CN102977838A

CN102977838A - 一种衬布用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法

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Publication number: CN102977838A
Application number: CN2012105629260A
Authority: CN
Inventors: 薛为岚; 肖剑; 李哲龙; 朱万育; 曾作祥; 沙进; 刘燕武
Original assignee: Shanghai Tianyang Hotmelt Adhesives Co ltd; KUNSHAN TIANYANG HOT MELT ADHESIVE CO LTD; East China University of Science and Technology
Current assignee: Kunshan Tianyang New Material Co ltd; Tianyang New Material Shanghai Technology Co ltd; East China University of Science and Technology
Priority date: 2012-12-22
Filing date: 2012-12-22
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-12-22
Also published as: CN102977838B

Abstract

本发明公开了一种衬布用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，包括如下步骤：（1）将聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧化剂、增粘树脂，加热熔融后搅拌混合均匀，同时真空脱气3.0h；（2）在氮气保护下，在上述反应体系中加入MDI、催化剂，在85～95℃条件下反应45min；（3）在氮气保护下，加入扩链剂、硅烷偶联剂，纳米级白炭黑，85～95℃条件下反应1.0h，得到预聚物；（4）氮气保护下，将上述反应混合物转移至铝箔袋中，封口后在85℃条件下，熟化6h，即可获得涂胶温度广泛可调，CO₂残留量少的产品，该产品特别适用于衬布行业，具有剥离强度高、施胶温度广泛可调的特点。

Description

一种衬布用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种衬布用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，属于聚氨酯胶粘剂合成技术领域。

背景技术

湿固化聚氨酯胶粘剂是一种新型的胶粘剂，其胶粘剂机理与其他胶粘剂的胶粘机理不同，不仅有传统胶粘剂中的氢键，分子间作用力等实现和基材的粘接，而且与此同时其中的-NCO基团与扩散到胶体内部的水分反应，生成了含有活泼氢的氨基，然后在与-NCO基团反应生产脲基，进而形成交联结构，实现固化。固化之后的胶体不仅不能再次熔融，而且由于胶体中的活泼组分与基材中的相应活泼组分反应，大大增强了胶的粘接强度。随着人们的生活水平提高，对于服装消费品的要求和需求越来越高，各种特殊功能材料的面料衬布复合越来越多，各种面料的材质、品质不同，所需要用的胶粘剂的类型和施胶温度也不一样。广大研发人员开发出了许多类型的热熔胶，但每种胶体都因为自身的某些缺陷，而不能全面的满足衬布工业发展要求。湿固化聚氨酯胶粘剂的开发和应用，由于其优异的综合性能，在面料复合工业中应用的越来越广泛，本发明着重于研发各个温度范围使用的高性能热熔胶，同时通过对其合理改性，在保证其性能要求的前提下，降低其生产成本。

发明内容

本发明目的是为了克服已有技术的不足，为多功能聚氨酯热熔胶制备提供新的合成方法，产品主要用于衬布行业摇粒绒、四面弹力布、棉麻布以及对防水、防静电、防水透气膜等功能膜，鞋帽类等纺织品的粘接。

本发明的方案是：

一种衬布用湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将一定量的聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧化剂、增粘树脂，在130～145℃下加热搅拌混合，同时真空干燥3.0h，降温到90℃；

（2）在氮气保护下，将MDI和催化剂加入到步骤（1）的产物中，并在85～95℃反应45min；

（3）在氮气保护下，将扩链剂、硅烷偶联剂、纳米级白炭黑加入到步骤（2）的产物中，并在85～95℃反应1.0h，得到预聚物；

（4）在氮气保护下，将步骤（3）的产物转移至铝箔袋中，封口后在85℃下熟化6小时，得到产品；

所述聚酯多元醇的数均分子量为1250～2000，选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚对苯二甲酸己二醇酯二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯二醇、聚对苯二甲酸丙二醇酯二醇中的一种；

所述聚醚多元醇的数均分子量为1000～4000，选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化丙烯共聚二醇中的一种；.

所述MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯，选自4，4′-MDI、2，4′-MDI、2，2′-MDI中的一种以上；所述的催化剂为辛酸亚锡/双(2，2-吗啉乙基)醚复合催化剂，其中双(2，2-吗啉乙基)醚的质量百分比为30%50%；所述的扩链剂选自丁二醇，丙二醇，1，6-己二醇，二甘醇中的一种；

按质量份数为100份计，上述各组分的质量份数分别为：

聚酯多元醇1~17份，聚醚多元醇40~60份，MDI17.5~19份，抗氧化剂0.5份，催化剂0.05份，增粘树脂17~19份，扩链剂0.5~2份，硅烷偶联剂1~2份，纳米级白炭黑0.1~2份。.

所述的增粘树脂选自聚苯乙烯，聚乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚丙烯酸中的一种及以上。

所述的硅烷偶联剂选自γ-氨基丙基三乙氧基硅烷KH-550，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-560，γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷KH-570，γ-氨基丙基三甲氧基硅烷KH-551中的一种。

所述的抗氧化剂为CHINOX1010/CHINOX1076复配抗氧化剂，两者质量比为1:1。

本发明的有益效果：本发明制备的湿固化聚氨酯热熔胶，不仅有传统胶粘剂中的氢键、分子间作用力实现与基材的粘结，而且当胶黏剂与水汽反应后交联固化，提高了其粘结强度。通过本发明的技术改善所能达到的结果为：

