CN101724372B

CN101724372B - 无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法

Info

Publication number: CN101724372B
Application number: CN2009102379685A
Authority: CN
Inventors: 冯祎; 沈峰
Original assignee: Beijing Comens New Materials Co Ltd
Current assignee: Nantong Gaomeng New Material Co., Ltd.
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: CN101724372A

Abstract

本发明提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，属粘合剂制备领域。该方法包括：制备聚酯多元醇：利用对苯二甲酸、二乙二醇、新戊二醇、己二酸和1，2-丙二醇在一定条件下进行酯化后，再进行缩聚得到聚酯多元醇；利用制得的聚酯多元醇与聚醚多元醇混合，在异氰酸酯扩链后，加入有机硅偶联剂，即得到无溶剂纺织用复合粘合剂。该制备方法通过对聚酯链段结构设计、聚醚多元醇链段的引入及异氰酸酯的扩链，使制得的粘合剂具有极高的粘接牢度和良好的耐水性能，并对各种纺织复合基材的具有广泛适用性，具有卓越的复合性能，通过该粘合剂可制备各种复合纺织材料。该粘合剂制成的复合纺织产品手感柔软，耐冷热水洗涤性能良好。

Description

无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法

技术领域

本发明涉及粘合剂的制备领域，特别是涉及一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法。

背景技术

纺织复合材料是一种新型材料，主要应用于纺织和服装行业：如登山服、防风服、防水衣裤、帐篷、背包和坐垫等。也可用于军用及其它特殊用途，如隔离服装、防化服装、充气救生衣等，在野外生存和危险救援方面发挥巨大的作用。纺织用复合材料是将经过防水处理的纤维材料与特殊处理的有机薄膜复合在一起，使之成为具有独特性能的新型材料。该类复合材料中，纤维材料主要来自棉布、锦纶(聚酰氨)或者涤纶(聚酯)复合材料，而与之复合的薄膜基材范围则相当广泛，其中主要采用特殊处理的有机树脂，如各种厚度的聚乙烯(PE)、聚氨酯(TPU)、聚四氟乙烯(PTFE)等。该类复合型材具有防风透气、耐洗性能优异、附加值高等优势。

纺织复合材料的复合通过粘合剂实现，涂布方式主要为辊涂或者刮涂的形式。目前纺织复合材料用粘合剂主要以溶剂型和水溶型粘合剂为主，体系以聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸脂为主。从目前无溶剂纺织用粘合剂存在问题看，主要是材料复合后功能性达不到要求，透气性差，面料适用性不广泛、复合后耐冷热水洗涤性能也不好。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，制得的粘合剂复合强度高、耐水、耐热性能好，适用于各种树脂及纺织面料复合基材，可制得性能好的无溶剂纺织用复合材料。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，包括：

制备聚酯多元醇：

a、酯化：

将20～30质量份的对苯二甲酸、20～30质量份的二乙二醇、5～10质量份的新戊二醇、25～35质量份的己二酸、15～20质量份的1，2-丙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至230～240℃，反应6～8小时，酯化完成；

b、缩聚反应：

对上述酯化步骤中酯化完成的聚酯合成釜抽真空，抽真空的真空度达到-0.094Mpa，抽真空时间为2～4小时；抽真空后缩聚完成，得到的缩聚产物为聚酯多元醇；

复配：

将30～40质量份的上述制备聚酯多元醇步骤制得的聚酯多元醇、20～35质量份的聚醚多元醇和20～35质量份的异氰酸酯，在90～105℃温度下反应6～8小时，加入0.5～1质量份的有机硅偶联剂混合均匀后，即制得固含为100％、在100℃温度条件下粘度为5000～25000mPa·s的无溶剂纺织用复合材料用粘合剂。

从上述本发明实施例提供的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法中，可以看出，该制备方法通过对聚酯链段结构设计、聚醚多元醇链段的引入及异氰酸酯的扩链，使制得的粘合剂具有极高的粘接牢度和良好的耐水性能，并对各种纺织复合基材的具有广泛适用性，具有卓越的复合性能，通过该粘合剂可制备各种复合纺织材料，制成的复合纺织产品手感柔软、耐冷热水洗涤性能良好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。

