂或在粘结强度上有所欠缺，聚氨酯热熔胶能摒弃二者的缺点，而聚氨酯反应型压敏胶，作为一种较为特殊的压敏胶相较于乳液型和热熔型压敏胶具有更高的贴合强度，耐高低温性能也更好，但是聚氨酯反应型压敏胶也有和聚氨酯热熔胶一样的缺陷，即聚氨酯反应型胶，都是需要利用胶体中的异氰酸酯基团与活泼氢或者水分子反应来达到最高强度，这就使得聚氨酯反应型胶在包装与储存过程中不能存在水汽也就是要完全密封保存，否则会使聚氨酯胶失效，聚氨酯反应型压敏胶更是如此，包装储存十分不便。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种潜伏型固化压敏胶，解决了现有压敏胶实用性差的问题，利用潜伏型固化剂改善压敏胶的稳定性，满足常温下不必密封的要求。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种潜伏型固化压敏胶，其质量配比如下：己二酸聚酯多元醇10-45份、聚醚多元醇20-41份、抗氧化剂0.3份、润湿剂0.15份、聚丙烯酸酯10-30份、二异氰酸酯4-10份、硅烷偶联剂0.25份、催化剂0.01-1份、潜伏型固化剂10-25份。
其中，所述己二酸聚酯多元醇采用聚己二酸-乙二醇酯二醇共聚物,聚己二酸二乙二醇酯二醇共聚物，己二酸-1,4丁二醇共聚物,己二酸-1,6己二醇共聚物,己二酸-新戊二醇共聚物,己二酸-环己烷二甲醇的一种或几种。
所述己二酸聚酯多元醇为己二醇与两种或者两种以上的小分子二元醇共聚物。
所述己二酸聚酯多元醇的分子量为1000-3500。
所述聚醚多元醇包括通用型聚丙二醇,分子量为1000-5000.且所述通用型聚丙二醇采用二官能聚丙二醇或者多官能聚丙二醇。
所述抗氧化剂采用巴斯夫的Irgano 1010，润湿剂采用青岛琳可有限公司的MFP200，硅烷偶联剂采用杭州沸点KH560，催化剂采用德音DY-150。
所述聚丙烯酸酯为博立尔化工公司BM751，BM723，BM342中的一种或者其他带有羟基的丙烯酸树脂。
所述二异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、HDI、H12MDI、MDI中的一种或几种。
所述潜伏型固化剂是由聚酯、聚醚或聚酯聚醚混合物与二异氰酸酯或多异氰酸酯经过加成反应后再用小分子封端而成的,这类封端后的预聚体在常温下相对稳，但在升高温度的情形下,封端产品开始解封,解封温度取决于二异氰酸酯的种类以及小分子封端剂。不同的封端剂预聚体中的异氰酸根反应所形成的化学键的强弱决定了解封温度的高低。常用的解封剂如甲醇，苯酚，N-价基苯胺，丙酮肟，ε-己内酰胺，乙酰丙酮等。此时预聚体中的NCO基团被释放出来,从而与体系中的活泼性(OH、NH、NH2、SH等)发生快速交联固化。潜伏型固化剂采用广州也乐化学9200-150C、广州也乐化学9300-110C,日本三井XB-G282中的一种；或者其他解封温度的潜伏性固化剂。
所述潜伏型固化压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，按照比例称取原材料；
步骤2，将己二酸聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧化剂和润湿剂加入反应釜搅拌均匀，升温至120℃；在搅拌过程中加入聚丙烯酸酯，升温至140℃并加速搅拌1h，然后在负真空-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至115-120℃，加入二异氰酸酯，并在氮气保护下125-130℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋或其他容器中。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
本发明制备的潜伏型固化压敏胶能够确保聚氨酯反应型压敏胶在室温下稳定储存，不需要密封，在使用时直接贴合，只需要用10-30min加热，即可达到较高剥离强度和剪切强度，能够在广袤的外部环境温度下使用。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种潜伏型固化压敏胶，其制备方法包括如下：
步骤1，称取原材料：聚己二酸-乙二醇酯二醇共聚物20.7g(分子量1000),聚醚多元醇(牌号PPG2000)40.7g，抗氧剂(牌号Irgano 1010)0.3g，润湿剂(牌号MFP200)0.15g，聚丙烯酸树脂(牌号BM723占16.02g，BM751占5g)21.02g，二异氰酸酯(牌号IPDI)7.03g，催化剂(牌号DY-150)0.1g，潜伏性固化剂(牌号9200-150C)10g；
步骤2，将聚己二酸-乙二醇酯二醇共聚物、聚醚多元醇、抗氧剂、润湿剂加入反应釜，均匀搅拌并升温至120℃，然后加入聚丙烯酸酯，并升温至140℃加速搅拌1h，在真空度-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至115℃，加入IPDI，并在氮气保护下125℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋中。
步骤2
一种潜伏型固化压敏胶，其制备方法包括如下：
步骤1，称取原材料：聚己二酸-1,6-己二醇共聚物35g(分子量1000占14.3g，分子量2000占20.7g),聚醚多元醇(牌号PPG2000)29.1g，抗氧剂(牌号Irgano 1010)0.3g，润湿剂(牌号MFP200)0.15g，聚丙烯酸树脂(牌号BM723占11.1g，BM751占3.5g)14.6g，二异氰酸酯(牌号IPDI)5.1g，催化剂(牌号DY-150)0.1g，潜伏性固化剂(牌号9200-150C)17.2g；
步骤2，将聚己二酸-1,6-己二醇共聚物、聚醚多元醇、抗氧剂、润湿剂加入反应釜，均匀搅拌并升温至120℃，然后加入聚丙烯酸酯，并升温至140℃加速搅拌1h，在真空度-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至120℃，加入IPDI，并在氮气保护下130℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋中。
实施例3
