CN102690625A

CN102690625A - 聚氨酯湿固化热熔封边胶及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102690625A
Application number: CN2012101873843A
Authority: CN
Inventors: 舒跃辉; 张耀根
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明属于化工胶粘剂技术领域，涉及一种聚氨酯湿固化热熔封边胶及其制作方法。按照重量份计算，该聚氨酯湿固化热熔封边胶的原料包括以下成分：聚酯多元醇混合物、二苯甲基二异氰酸酯、增塑剂、扩链剂、增粘树脂；其中，聚酯多元醇混合物的相对分子质量为1000～7000；聚酯多元醇混合物选自商品牌号为PHL-1600、PH-2000、CMA-1044和CMA-44中的一种或几种；聚氨酯湿固化热熔封边胶不含任何有机溶剂，固含量100%，“定位”时间短，贴饰膜和被饰基材间黏贴快速、准确，粘接强度高，抗剥离好，能阻隔水和其它不利环境因素的影响，胶层柔软，富于弹性，能耐棱角部位的后续打磨修饰工艺的机械力冲击。

Description

聚氨酯湿固化热熔封边胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于合成胶粘剂技术领域，涉及一种聚氨酯湿固化热熔封边胶及其制作方法，以及其在实木板、中、高压密度板、层压板以及其它塑料、合金和复合板材的端面和侧边封边中的应用。

背景技术

为了充分利用木材资源，家具和建材行业越来越多地使用木材加工过程剩下的边角余料的再生产品----层压板、高密度板、低密度板，刨花板等等。对这些板材所制的家具和装饰构件的边角部位以往都是白乳胶、万能胶或者EVA热熔胶。但这些胶粘剂都或多或少的含有游离的甲醛或有损坏大气环境的有机溶剂，其固化是以化学反应或挥发溶剂实现的，因而从施胶到被粘件之间相对定位需要一定的时间，限制了用胶过程的工作效率和自动化。

与其他先进技术的发展相似，德国、美国等工业发达国家在聚氨酯胶粘剂应用于木材与装饰行业方面也一直领先其他国家和地区。例如，德国Jowat(胶王)、美国POLYMER TECHNOLOGY（宝来科技）公司，SWD聚氨酯公司等公司开发的性能优异的热熔胶产品有效推进热熔胶在这些方面的应用。国内上海康达、世鹏聚氨酯、无锡莱恩科技、烟台信谊、东莞舜天热熔胶、广州增城原野实业等公司在聚氨酯热熔胶产品开发方面开发了一些各有特色的产品，但对不同施胶过程和使用要求的适宜性尚存在差异，制约了这些产品的批量生产和市场推广。

家具、板材的封边装饰是针对家具或装饰件的侧面或端面进行贴面装饰的过程，其目的是对这些侧面或端面做封闭处理，阻止环境中的水分、酸、碱、微生物和害虫的侵蚀。其贴饰过程是平推式涂胶和循序压合 (见附图1)。要求赶尽液体胶膜里的气泡，确保基材与饰面膜之间不存在“空鼓”，密实，粘接牢固，能耐(承受)棱角部位后续打磨修饰的机械力冲击。而目前市场上的产品很难达到此要求的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种家具及装饰材料封边用的聚氨酯湿固化热熔封边胶及其制备方法。该聚氨酯湿固化热熔封边胶不含任何有机溶剂，固含量100%，“定位”时间短，贴饰膜和被饰基材间黏贴快速、准确，粘接强度高，抗剥离好，能阻隔水和其它不利环境因素的影响，胶层柔软，富于弹性，能耐棱角部位的后续打磨修饰工艺的机械力冲击。

本发明的技术方案是：

一种聚氨酯湿固化热熔封边胶，按照重量份计算，原料包括以下成分：

聚酯多元醇混合物 800份～1000份

二苯甲基二异氰酸酯 150份～200份

增塑剂 250份～300份

扩链剂 15份～20份

增粘树脂 10份～15份；

其中，聚酯多元醇混合物的相对分子质量为1000～7000；所述聚酯多元醇混合物选自牌号PHL-1600、牌号PH-2000、牌号CMA-1044和牌号CMA-44的聚酯多元醇中的一种或几种。