实施例一

本实施例一提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，可制备粘接牢固度高、耐候性好，适用纺织用基材广的粘合剂，利用它制备的无溶剂纺织用复合材料手感柔软、耐冷热水洗涤性能良好，该制备方法包括下述步骤：

(1)制备聚酯多元醇：

a、酯化：

在上述酯化步骤中，保持聚酯合成釜的馏出物的馏出量为1～3质量份/小时；待酯化反应完毕后，取样测酸值确认酯化是否合格，若取样的酸值≤10mgKOH/g，则确认酯化合格。

b、缩聚反应：

对上述酯化步骤中酯化完成的聚酯合成釜抽真空，抽真空的真空度达到-0.094Mpa，抽真空时间为2～3小时；抽真空后缩聚完成，得到的缩聚产物为聚酯多元醇；

在上述缩聚反应步骤中，在抽真空后，向聚酯合成釜中通入氮气至0.02Mpa取样，并通过测试取样的粘度、羟值及酸值来确认制得的聚酯多元醇是否合格，若测试取样的酸值为0.5～2mgKOH/g、在60℃温度条件下的粘度为10000～30000mPa·s，则确认制得合格的聚酯多元醇。

(2)复配：

将30～40质量份的上述制备聚酯多元醇步骤中制得的聚酯多元醇、20～35质量份的聚醚多元醇和20～35质量份的异氰酸酯，在90～105℃温度下反应6～8小时，加入0.5～1质量份的有机硅偶联剂混合均匀后，即制得固含为100％、在100℃温度条件下粘度为5000～25000mPa·s的无溶剂纺织复合材料用的粘合剂。

上述制备方法的复配步骤中，所用的聚醚多元醇包括：聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇的任一种。

所用的异氰酸酯包括：二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)任一种或任意几种的组合。

所用的有机硅偶联剂包括：γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH551)、γ-巯基三乙氧基硅烷(KH560)中的任一种有机硅化物。

本发明实施例中的制备方法通过对聚酯链段结构设计、聚醚多元醇链段的引入及异氰酸酯的扩链，使制得的粘合剂具有极高的粘接牢度和良好的耐水性能，并对各种纺织复合基材的具有广泛适用性，具有卓越的复合性能，通过该粘合剂可制备各种复合纺织材料，制成的复合纺织产品手感柔软、耐冷热水洗涤性能良好。

实施例二

本实施例二提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，可制备粘接牢固度高、耐候性好，适用纺织用基材广的粘合剂，该制备方法包括下述步骤：

(1)制备聚酯多元醇：

按下述配比取各原料：

原料配比(按质量份)

对苯二甲酸 25

二乙二醇 25

新戊二醇 5

己二酸 25

1，2-丙二醇 20

聚酯多元醇的制备方法：

a、酯化：

将25质量份的对苯二甲酸、25质量份的二乙二醇、5质量份的新戊二醇、25质量份的己二酸、20质量份的1，2-丙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至240℃，反应6小时，完成酯化；酯化过程中，注意观察馏出物情况，保持馏出物的馏出量稳定在1～2质量份/小时，待酯化反应完毕，测量酸值为7mgKOH/g(≤10mgKOH/g)，则可确认酯化合格；

b、缩聚：

对上述酯化步骤中酯化完成后的聚酯合成釜抽真空，真空的真空度要达到-0.094Mpa，抽真空时间为4小时，馏出物约为12质量份；抽真空后，即完成缩聚制得聚酯多元醇；

在抽真空后，向聚酯合成釜中通入氮气至0.02Mpa左右取样，测试取样粘度和酸值，测得取样的粘度为20000mPa·s(60℃温度下)，酸值为2mgKOH/g，则确认制得的聚酯多元醇合格；

(2)复配：

按下述配比取各原料：

原料配比(按质量份)

上述制备聚酯多元醇的步骤(1)制备的聚酯多元醇 35

聚氧化丙烯二醇 35

二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 20

甲苯二异氰酸酯(TDI) 6

γ-巯基三乙氧基硅烷(KH560) 1

制备方法：

将38质量份的上述步骤(1)制备的聚酯多元醇与35质量份的聚氧化丙烯二醇、15质量份的MDI、6质量份的TDI、1质量份的γ-巯基三乙氧基硅烷(KH560)混合均匀后，在90℃的情况下反应6h，制得粘合剂，测试其固含为100％，粘度为16000mPa·s(100℃温度下)。

