CN102443374A - 一种共聚酰胺热熔胶及其制备方法 - Google Patents

一种共聚酰胺热熔胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种共聚酰胺热熔胶及其制备方法，所述共聚酰胺热熔胶由二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂组成。具体制备步骤为：（1）将二聚酸、脂肪族二元酸及抗氧剂加入到反应器中，在氮气的保护下，边搅拌边加热，再加入脂肪族二元胺，并不断搅拌，反应1～5小时；（2）然后再慢慢升温，温度升至220～280℃，在升温的同时不断蒸出反应生成的水，保温，反应1～3小时，保持1～5小时，最后在氮气保护下出料，得到所述的共聚酰胺热熔胶。本发明的共聚酰胺热熔胶高温粘度低，易于成型，较好的耐高低温性能及机械性能，吸水率极低，环保无溶剂，可广泛应用于汽车、电子行业。

Description

一种共聚酰胺热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种共聚酰胺热熔胶及其制备方法，尤其是涉及一种极低粘度快速固化共聚酰胺热熔胶及其制备方法，属于热熔粘合剂领域。
背景技术
二聚酸型聚酰胺热熔胶是由二聚酸与二元胺或多元胺缩合而成，对各种极性基材均有良好的粘接性能，具有较好的柔韧性，应用范围广，环保无溶剂，较好的耐化学性能及优异的成型性能等优点，可广泛用于电子电器、汽车、包装、机械等行业。然而普通的二聚酸型聚酰胺热熔胶高温粘度高，所以需要高于软化点30～80℃的温度范围进行施胶，所冷却速度也很慢，不利于成型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高于软化点10～30℃的温度范围粘度小于1000mpa·s、施胶温度范围可以在高于软化点10～30℃温度范围的共聚酰胺热熔胶及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种共聚酰胺热熔胶，由二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂组成，其中，所述二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为1∶0.80～1.20，所述抗氧剂的重量为二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂总重量的0.1～2％。
本发明的有益效果是：本发明的共聚酰胺热熔胶高温粘度低，易于成型，较好的耐高低温性能及机械性能，吸水率极低，环保无溶剂，可广泛应用于汽车、电子行业。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述二元酸为二聚酸和脂肪族二元酸，所述二聚酸占二元酸总摩尔数的55～95％，所述脂肪族二元酸占二元酸总摩尔数的5～45％。
进一步，所述二聚酸为全部或部分氢化的二聚酸，所述二聚酸中二聚体的质量百分含量大于98％，三聚体酸的质量百分含量小于2％，单体酸的质量百分含量小于0.5％。
采用上述进一步方案的有益效果是：所用二聚酸来自大豆油、棉籽油、桐籽油、菜籽油等植物油中的不饱和脂肪酸经聚合而成的，故其原料来源丰富、价格相对低廉，为可再生资源，对环境无害。采用氢化二聚酸又可提高聚酰胺热熔胶的耐老化性能。
进一步，所述脂肪族二元酸为C2-18脂肪族二元酸中的一种或任意几种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过增加脂肪族二元酸的用量来提高聚酰胺热熔胶的软化点。
进一步，所述脂肪族二元胺为C2-18脂肪族二元胺中的一种或任意几种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过调整二元胺的用量来调整聚酰胺热熔胶的力学性能及高温粘度。
进一步，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、N，N‘-双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、1，2-双(3，5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙酸)肼中的一种或任意几种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是，抗氧剂的引入有效的阻止了在热熔胶高温合成过程中的氧化，以及提高在以后的使用过程中的抗老化性能。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种共聚酰胺热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二聚酸、脂肪族二元酸及抗氧剂加入到反应器中，在氮气的保护下，搅拌，加热，温度升温至50～150℃，保温30～90分钟后，再加入脂肪族二元胺，并不断搅拌，反应1～5小时；
(2)然后再慢慢升温，温度升至220～280℃，并不断蒸出反应生成的水，保温，反应1～3小时，然后再在小于1000Pa的压力下，保持1～5小时，最后在氮气保护下出料，得到所述的共聚酰胺热熔胶。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在步骤(1)中，所述升温的时间为30～120分钟。
进一步，在步骤(2)中，所述升温的时间为1～5小时。
本发明的有益效果为：通过上述制备方法，制得了高温粘度极低，易于成型，较好的耐高低温性能及机械性能，吸水率极低的共聚酰胺热熔胶。
本发明所合成的共聚酰胺热熔胶的高温(高于软化点10～30℃的温度)熔融粘度小于1000mpa.s。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
在带有温度计、搅拌器、冷凝回流和氮气管的500mL四口烧瓶内加入190.00g氢化二聚酸、12.50g癸二酸、1.8g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，并将19.82g乙二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于30分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加乙二胺，40分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，在并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到240℃，在此温度下保持2小时，然后用真空泵抽真空2小时至压力为100Pa，最后在氮气保护下出料得到浅黄色胶条。
实施例2
在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入193.10g二聚酸、15.0g癸二酸、1.0g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.6g亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，并将29.80g乙二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于60分钟内将温度升到120℃，并于此温度开始缓慢滴加乙二胺，60分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到280℃，在此温度下保持5小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为200Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。
