CN102321449A - 一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，属粘合剂制备领域。该方法包括：以对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇、一缩二乙二醇、1，6己二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐为原料经一次酯化、二次酯化和缩聚反应制成聚酯多元醇，再以制成的聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和有机溶剂为原料合成该粘合剂。该方法在制备高固含量高浓度涂布耐温型复合粘合剂过程中，聚酯多元醇单元通过引入耐温型链段新戊二醇，结晶型柔性链段1，6己二醇，使得制备复合粘合剂具有优异的耐温性能以及柔韧性能。同时，该型复合粘合剂由于固含量较传统耐温型粘合剂高，使得其可在高浓度条件下涂布，稀释剂加量少，具有低的使用成本。

Description

一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法

技术领域

本发明涉及高分子粘合剂领域，特别是涉及一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法。

背景技术

软包装用粘合剂作为复合软包装材料中关键性原材料，其技术改进与发展与软包装行业的发展是紧密联系在一起的，随着包装材料种类及用途的多样化与下游消费群体的环保化需求，不论从复合粘合剂的基材适用性、耐温性、抗介质性、还是粘合剂的环保性等诸多方面均提出了更为苛刻的要求。

鉴于此，软包装复合粘合剂在国内经历了从单组份橡胶型胶粘剂向双组份聚氨酯粘合剂过渡的发展。目前国内双组份软包装用复合粘合剂市场发展已经日趋成熟，产品市场不断细分，竞争日趋激烈，各种功能性复合粘合剂已经成为各复合粘合剂厂家新的利润增长点。传统的通用型复合粘合剂虽然仍然占据着复合粘合剂市场的半壁江山，但随着原材料成本的一步步攀升，其利润确实逐年萎缩，众粘合剂厂家可谓苦不堪言。如何得到一种性能好且涂布成本低的耐温型复合粘合剂是需要解决的问题。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，赋予复合膜良好的耐温性能以及柔韧性并有效降低涂布成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，该方法包括：

A、制备聚酯多元醇：

(1)一次酯化：

将对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇和一缩二乙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时；

(2)二次酯化：

将1，6己二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐加入到上述完成一次酯化后的所述聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应5～6小时；

(3)缩聚反应：

对上述完成二次酯化后的所述聚酯合成釜内抽低真空，真空度从-0.02Mpa～-0.04Mpa，抽低真空2～3小时后停止，放馏出物；

继续对低抽真空停止后的所述聚酯合成釜内抽高真空，真空度从-0.05Mpa～-0.09Mpa，抽高真空时间为2.5～3.5小时，釜温控制在245℃～255℃，抽高真空完毕后，对所述聚酯合成釜内进行长抽真空，真空度达到-0.094Mpa，长抽真空时间为6～8小时，长抽真空后得到的羟值为50～60mgKOH/g，酸酯为0.1～2mgKOH/g、60℃条件下旋转粘度为10000～20000mPa·s的聚酯多元醇；

B、合成粘合剂：

将上述制得的聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯、有机溶剂在70～90℃条件下反应3～4小时，制得固含量为67％～75％、25℃条件下旋转粘度为2500mPa·s～4500mPa·s、羟值为10～15mgKOH/g的产物，即为本发明高固含量耐温型复合粘合剂。

上述方法中的制备聚酯多元醇步骤中，所用各原料的用量按质量百分比计为：

上述方法中的合成粘合剂步骤中，所用各原料的用量按质量百分比计为：

上述制得的聚酯多元醇    65～70％

甲苯二异氰酸酯          2～6％

有机溶剂                25～35％。

上述方法中的制备聚酯多元醇步骤中，还包括：二次酯化反应完毕后，通过测量产物的酸值确认酯化反应是否合格的步骤，若测量产物酸值≤20mgKOH/g，则确认酯化反应合格。

上述方法中，所述有机溶剂为：醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁酮、丙酮中的任一种。

由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中，在制备高固含量高浓度涂布耐温型复合粘合剂过程中，聚酯多元醇单元通过引入耐温型链段新戊二醇，结晶型柔性链段1，6己二醇，使得制备复合粘合剂具有优异的耐温性能以及柔韧性能。同时，该型复合粘合剂由于固含量较传统耐温型粘合剂高，使得其可在高浓度条件下涂布，稀释剂加量少，具有低的使用成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例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。

本发明实施例提供一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、制备聚酯多元醇：

所用各原料的用量按质量百分比计为：对苯二甲酸二甲酯20～30％、新戊二醇25～35％、一缩二乙二醇15～25％、1，6己二醇15～25％、间苯二甲酸10～15％、顺丁烯二酸酐2～5％；

(1)一次酯化：

将对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇和一缩二乙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时；

上述一次酯化过程中，保持聚酯合成釜出醇量稳定在(占一次酯化投入各原料总质量0.5～1.0％/小时)，馏出甲醇占一次酯化投入各原料总质量6.59～9.89％；

(2)二次酯化：

将1，6己二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐加入到上述完成一次酯化后的所述聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应5～6小时；