所述聚酯多元醇混合物的组成成分和重量份比例优选为以下两种之一：

（1）牌号PHL-1600 18份～35份

牌号CMA-44 33份～55份；

（2）牌号PHL-1600 18份～35份

牌号PH-2000 1份～14份

牌号CMA-1044 1份～35份

牌号CMA-44 33份～55份。

所述增塑剂优选为聚酰胺树脂，扩链剂优选为YH-55偶联剂或YE-44环氧树脂，增粘树脂优选为萜烯树脂。

原料优选还包括5～15重量份的填料和1～1.5重量份的隐性催化剂，所述填料优选为纳米级二氧化硅，所述隐性催化剂优选为双吗啉基二乙基醚。

制备聚氨酯湿固化热熔封边胶的方法，按照上述质量配比称取聚酯多元醇混合物、增塑剂、增粘树脂、填料、扩链剂加入反应釜中，在-0.08 MPa～-0.1 MPa 的压力下升温至90℃～120℃下熔化、脱水至液料无气泡逸出，降温至80℃～100℃，再加入二苯甲基二异氰酸酯聚合反应3h～4h，直至残余的异氰酸根摩尔百分含量达到0.2%-3%，然后加入隐性催化剂，继续搅拌分散20 min～40 min，降温至60℃～80℃，趁热过滤、出料，即得到聚氨酯湿固化热熔封边胶。

优选控制聚氨酯湿固化热熔封边胶的粘度在40000 cPa·s～70000 cPa·s，开放时间为10秒～20秒，抗90°剥离强度达30 N/ 2.5cm。

本发明还提供了聚氨酯湿固化热熔封边胶在实木板、中、高压密度板、层压板以及塑料、合金或复合板材的端面和侧边封边中的应用。

下面对本发明做进一步的解释和说明：

本发明所述原料来源均为市购的现有产品。

在反应性湿固化聚氨酯热熔胶的配方设计中，一般是通过改变配方原料中异氰酸与聚酯（与或聚醚）的摩尔比（简称R值）来调整产品的熔融黏度和开放时间，通过调整不同分子量的聚酯多元醇的配比来改变产品的粘接强度、定位时间和固化速度。本封边胶的设计出发点是R值取1.8～2.5。

与现有技术相比，本发明的聚氨酯湿固化热熔封边胶具有以下优势：

1、该热熔封边胶是100%的固体形态，固化过程中不产生低分子副产物，物料利用率高，收缩率低。

2、该热熔封边胶不含任何挥发性成分(VOC)，绿色环保，对环境的污染小，符合我国的产业发展方向和环保政策。

3、该热熔封边胶“定位”时间短，贴饰膜和被饰基材间黏贴快速、准确，适宜自动化控制和施工，提高生产效率。

4、该热熔封边胶利用基材或者环境中的湿气进行固化，粘接强度高，抗剥离好，能阻隔水和其它不利环境因素的影响。胶层柔软，富于弹性，能耐棱角部位的后续打磨修饰工艺的机械力冲击。

附图说明

图1是用本发明的聚氨酯湿固化热熔封边胶进行包裹贴合的一种方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。本发明的所有原料均为市购的现有产品，从网上可以直接查到购买厂家。

实施例1：

（1）称料配合聚酯多元醇混合物，其组成成分和重量份比例为：

牌号PHL-1600 18份

牌号PH-2000 2份

牌号CMA-1044 5份

牌号CMA-44 33份；

（2）按重量配比称取聚酯多元醇混合物1000份、聚酰胺树脂300份和萜烯树脂14份、YH-55偶联剂20份、纳米SiO₂11份加入反应釜中，在-0.08～-0.1 MPa 的压力下升温至120℃下熔化、脱水至液料无气泡逸出，降温至90℃，再称量150份二苯甲基二异氰酸酯，加入反应釜中聚合反应3.5 h，直至残余的异氰酸根摩尔百分含量达到0.6%，然后加入1.2份双吗啉基二乙基醚，继续搅拌分散30min，降温至60℃，趁热过滤、出料，迅即密封包装即得聚氨酯湿固化热熔封边胶。

本实施例所得的聚氨酯湿固化热熔封边胶的开放时间70～100秒，黏度为60000～70000 cPa·s(125℃下)，抗90°剥离强度达10 N/cm，粘接强度为21MPa，对于含水率在5～20%的木材进行胶接时（见图1），都能获得很好的胶合强度。

实施例2：

牌号PHL-1600 25份

牌号CMA-44 55份；

（2）按重量配比称取聚酯多元醇混合物880份、聚酰胺树脂270份和萜烯树脂12份、YH-55偶联剂15份、纳米SiO₂8份加入反应釜中，在-0.08～-0.1 MPa 的压力下升温至115℃下熔化、脱水至液料无气泡逸出，降温至80℃，再称量188份二苯甲基二异氰酸酯，加入反应釜中聚合反应4 h，直至残余的异氰酸根摩尔百分含量达到0.8%，然后加入1.2份双吗啉基二乙基醚，继续搅拌分散40min，降温至60℃，趁热过滤、出料，迅即密封包装即得聚氨酯湿固化热熔封边胶。