一种潜伏型固化压敏胶，其制备方法包括如下：
步骤1，称取原材料：己二酸-1,4丁二醇共聚物42.27g(分子量2000),聚醚多元醇(牌号PPG2000)21.46g，抗氧剂(牌号Irgano 1010)0.3g，润湿剂(牌号MFP200)0.15g，聚丙烯酸树脂(牌号BM342)10.73g，二异氰酸酯(牌号IPDI)4.38g，催化剂(牌号DY-150)1g，潜伏性固化剂(牌号XB-G282)19.33g，硅烷偶联剂(牌号KH560)0.25g；
步骤2，将己二酸-1,4丁二醇共聚物、聚醚多元醇、抗氧剂、润湿剂加入反应釜，均匀搅拌并升温至120℃，然后加入聚丙烯酸酯，并升温至140℃加速搅拌1h，在真空度-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至118℃，加入IPDI，并在氮气保护下128℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋中。
实施例4
一种潜伏型固化压敏胶，其制备方法包括如下：
步骤1，称取原材料：聚己二酸-1,6-己二醇共聚物45.18g(分子量2000),聚醚多元醇(牌号PPG2000)22.94g，抗氧剂(牌号Irgano 1010)0.3g，润湿剂(牌号MFP200)0.15g，聚丙烯酸树脂(牌号BM342)11.47g，二异氰酸酯(牌号IPDI)4.68g，催化剂(牌号DY-150)1g，潜伏性固化g(牌号9300-110C)13.78g，硅烷偶联剂(牌号KH560)0.25g；
步骤2，将聚己二酸-1,6-己二醇共聚物、聚醚多元醇、抗氧剂、润湿剂加入反应釜，均匀搅拌并升温至120℃，然后加入聚丙烯酸酯，并升温至140℃加速搅拌1h，在真空度-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至118℃，加入IPDI，并在氮气保护下128℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋中。
将实施例1-实施例4的压敏胶用于风机叶片，贴合部位为聚氨酯弹性体与风机内部板材贴合。
以竞品压敏胶和聚氨酯反应性压敏胶为对比例
实施例1-4与竞品压敏胶、聚氨酯反应性压敏胶的压强对比如下：
Figure BDA0002774936350000051
从上表可以看出，通过本发明所制备的潜伏型固化压敏胶最终的贴合强度是竞品的2-4倍，而相对于聚氨酯反应性压敏胶又可以不密封保存，解除聚氨酯反应型压敏胶的包装需要严格密封储存的限制。
为了制备固化前就达到较高压敏特性压敏胶粘剂，使用多官聚醚和多官聚酯或多羟基丙烯酸树脂，确保异氰酸酯反应之后形成较多的三维结构的预聚体。这种以羟基封端含有三维结构的预聚体与潜伏性固化剂一体使用，通过羟值与潜伏性固化剂的异氰酸根含量选择潜伏性固化剂的用量。胶体的软硬由多元醇和丙烯酸结构所决定。因此三官聚醚或聚酯、丙烯酸树脂及封端的潜伏性异氰酸酯固化剂一起使用后,剥离强度可以达到1.0MPa而不失去产品的压敏特性,以及固化后耐高低温的特性。普通丙烯酸压敏胶的剪切强度仅为0.13MPa。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种潜伏型固化压敏胶，其特征在于：其质量配比如下：己二酸聚酯多元醇10-45份、聚醚多元醇20-41份、抗氧化剂0.3份、润湿剂0.15份、聚丙烯酸酯10-30份、二异氰酸酯4-10份、硅烷偶联剂0.25份、催化剂0.01-1份、潜伏型固化剂10-25份；
所述聚丙烯酸酯采用带有羟基的丙烯酸树脂；
所述潜伏型固化剂是由聚酯， 聚醚或聚酯聚醚混合物与二异氰酸酯或多异氰酸酯经过加成反应后再用小分子封端而成的。
2.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述己二酸聚酯多元醇采用聚己二酸-乙二醇酯二醇共聚物， 聚己二酸二乙二醇酯二醇共聚物，己二酸-1， 4丁二醇共聚物， 己二酸-1， 6己二醇共聚物， 己二酸-新戊二醇共聚物， 己二酸-环己烷二甲醇的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述己二酸聚酯多元醇为己二醇与两种或者两种以上的小分子二元醇共聚物。
4.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述己二酸聚酯多元醇的分子量为1000-3500。
5.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述聚醚多元醇包括通用型聚丙二醇， 分子量为1000-5000。
6.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述抗氧化剂采用巴斯夫的Irgano 1010，润湿剂采用青岛琳可有限公司的MFP200，硅烷偶联剂采用杭州沸点KH560，催化剂采用德音DY-150。
7.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述二异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、HDI、H12MDI、MDI中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的潜伏型固化压敏胶，其特征在于：所述潜伏型固化压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，按照比例称取原材料；
步骤2，将己二酸聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧化剂和润湿剂加入反应釜搅拌均匀，升温至120℃；在搅拌过程中加入聚丙烯酸酯，升温至140℃并加速搅拌1h，然后在负真空-0.1MPa下脱水1h；
步骤3，将反应釜降温至115-120℃，加入二异氰酸酯，并在氮气保护下125-130℃反应2h；
步骤4，加入催化剂，搅拌反应15min；
步骤5，加入潜伏型固化剂和硅烷偶联剂，搅拌反应15min；
步骤6，脱泡15min，出料，并放置于铝箔袋或其他容器中。
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