CN112521900A - 一种动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶，由聚酯多元醇、改性聚酯多元醇、饱和聚酯树脂、聚烯烃(APAO)、热塑性聚氨酯(TPU)、增粘树脂、附着力促进剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、稳定剂、异氰酸酯、催化剂、附着力促进剂制备而成。本发明还公开了一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。本发明公开的动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶具有开放时间长，初粘力高，粘接强度大，同时产品完全固化后，对多种材料具有较高的粘结强度，环保无害。

Description

一种动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯密热熔胶合成技术领域，特别涉及一种动车地板布粘接用用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂一直具有如下的特性：较灵活的反应活性，对含有活泼氢的或吸水性的基材具有较高的粘接强度，如金属、木材、橡胶、纤维、木材、皮革、塑料等，既可以室温固化，也可以加热固化，容易形成交联的结构，耐低温性能优异，柔韧性好，剥离强度高，耐冲击，耐振动，耐疲劳性能好，用途广泛。

长期以来，动车地板布粘接采用的是溶剂型氯丁胶。溶剂型氯丁胶粘结效果良好、初粘力大、操作简单、耐候性性能优异，但是气味大、VOC排放高、对环境和健康危害大。氯丁胶在粘接好后，会持续释放有机溶剂，造成车厢中有比较大的异味，司乘人员长时间接触会有头晕恶心等不适反应，危害其身心健康；持续释放的有机溶剂还会长久的腐蚀地板布，造成粘接不良，出现鼓包现象，而且是持续出现，人员行走和行李拖拉频繁，鼓包范围扩大，即影响地板的平整度又有很大的安全隐患。

目前，一些使用时间长一些的在运行的动车上出现了比较多鼓包现象，每隔一段时间就要进行检修和更换，这就造成车厢VOC排放持续居高不下，随着公众环保意识和对健康关注意识的加强，司乘人员频繁投诉，迫使动车制造企业急需做出改善。

我国在上世纪90年代开始探索实验，2000年后确定以市场换技术的基本思路，整体引进国外的技术。到如今，我国已经有了自己的高铁自主产权，有了复兴号，高铁里程已经超过世界其它国家的总和，2018年发送旅客达20.05亿人次。动车地板布粘接是30多年前确定的胶粘剂和工艺，至今没有做过改进和替代升级，严重落后目前的技术进步。

动车地板布主要是丁苯橡胶，与之粘接的材料包括铝和胶合板。丁苯橡胶是非极性材料，属于难粘结的材料，地板布粘接的技术要求中最终强度要不低于3N/mm或材料破坏，因此就要求胶粘剂对地板布和铝有很好的附着力和粘接强度，胶粘剂本身的内聚强度也要高；粘接部件有异型，地板布粘接的技术要求中要求粘接瓷实，不能有虚粘或指按压出现明显凹坑，因此就要求胶粘剂要有很好的初粘力；动车车厢大约20米长，粘接时需要仔细对齐，施工时间比较长，因此又要求胶粘剂需要有较长的开放时间和良好的热稳定性；。

因此，为了解决动车地板布粘接和工艺过程及后续的VOC问题，提升动车的舒适性和降低检修及更换频次，能够提供一种环保、高初粘力、高强度和操作方便的产品，是目前所急需解决的问题。

发明内容

反应型聚氨酯热熔胶具有热熔胶的快速定位固化性能，工业化生产可以大大提升生产效率，同时又因湿气交联固化的特点，使其对木材、金属、塑料、玻璃等具有较高最粘结强度，具有优良的耐热性、耐久性、耐化学品性能及耐水性能。因此反应型聚氨酯热熔胶被广泛的应用在各行各业，是用于替代溶剂型胶粘剂，提高生产效率和改善环境及保护人身健康的首选。目前在动车地板布的粘接方面国内外还没有这方面的研究，因此本发明的目的之一是为了解决目前动车地板布粘接VOC释放产生的问题而开发的反应型聚氨酯热熔胶，同时解决反应型聚氨酯热熔胶对丁苯橡胶、铝的粘结难题。

本发明的目的之二在于提供上述动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。

作为本发明的动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量份的原料制备而成：

其中，所述聚酯多元醇的分子量为400～8500g/mol，官能度2。

所述改性聚酯多元醇分子量为分子量为1000～8000g/mol，官能度2～2.5。

在本发明的一个优选实施例中，所述聚酯多元醇的分子量优选为1000～5000g/mol。

在本发明的一个优选实施例中，所述聚酯多元醇分子量优选为2000～4000g/mol，官能度2～2.5。

在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)。

在本发明的一个优选实施例中，所述饱和聚酯树脂包括普通类型、含苯环结构型和特殊结构改性型中的任意一种或多种，优选低分子量、低软化点的含特殊结构的饱和聚酯树脂。

在本发明的一个优选实施例中，所述增粘树脂包括松香树脂、石油树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、醛酮树脂中的任意一种或多种，优选醛酮树脂和改性松香树脂。

在本发明的一个优选实施例中，所述热塑性聚氨酯(TPU)为低软化点、高硬度、中等结晶速度的改性TPU。

在本发明的一个优选实施例中，所述稳定剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)两种的混合。

在本发明的一个优选实施例中，所述稳定剂为为磷酸、芥酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或任意两种以上的混合，优选磷酸。