上述二次酯化过程中，注意观察出水情况，保持出水量稳定(占二次酯化投入各原料总质量0.5～1.0％/小时)，馏出水占二次酯化投入各原料总质量的2.54～4.17％；待酯化反应完毕，通过测量产物酸值确认酯化反应是否合格，若产物酸值≤20mgKOH/g，则酯化反应合格；

(3)缩聚反应：

对上述完成二次酯化后的所述聚酯合成釜内抽低真空，真空度从-0.02Mpa～-0.04Mpa，抽低真空2～3小时后停止(可通过切断聚酯合成釜的真空管线阀门实现)，放馏出物；

继续对低抽真空停止后的所述聚酯合成釜内抽高真空，真空度从-0.05Mpa～-0.09Mpa，抽高真空时间为2.5～3.5小时，釜温控制在245℃～255℃，抽高真空完毕后，对所述聚酯合成釜内进行长抽真空(可通过开动聚酯合成釜的萝茨泵实现)，真空度达到-0.094Mpa，长抽真空时间为6～8小时，长抽真空后得到的羟值为50～60mgKOH/g，酸酯为0.1～2mgKOH/g、60℃条件下旋转粘度为10000～20000mPa·s的聚酯多元醇；

B、合成粘合剂：

所用各原料的用量按质量百分比计为：上述制得的聚酯多元醇65～70％、甲苯二异氰酸酯2～6％和有机溶剂25～35％；其中，有机溶剂为：醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁酮、丙酮中的任一种。

将上述制得的聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯、有机溶剂在70～90℃条件下反应3～4小时，制得固含量为67％～75％、25℃条件下旋转粘度为2500mPa·s～4500mPa·s、羟值为10～15mgKOH/g的产物，即为本发明高固含量耐温型复合粘合剂。

使用时，该复合粘合剂可以作为主剂与拜尔L-75等通用固化剂配合使用，主剂与拜尔L-75等通用固化剂按质量比为20∶3配合使用，熟化条件为50～60℃恒温24～48小时。

本发明实施例的制备方法中，在制备高固含量高浓度涂布耐温型复合粘合剂过程中，聚酯多元醇单元通过引入耐温型链段新戊二醇，结晶型柔性链段1，6己二醇，使得制备复合粘合剂具有优异的耐温性能以及柔韧性能。同时，该型复合粘合剂由于固含量较传统耐温型粘合剂高，使得其可在高浓度条件下涂布，稀释剂加量少，具有低的使用成本。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，具体包括以下步骤：

A、制备聚酯多元醇，所用原料及用量如下：

制备聚酯多元醇的操作步骤如下：

(1)一次酯化：

将对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇和一缩二乙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时；反应过程中，保持出水量稳定(占一次酯化投入各原料总质量的0.5～1.0％/小时)，馏出占一次酯化投入各原料总质量6.59％的甲醇；

(2)二次酯化：

将1，6己二醇、间苯二甲酸和顺丁烯二酸酐投入到上述完成一次酯化后的聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应5～6小时；反应过程中，注意观察出水情况，保持出水量稳定(占二次酯化投入各原料总质量的0.5～1.0％/小时)，馏出占二次酯化投入各原料总质量4.17％的水；待二次酯化反应完毕，测量产物酸值为16mgKOH/g(酸值≤20mgKOH/g)，表明酯化反应合格；

(3)缩聚反应：

对上述完成二次酯化后的所述聚酯合成釜内抽低真空，真空度从-0.02Mpa～-0.04Mpa，抽低真空2～3小时后停止(可通过切断聚酯合成釜的真空管线阀门实现)，放馏出物；

继续对低抽真空停止后的所述聚酯合成釜内抽高真空，真空度从-0.05Mpa～-0.09Mpa，抽高真空时间约为3小时，釜温控制在245℃～255℃，抽高真空完毕后，对所述聚酯合成釜内进行长抽真空(可通过开动聚酯合成釜的萝茨泵实现)，真空度达到-0.094Mpa，长抽真空时间约为7.5小时，醇馏出为占投入各原料总质量的2.0％；长抽真空后得到的羟值为53.5mgKOH/g，酸酯为0.15mgKOH/g、60℃条件下旋转粘度为12000的聚酯多元醇；

B、合成粘合剂，所用原料及用量如下：

合成粘合剂的操作步骤如下：

将上述制得的聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和醋酸乙酯在85℃条件下反应3.5小时，制得固含量为71％，旋转粘度(25℃条件下)为3500mPa·s、羟值为14.2mgKOH/g的耐温型复合粘合剂。

使用时，该复合粘合剂可以作为主剂与拜尔L-75等通用固化剂配合使用，主剂与拜尔L-75等通用固化剂按质量比为20∶3配合使用，熟化条件为50～60℃恒温24～48小时。