本实施例所得的聚氨酯湿固化热熔封边胶的开放时间70～100秒，黏度为60000～70000 cPa·s(125℃下)，抗90°剥离强度达11N/cm，粘接强度为22MPa，对于含水率在5～20%的木材进行胶接时（见图1），都能获得很好的胶合强度。

实施例3：

牌号PHL-1600 30份

牌号PH-2000 10份

牌号CMA-1044 18份

牌号CMA-44 40份；

（2）按重量配比称取聚酯多元醇混合物800份、聚酰胺树脂292份和萜烯树脂13份、YH-55偶联剂18份、纳米SiO₂10份加入反应釜中，在-0.08～-0.1 MPa 的压力下升温至115℃下熔化、脱水至液料无气泡逸出，降温至95℃，再称量174份二苯甲基二异氰酸酯，加入反应釜中聚合反应3 h，直至残余的异氰酸根摩尔百分含量达到1.5%，然后加入1.0份双吗啉基二乙基醚，继续搅拌分散35min，降温至60℃，趁热过滤、出料，迅即密封包装即得聚氨酯湿固化热熔封边胶。

本实施例所得的聚氨酯湿固化热熔封边胶的开放时间70～100秒，黏度为60000～70000 cPa·s(125℃下)，抗90°剥离强度达10 N/cm，粘接强度为20MPa，对于含水率在5～20%的木材进行胶接时（见图1），都能获得很好的胶合强度。

实施例4～5：

实施例4至实施例5的制作过程与上述实施例1类同，原料用量按表1中给定的数据称取，投加、升降温操作顺序也与上述程序类似。开放时间为60～105秒，用于含水率为5%～20%的木材基材的胶接时都有很好的胶接强度，抗90°剥离强度达9～18 N/cm，此处不再一一赘述。

表 1 实施例1-5的原料重量份添加比例

Claims

1.一种聚氨酯湿固化热熔封边胶，其特征是，按照重量份计算，原料包括以下成分：

聚酯多元醇混合物 800份～1000份

二苯甲基二异氰酸酯 150份～200份

增塑剂 250份～300份

扩链剂 15份～20份

增粘树脂 10份～15份；

2.根据权利要求1所述聚氨酯湿固化热熔封边胶，其特征是，所述聚酯多元醇混合物的组成成分和重量份比例为以下两种之一：

（1）牌号PHL-1600 18份～35份

牌号CMA-44 33份～55份；

（2）牌号PHL-1600 18份～35份

牌号PH-2000 1份～14份

牌号CMA-1044 1份～35份

牌号CMA-44 33～55份。

3.根据权利要求1所述聚氨酯湿固化热熔封边胶，其特征是，所述增塑剂为聚酰胺树脂，扩链剂为YH-55偶联剂或YE-44环氧树脂，增粘树脂为萜烯树脂。

4.根据权利要求1所述聚氨酯湿固化热熔封边胶，其特征是，原料还包括5～15重量份的填料和1 ～1.5重量份的隐性催化剂，所述填料为纳米级二氧化硅，所述隐性催化剂为双吗啉基二乙基醚。

5.制备权利要求1～4之一所述聚氨酯湿固化热熔封边胶的方法，其特征是，按照上述重量份配比称取聚酯多元醇混合物、增塑剂、增粘树脂、填料、扩链剂加入反应釜中，在-0.08 MPa～-0.1 MPa 的压力下升温至90℃～120℃下熔化、脱水至液料无气泡逸出，降温至80℃～100℃，再加入二苯甲基二异氰酸酯聚合反应3 h～4h，直至残余的异氰酸根摩尔百分含量达到0.2%-3%，然后加入隐性催化剂，继续搅拌分散20 min～40 min，降温至60℃～80℃，趁热过滤、出料，即得到聚氨酯湿固化热熔封边胶。

6.根据权利要求5所述聚氨酯湿固化热熔封边胶的制备方法，其特征是，控制聚氨酯湿固化热熔封边胶的粘度在40000 cPa·s～70000 cPa·s，开放时间为10秒～20秒，抗90°剥离强度达30 N/ 2.5cm。

7.权利要求1～4之一所述聚氨酯湿固化热熔封边胶在实木板、中、高压密度板、层压板以及塑料、合金或复合板材的端面和侧边封边中的应用。