实施例三

本实施例三提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，可制备粘接牢固度高、耐候性好，适用纺织用基材广的粘合剂，该制备方法包括下述步骤：

(1)制备聚酯多元醇：

按下述质量配比取各原料：

原料配比(按质量份)

对苯二甲酸 30

二乙二醇 20

新戊二醇 10

己二酸 30

1，2-丙二醇 15

本实施例制备聚酯多元醇的方法与实施例二给出的制备聚酯多元醇的方法基本相同，可参见实施例二，在此不再重复。

(2)复配：

按下述配比取各原料：

原料配比(按质量份)

上述步骤(1)制得的聚酯多元醇 30

聚四氢呋喃二醇 29

MDI 15

IPDI 20

γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550) 1

制备方法：

将35质量份的上述步骤(1)制备的聚酯多元醇与29质量份的聚四氢呋喃二醇、15质量份的MDI、20质量份的IPDI，在100℃的情况下反应6h，加入1质量份的γ-巯基三乙氧基硅烷(KH560)混合均匀后，制得粘合剂，测试其固含为100％，粘度为24000mPa·s(100℃温度下)。

实施例四

本实施例四提供一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，可制备粘接牢固度高、耐候性好，适用纺织用基材广的粘合剂，该制备方法包括下述步骤：

(1)制备聚酯多元醇：

按下述质量配比取各原料：

原料配比(按质量份)

对苯二甲酸 20

二乙二醇 30

新戊二醇 7

己二酸 35

1，2-丙二醇 17

本实施例制备聚酯多元醇的方法也与实施例二给出的制备聚酯多元醇的方法基本相同，可参见实施例二，在此不再重复。

(2)复配：

原料配比(按质量份)

上述步骤(1)制得的聚酯多元醇 40

四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇 20

MDI 15

HDI 5

γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH551) 0.7

复配的制备方法：

将40质量份的上述步骤(1)制备的聚酯多元醇与25质量份的聚醚多元醇、15质量份的MDI、19.5质量份的HDI，在100℃的情况下反应6h，加入0.5质量份的γ氨丙基三甲氧基硅烷(KH551)混合均匀后，制得粘合剂，测试其固含为100％，粘度为7000mPa·s(100℃温度下)。

综上所述，本发明实施例的无溶剂纺织用复合的制备方法，通过较简单的工艺，对聚酯链段结构设计、聚醚多元醇链段单元的引入以及不同的异氰酸酯的改性和扩链，使制得的粘合剂对各种纺织用复合基材具有极高的粘接牢度。利用该粘合剂施胶，胶体操作工艺适当，利用该粘合剂制成的无溶剂纺织复合产品手感柔软，透气性能好，耐冷热水洗涤性能优异，具有广泛的适用性。

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揭露的技术范围内，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

1.一种无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，包括：

制备聚酯多元醇：

a、酯化：

b、缩聚反应：

复配：

2.如权利要求1所述的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备聚酯多元醇的酯化步骤中，保持聚酯合成釜的馏出物的馏出量为1～3质量份/小时；待酯化反应完毕后，取样测酸值确认酯化是否合格，若取样的酸值≤10mgKOH/g，则确认酯化合格。

3.如权利要求1所述的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备聚酯多元醇的缩聚反应步骤中，在抽真空后，向聚酯合成釜中通入氮气至0.02MPa取样，并通过测试取样的粘度、羟值及酸值来确认制得的聚酯多元醇是否合格，若测试取样的酸值为0.5～2mgKOH/g、在60℃温度条件下的粘度为10000～30000mPa·s，则确认制得合格的聚酯多元醇。

4.如权利要求1所述的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述复配步骤中所用的异氰酸酯包括：

二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任一种或任意几种的组合。

5.如权利要求1所述的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述复配步骤中所用的聚醚多元醇包括：

聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇的任一种。

6.如权利要求1所述的无溶剂纺织复合材料用粘合剂的制备方法，其特征在于，所述复配步骤中所用的有机硅偶联剂包括：

γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH551)、γ-巯基三乙氧基硅烷(KH560)中的任一种有机硅化物。