实施例2

本实施例提供一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，具体包括以下步骤：

A、制备聚酯多元醇，所用原料及用量如下：

制备聚酯多元醇的操作步骤如下：

(1)一次酯化：

将对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇和一缩二乙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时；反应过程中，保持出水量稳定(占一次酯化投入各原料总质量的0.5～1.0％/小时)，馏出占一次酯化投入各原料总质量8.25％的甲醇；

(2)二次酯化：

将1，6己二醇、间苯二甲酸和顺丁烯二酸酐投入到上述完成一次酯化后的聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应6小时；反应过程中，注意观察出水情况，保持出水量稳定(占二次酯化投入各原料总质量的0.5～1.0％/小时)，馏出占二次酯化投入各原料总质量3.09％的水；待二次酯化反应完毕，测量产物酸值为17mgKOH/g(酸值≤20mgKOH/g)，表明酯化反应合格；

(3)缩聚反应：

对上述完成二次酯化后的所述聚酯合成釜内抽低真空，真空度从-0.02Mpa～-0.04Mpa，抽低真空2～3小时后停止(可通过切断聚酯合成釜的真空管线阀门实现)，放馏出物；

继续对低抽真空停止后的所述聚酯合成釜内抽高真空，真空度从-0.05Mpa～-0.09Mpa，抽高真空时间约为3.5小时，釜温控制在245℃～255℃，抽高真空完毕后，对所述聚酯合成釜内进行长抽真空(可通过开动聚酯合成釜的萝茨泵实现)，真空度达到-0.094Mpa，长抽真空时间约为6.5小时，醇馏出为占投入各原料总质量的2.8％；长抽真空后得到的羟值为60mgKOH/g，酸酯为0.58mgKOH/g、60℃条件下旋转粘度为11000的聚酯多元醇；

B、合成粘合剂，所用原料及用量如下：

合成粘合剂的操作步骤：

将上述制得的聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和丁酮在80℃条件下反应4小时，制得固含量为72％，旋转粘度(25℃条件下)为4200mPa·s、羟值为12.7mgKOH/g的耐温型复合粘合剂。

使用时，该复合粘合剂可以作为主剂与拜尔L-75等通用固化剂配合使用，主剂与拜尔L-75等通用固化剂按质量比为20∶3配合使用，熟化条件为50～60℃恒温24～48小时。

综上所述，本发明的制备方法中，在制备高固含量高浓度涂布耐温型复合黏合剂过程中，聚酯多元醇单元通过引入耐温型链段新戊二醇，结晶型柔性链段1，6己二醇，使得制备复合黏合剂具有优异的耐温性能以及柔韧性能。同时，该型复合黏合剂由于固含量较传统耐温型黏合剂高，使得其可在高浓度条件下涂布，稀释剂加量少，具有低的使用成本。

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 (5)

1.一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

A、制备聚酯多元醇：

(1)一次酯化：

将对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇和一缩二乙二醇加入到聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应2～3小时；

(2)二次酯化：

将1，6己二醇、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐加入到上述完成一次酯化后的所述聚酯合成釜中，升温至210～230℃，反应5～6小时；

(3)缩聚反应：

对上述完成二次酯化后的所述聚酯合成釜内抽低真空，真空度从-0.02Mpa～-0.04Mpa，抽低真空2～3小时后停止，放馏出物；

继续对低抽真空停止后的所述聚酯合成釜内抽高真空，真空度从-0.05Mpa～-0.09Mpa，抽高真空时间为2.5～3.5小时，釜温控制在245℃～255℃，抽高真空完毕后，对所述聚酯合成釜内进行长抽真空，真空度达到-0.094Mpa，长抽真空时间为6～8小时，长抽真空后得到的羟值为50～60mgKOH/g，酸酯为0.1～2mgKOH/g、60℃条件下旋转粘度为10000～20000mPa·s的聚酯多元醇；

B、合成粘合剂：

将上述制得的聚酯多元醇和甲苯二异氰酸酯、有机溶剂在70～90℃条件下反应3～4小时，制得固含量为67％～75％、25℃条件下旋转粘度为2500mPa·s～4500mPa·s、羟值为10～15mgKOH/g的产物，即为本发明高固含量耐温型复合粘合剂。

2.按照权利要求1所述的一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述方法制备聚酯多元醇步骤中，所用各原料的用量按质量百分比计为：

3.按照权利要求1所述的一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述方法合成粘合剂步骤中，所用各原料的用量按质量百分比计为：

上述制得的聚酯多元醇    65～70％

甲苯二异氰酸酯          2～6％

有机溶剂                25～35％。

4.按照权利要求1所述的一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述制备聚酯多元醇步骤中，还包括：二次酯化反应完毕后，通过测量产物的酸值确认酯化反应是否合格的步骤，若测量产物酸值≤20mgKOH/g，则确认酯化反应合格。

5.按照权利要求1或3所述的一种高固含量耐温型复合粘合剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为：醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁酮、丙酮中的任一种。