实施例3
在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入200.0g二聚酸、10.00g癸二酸、1.5g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，并将21.22g乙二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，于50分钟内将温度升到110℃，并于此温度开始缓慢滴加乙二胺，70分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，2小时内温度升到220℃，在此温度下保持1小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为400Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。
实施例4
在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的500mL四口烧瓶内加入196.0g二聚酸、13.60g癸二酸、1.7g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、，并将22.29g乙二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，当温度升到110℃时开始缓慢滴加乙二胺，40分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，3小时内温度升到250℃，在此温度下保持4小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为600Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。
实施例5
在一个带有温度计、搅拌器、冷凝管和氮气管的1000M1的四口烧瓶内加入400.2g二聚酸、22.2g癸二酸、2.5g四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1.0g亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，并将43.95g乙二胺装入到恒压滴液漏斗中，通入氮气搅拌开始加热，当温度升到110℃时开始缓慢滴加乙二胺，40分钟内滴加完毕，此时温度升到130℃，并在此温度下成盐2小时，然后再缓慢升温，在此过程中会有水蒸出，2小时内温度升到260℃，在此温度下保持2小时，然后用真空泵抽真空3小时至压力为800Pa，最后在氮气保护下出料，得到浅黄色胶条。
具体试验验证
通过以下试验验证本发明上述实施例1～5所述的热熔胶样品与普通二聚酸型聚酰胺热熔胶的性能。
测试实验1：软化点依据GB/T 15332-94测定；
测试实验2：熔融粘度依据HG/T 3660-1999测定。
测试结果如下表1所示。
表1实施例1-5的样品与普通二聚酸型聚酰胺热熔胶性能对比测试结果
Figure BDA0000104451350000061
注：表中各组分的含量为摩尔百分比含量
从表1可以看出，本发明所合成的极低粘度快速固化共聚酰胺热熔胶具有较高的软化点、极低的高温融融粘度，所以本发明所合成的聚酰胺热熔胶具有较好的耐高温性能，极低低的高温粘度，成型速度快，特别适用于汽车及电子行业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述共聚酰胺热熔胶由二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂组成，其中，所述二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为1：0.80～1.20，所述抗氧剂的重量为二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂总重量的0.1～2%。
2.根据权利要求1所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述二元酸为二聚酸和脂肪族二元酸，所述二聚酸占二元酸总摩尔数的55～95%，所述脂肪族二元酸占二元酸总摩尔数的5～45%。
3.根据权利要求2所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述二聚酸为全部氢化的二聚酸或部分氢化的二聚酸。
4.根据权利要求3所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述二聚酸中二聚体的质量百分含量为98%以上，所述二聚酸中三聚体酸的质量百分含量小于2%，所述二聚酸中单体酸的质量百分含量小于0.5%。
5.根据权利要求2所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述脂肪族二元酸为C2-18脂肪族二元酸中的一种或任意几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述脂肪族二元胺为C2-18脂肪族二元胺中的一种或任意几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯、N,N‘-双-[3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基]已二胺、1,2-双（3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙酸）肼中的一种或任意几种的混合物。
8.一种共聚酰胺热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将二聚酸、脂肪族二元酸及抗氧剂加入到反应器中，在氮气的保护下，边搅拌边加热，使温度升温至50～150℃，保温30～90分钟后，再加入脂肪族二元胺，并不断搅拌，反应1～5小时；
其中，所述二元酸与脂肪族二元胺的摩尔比为1：0.80～1.20，所述抗氧剂的重量为二元酸、脂肪族二元胺及抗氧剂总重量的0.1～2%，所述二元酸为二聚酸和脂肪族二元酸，所述二聚酸占二元酸总摩尔数的55～95%，所述脂肪族二元酸占二元酸总摩尔数的5～45%；
（2）然后再慢慢升温，温度升至220～280℃，在升温的同时不断蒸出反应生成的水，保温，反应1～3小时，然后再在小于1000Pa的压力下，保持1～5小时，最后在氮气保护下出料，得到所述的共聚酰胺热熔胶。
9.根据权利要求8所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，在步骤（1）中，所述升温的时间为30～120分钟。
10.根据权利要求8所述的共聚酰胺热熔胶，其特征在于，在步骤（2）中，所述升温的时间为1～5小时。
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