CN102181259B - 书刊装订用聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种书刊装订用聚氨酯热熔胶及其制备方法,属于聚氨酯制备技术领域。本发明将聚酯多元醇和添加剂置于反应釜中加热,搅拌下真空脱水,然后降温;取己二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯预热后加入反应釜,真空搅拌下进行预聚反应;预聚完成后加入扩链剂进行扩链反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。本发明获得的热熔胶具有高的粘接强度,且用量少,具有优异的环保性、耐溶剂性、耐高低温性能和极佳的耐油墨侵蚀性能,可以满足不同纸张的粘接要求。本发明的工艺过程是本领域技术人员熟知的方法,具有很好的经济效益和工业化生产前景。

Description

书刊装订用聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯热熔胶,具体涉及一种用于书刊装订联动线用反应型聚氨酯热熔胶,属于聚氨酯制备技术领域。
背景技术
目前,国内大部分书刊的装订采用无线胶订,通常选择的粘合剂以乙烯/醋酸乙烯(EVA)热熔胶为主。EVA热熔胶经济实用,能满足大多数对粘接强度要求低、书本薄和单一品种纸张书刊的装订。随着印刷产品的多样化,印刷行业开始使用各种不同克重的印刷纸张、塑胶薄膜、上光油和油墨等,传统的EVA热熔胶在粘接这些材料时往往会发生胶层断裂,产生脱页、折断等问题。而聚氨酯热熔胶可以完全解决上述问题,而且还具有EVA热熔胶无法比拟的其他优点。
发明内容
本发明的目的:为了解决目前用于书刊无线胶订的EVA热熔胶存在的缺点,提出一种适用于书刊装订联动线用的聚氨酯热熔胶制品。
本发明的技术方案:本发明书刊装订用聚氨酯热熔胶是由含有活性氢的多元醇(聚酯或聚醚等)、低相对分子量的二元醇和二异氰酸酯共聚制备,聚合物链末端含有活性异氰酸酯根基团,这些基团会与空气中或纸张中的水分发生不可逆的交联反应,从而获得高的粘接强度。
一种书刊装订用聚氨酯热熔胶,所述聚氨酯热熔胶配方按重量份数计如下:
聚酯多元醇65~80份;己二异氰酸酯HDI 5~10份;二苯基甲烷二异氰酸酯MDI 10~15份;1,4-丁二醇1,4-BDO 2~4份;三羟甲基丙烷TMP 2~4份;添加剂钛白粉1~2份。
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇65~80份和添加剂1~2份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5~2小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯5~10份和二苯基甲烷二异氰酸酯10~15份,预热至60℃,加入反应釜,在75~85℃搅拌,真空度-0.095~0.05MPa下进行预聚反应20~30min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO2~4份、TMP2~4份,在75~85℃真空进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
添加剂钛白粉的加入可提高胶料的耐热性,调节粘接强度,减少收缩,控制胶料色系。
聚酯多元醇为聚己二酸-1,6-己二醇酯(PHA)、聚己二酸-1,4-丁二醇(PBA)和聚乙二醇(PEG)中的一种或者多种的混合物,重均分子量为2000~4000。聚酯多元醇作为聚氨酯结构的软段,为聚氨酯产品提供了良好的伸长率、柔软性等性能。
扩链剂为低分子二元醇1,4-丁二醇(1,4-BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)。由于扩链剂和二异氰酸酯进行扩链后构成硬段,因此扩链剂的结构和用量对聚氨酯的性能有显著的影响。当扩链剂重量占总反应物重量的4%~8%时,所得的聚氨酯断裂强度和伸长率以及粘接强度都较高。
本发明的有益效果:本发明相对于胶订的书籍优点如下:①优异的耐高低温性能(-40~120℃);②极强的粘接力,可粘接聚丙烯(PP)、UV上光油纸以及合成纸等难粘纸张;③优良的抗老化性能和耐候性;④优良的拉力,书不易掉页,书籍能平展阅读。
对于印刷装订厂以及社会环境方面,其优越性表现在:成本基本保持不变的前提下大幅提升产品质量;适合满版/跨版印刷的书刊装订;适合厚涂层纸张的书刊装订;适合纸张回收。
具体实施方式
实施例1
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇80份和添加剂1份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯5份和二苯基甲烷二异氰酸酯10份,预热至60℃,加入反应釜,在75℃搅拌,真空度-0.095MPa进行预聚反应20min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO2份、TMP2份,在85℃真空进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
实施例2
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇77份和添加剂1份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水2小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯6份和二苯基甲烷二异氰酸酯9份,预热至60℃,加入反应釜,在80℃搅拌,真空下0.01MPa进行预聚反应25min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO2~4份、TMP2~4份,在75~85℃进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
实施例3
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇67份和添加剂2份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯10份和二苯基甲烷二异氰酸酯14份,预热至60℃,加入反应釜,在75~85℃搅拌,真空度0.02MPa进行预聚反应30min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO 4份、TMP3份,在80℃进行扩链反应,扩链反应35分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
实施例4
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇73份和添加剂1份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯5份和二苯基甲烷二异氰酸酯15份,预热至60℃,加入反应釜,在75℃搅拌,真空0.05Mpa进行预聚反应30min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO 4份、TMP 2份,在75℃进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
实施例5
所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,按重量份数计步骤如下:将聚酯多元醇70份和添加剂2份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯10份和二苯基甲烷二异氰酸酯10份,预热至60℃,加入反应釜,在75~85℃搅拌,真空-0.098MPa进行预聚反应20min;预聚完成后加入计量的扩链剂BDO2~4份、TMP2~4份,在75~85℃进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
应用实施例1
取实施例1制备的书刊装订用聚氨酯热熔胶与普通EVA热熔胶进行主要性能比较,比较结果如表1所示:
表1普通EVA热熔胶和书刊装订用聚氨酯热熔胶性能比较
Figure BDA0000054705980000031

Claims (3)

1.一种书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,所述聚氨酯热熔胶组分按重量份数计如下:
聚酯多元醇65~80份;己二异氰酸酯 HDI 5~10份;二苯基甲烷二异氰酸酯MDI  10~15份;1,4-丁二醇1,4-BDO 2~4份;三羟甲基丙烷TMP 2~4份;添加剂钛白粉1~2份;
其特征在于所述方法的步骤如下:将聚酯多元醇65~80份和添加剂1~2份置于反应釜中,加热至120℃,在搅拌下真空脱水1.5~2小时,然后降温至80℃;取己二异氰酸酯HDI 5~10份和二苯基甲烷二异氰酸酯MDI  10~15份,预热至60℃,加入反应釜,在75~85℃搅拌,真空度-0.095~0.05MPa下进行预聚反应20~30min;预聚完成后加入计量的扩链剂1,4-丁二醇1,4-BDO 2~4份、三羟甲基丙烷TMP 2~4份,在75~85℃真空进行扩链反应,扩链反应30~45分钟后结束反应,在通入氮气保护条件下倒出产物,密封包装,得到产物书刊装订用聚氨酯热熔胶。
2.根据权利要求1所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,其特征在于所述聚酯多元醇为聚己二酸-1,6-己二醇酯PHA和聚己二酸-1,4-丁二醇PBA中的一种或者多种的混合物。
3.根据权利要求1所述书刊装订用聚氨酯热熔胶的制备方法,其特征在于所述聚酯多元醇的重均分子量为2000~4000。
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