1.施胶温度广泛可调，可以得到从室温到120℃的任意温度范围施胶，以适用于各种面料最适宜温度。

2.在湿固化反应过程中，水汽与-NCO的反应生成CO₂，胶黏剂表面首先固化，胶体内部产生的CO₂残留在胶体中，使得在较厚的胶层中，出现蜂窝状气孔，本发明通过加入少量的纳米级白炭黑，为CO₂扩散提供通道，缓解气层的蜂窝状气孔，使得产品的性能更佳。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好地理解本发明的内容，而非限制本发明的保护范围，其中所述分子量为数均分子量。

实施例1

称取分子量为2000的聚苯二甲酸丁二醇酯二醇5.0g，分子量4000的聚氧化丙烯二醇 300.0g，聚丙烯酸85.0g，抗氧化剂CHINOX1076与CHINOX1010各1.25g，加入三口烧瓶中，加热搅拌，并在130～145℃条件下真空3.0h。真空度在低于0.1个大气压。降温到90℃，氮气保护下加4，4′-MDI87.5g，辛酸亚锡0.175g和双(2，2-吗啉乙基)醚0.075g，85~95℃条件下，反应45min。氮气保护下，加入1,4-丁二醇4.75g，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷KH-55010.0g，纳米级白炭黑5.0g，85~95℃下高速搅拌反应1.0h。将上述预聚体在氮气保护下出料并密封包装，在85℃环境中熟化6小时。即得到衬布面料复合胶，样品编号为PUR-1。

实施例2

称取分子量为2000的聚己二酸丁二醇酯二醇85.0g，分子量为2000的聚乙二醇210.0g，聚苯乙烯94.25g，抗氧化剂CHINOX1076与CHINOX1010各1.25g，加入三口烧瓶中，加热搅拌，并在130～145℃条件下真空3.0h。真空度在低于0.1个大气压。降温到90℃，氮气保护下加入2，4′-MDI95.0g，辛酸亚锡0.125g和双(2，2-吗啉乙基)醚0.125g，85~95℃条件下，反应45min。氮气保护下，加入1,3-丙二醇2.5g，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-56010.0g，纳米级白炭黑0.5g，85~95℃下高速搅拌反应1.0h。将上述预聚体在氮气保护下出料，并密封包装，在85℃环境中熟化6小时。即得到衬布面料复合胶，样品编号为PUR-2.

实施例3

称取分子量为1250的聚己内酯多元醇44.75g，分子量为4000的聚氧化丙烯二醇255.0g，聚乙烯-醋酸乙烯共聚物95g，抗氧化剂CHINOX1076与CHINOX1010各1.25g，加入三口烧瓶中，加热搅拌，并在130～145℃条件下真空3.0h。真空度在低于0.1个大气压。降温到90℃，氮气保护下加入2，2′-MDI87.5g，辛酸亚锡0.15g和双(2，2-吗啉乙基)醚0.1g，85~95℃条件下，反应45min。氮气保护下，加入1,6-己二醇5.0g，γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷KH-5705.0g，纳米级白炭黑5.0g，85~95℃下高速搅拌反应1.0h。将上述预聚体在氮气保护下出料并密封包装，在85℃环境中熟化6h。即得到衬布面料复合胶，样品编号为PUR-3.

实施例4

称取分子量为2000的聚己二酸己二醇酯二醇85.0g，分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇200.0g，聚丙烯酸95.0g，抗氧化剂CHINOX1076与CHINOX1010各1.25g，加入三口烧瓶中，加热搅拌，并在130～145℃条件下真空3.0h，真空度在低于0.1个大气压。降温到90℃，氮气保护下加入4，4′-MDI89.75g，辛酸亚锡0.13和双(2，2-吗啉乙基)醚0.12g，85~95℃条件下，反应45min。氮气保护下，加入二甘醇10.0g，γ-氨基丙基三甲氧基硅烷KH-551 7.5g，纳米级白炭黑10.0g，85~95℃下高速搅拌反应1.0h。将上述预聚体在氮气保护下出料并密封包装，在85℃环境中熟化6h。即得到衬布面料复合胶，样品编号为PUR-4.

样品测试

测试阶段分别以上述合成的四种胶样在不同温度下用于布基复合，所选用的布基为涤纶布，摇粒绒和TPU防水透气复合膜。在测试过程中保证上胶量、湿度和固化环境均相同。

具体操作为涤纶布/涤纶布，摇粒绒/摇粒绒，涤纶布/TPU防水透气膜，摇粒绒、防水透气膜。涂胶温度分别为：25℃、70℃和120℃，通过对上述试样固化后的剥离强度进行测定，结果如下表：

表1PUR-1在不同温度下对不同面料的剥离强度

表2PUR-2在不同温度下对不同面料的剥离强度

表3PUR-3在不同温度下对不同面料的剥离强度

表4PUR-4在不同温度下对不同面料的剥离强度

。

Claims

1.一种衬布用湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：

所述聚醚多元醇的分子量为1000～4000，选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇、氧化丙烯共聚二醇中的一种；.

所述MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯，选自4，4′-MDI、2，4′-MDI、2，2′-MDI中的一种以上；

所述的催化剂为辛酸亚锡/双(2，2-吗啉乙基)醚复合催化剂，其中双(2，2-吗啉乙基)醚

的质量百分比为30%～50%；

所述的扩链剂选自1,4-丁二醇，1,3-丙二醇，1，6-己二醇，二甘醇中的一种;

按质量份数为100份计，上述各组分的质量份数分别为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的增粘树脂选自聚苯乙烯，聚乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚丙烯酸中的一种及以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硅烷偶联剂选自γ-氨基丙基三乙氧基硅烷KH-550，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-560，γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷KH-570，γ-氨基丙基三甲氧基硅烷KH-551中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的抗氧化剂为CHINOX1010/CHINOX1076复配抗氧化剂，两者质量比为1:1。