在本发明的一个优选实施例中，所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。

在本发明的一个优选实施例中，所述附着力促进剂为附着力促进剂、改性聚酯中的任意一种或多种，优选硅烷偶联剂。

为了实现本发明的目的之二，所采用的技术方案是：

一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按配方重量份分别称取聚酯多元醇、改性聚酯多元醇、饱和聚酯树脂、TPU、增黏树脂、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；

步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到120～140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后抽真空脱水，保温抽真空45～60min，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤三：保温抽真空结束后，用氮气放空并降温至110℃以下，加入纯MDI，搅拌均匀，并保温抽真空反应60～90min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤四：保温反应结束后，用氮气放空，加入催化剂和附着力促进剂，继续保温抽真空反应30～60min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤五：反应结束后，用氮气放空，出料，即得到手机边框粘接用可拆卸反应型聚氨酯热熔胶粘剂。

本发明的有益效果是：

该反应型聚氨酯热熔胶粘度低，流动性好；热稳定性好，在150℃下4h粘度变化不超过100％；开放时间长，在15℃&RH50％的环境条件下不低于30min；定位速度快，免保压；粘接强度高，对地板布和铝以及胶合板都有很好的粘接强度，能够做到地板布破坏；胶水固化后韧性很好，耐温、耐水、耐油、振动和挤压；施工方便，无VOC释放，环保无害。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中的原料均按重量份计算，具体如下：

实施例1

称取聚酯多元醇100g，改性聚酯多元醇20g，饱和聚酯树脂20g，TPU20g，增粘树脂15g，抗氧剂0.1g，磷酸剂0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后抽真空脱水，保温抽真空60min，真空度保持-0.1Mpa；降温到110℃，氮气放空，加入纯MDI25份，120℃保温反应60min，氮气放空后加入DMDEE0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1Mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。

实施例2

称取聚酯多元醇100g，改性聚酯多元醇40g，饱和聚酯树脂20g，TPU20g，增粘树脂25g，抗氧剂0.1g，磷酸剂0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后抽真空脱水，保温抽真空60min，真空度保持-0.1Mpa；降温到110℃，氮气放空，加入纯MDI28份，120℃保温反应60min，氮气放空后加入DMDEE0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1Mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。

实施例3

称取聚酯多元醇100g，改性聚酯多元醇49g，饱和聚酯树脂30g，TPU20g，增粘树脂17.5g，抗氧剂0.1g，磷酸剂0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后抽真空脱水，保温抽真空60min，真空度保持-0.1Mpa；降温到110℃，氮气放空，加入纯MDI25份，120℃保温反应60min，氮气放空后加入DMDEE0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1Mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。

实施例1～3和对比例1的测试性能结果如表1所示：

表1

对于表1的补充说明：完全固化条件：在23±2℃&50±5％RH下静置7天。

通过表1中实施例1、2、3与对比例溶剂型氯丁胶比较，本发明的反应型聚氨酯热熔胶开放时间长，方便施工；100％固含量，无VOC释放，环保无害，而溶剂型氯丁胶的有机溶剂含量超过70％；且在用胶量方面更省胶，有利于车辆的轻量化；对多种基材都有好的附着力，粘接强度高。综合上面的性能对比，本发明实施例的产品具有更优于溶剂型氯丁胶的综合性能，开放时间长，热稳定性好，环保无害，性价比高，优异的强度性能满足各种材质的粘接要求，尤其是对橡胶这种非极性材料有非常好的附着力，有广泛应用前景，具有独特的竞争优势。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (12)

1.动车地板布粘接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备而成：

2.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的聚酯多元醇为结晶型聚酯多元醇和/或无定型聚酯多元醇，分子量为400～8500g/mol，官能度2。

3.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述改性聚酯多元醇为对无定形聚酯多元醇进行接枝改性，分子量为1000～8000g/mol，官能度2～2.5。

4.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)。

5.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，所述饱和聚酯树脂为线性结构，分子量20000～60000g/mol。

6.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，所述增粘树脂包括松香树脂、石油树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、醛酮树脂中的任意一种或多种。

7.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，所述热塑性聚氨酯(TPU)为低软化点、高硬度、中等结晶速度的改性TPU。

8.如权利要求1所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。

9.如权利要求1所述的动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)两种的混合。

10.如权利要求1所述的动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的稳定剂为磷酸、芥酸、苯甲酸、柠檬酸中的一种或任意两种以上的混合。

11.如权利要求1所述的动车地板布用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述附着力促进剂包括硅烷偶联剂、改性聚酯中的任意一种或多种

12.如权利要求1-11任意一项所述的一种动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：按配方重量份分别称取聚酯多元醇、改性聚酯多元醇、饱和聚酯树脂、热塑性聚氨酯、增粘树脂、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；

步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到120～140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后抽真空脱水，保温抽真空45～60min，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤三：保温抽真空结束后，用氮气放空并降温至110℃以下，加入纯MDI，搅拌均匀，并保温抽真空反应60～90min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤四：保温反应结束后，用氮气放空，加入催化剂、附着力促进剂，继续保温抽真空反应30～60min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096Mpa以下；

步骤五：反应结束后，用氮气放空，出料，即得到动车地板布粘接用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。