CN103031100A - 一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，按重量百分比其原料组成为：结晶型聚酯多元醇10～30%、无定型聚酯多元醇10～30%、高分子量热塑性树脂8～15%、二异氰酸酯10-25%、增塑剂1～8%、无机填料10～30%、抗氧化剂0.05～0.5％、紫外线吸收剂0.05～0.5％。此外还公开了上述反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。本发明的胶粘剂具有极快的表干速度，优异的初粘强度和最终强度，良好的耐热性和贮存稳定性，并且具有优异的环保性，制备工艺简洁，成本低廉等优点。能很好的满足木业封边的要求，有利于木业封边生产的工业化。

Description

一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种反应型热熔胶及其制备方法。该热熔胶具有极快的表干速度，优异的初粘强度和最终强度，良好的耐热性和贮存稳定性，并且具有优异的环保性，制备工艺简洁，成本低廉等优点。能很好的满足木业封边的要求，有利于木业封边生产的工业化。

 

背景技术

热熔胶是一种室温呈固态，加热到一定温度则熔化成液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，能迅速完成粘接的胶粘剂。热熔胶不含水或溶剂，具有低污染性的优点，但其存在着初粘强度较低，开放时间较长等缺点，而且由于其耐热性有限，受热易蠕变，受冷易发脆，故影响机械强度和性能。同时，由于其熔融温度高，不适用于热敏性被粘体，使之在现代工业中的应用受到一定限制。有些技术虽然成功地制备出了反应型聚氨酯热熔胶，但由于其树脂与多元醇的所占比例过高，因此价格比较昂贵。

 

发明内容

本发明的目的是针对上述不足提供一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶。本发明的胶粘剂具有优异的初粘强度和最终强度，较低的熔融温度与极短的固化时间，以及良好的耐热性和贮存稳定性的特点；同时，本发明的制备方法具有工艺简洁、成本低、无环境污染的特点。

本发明所涉及的反应型聚氨酯热熔胶，按重量百分比其原料组成为结晶型聚酯多元醇10～30%、无定型聚酯多元醇10～30%、高分子量热塑性树脂8～15%、二异氰酸酯10-25%、增塑剂1～8%、无机填料10～30%、抗氧化剂0.05～0.5％、紫外线吸收剂0.05～0.5％。

用于本发明结晶型聚酯多元醇为聚己二酸己二醇酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚十二烷二酸已二醇酯或聚己二酸1，4-丁二醇酯中的一种或者几种。

用于本发明的无定型聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、葵二酸、十二烷二酸、新戊二醇、己二醇、丁二醇或二甘醇中两种或多种物质的反应产物。

用于本发明的高分子量热塑性树脂为聚己内酯、聚碳酸酯或聚己二酸己二醇酯中的一种或两种与二异氰酸酯的反应产物。

用于本发明的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或两种。

用于本发明的增塑剂为邻苯二甲酸酯、苯甲酸二醇酯或磷酸二苯异辛酯中的一种或几种。

用于本发明的无机填料为碳酸钙、硅微粉、超细二氧化硅或沉淀白炭黑中的一种或几种。

制备方法如下：将所取的高分子热塑性树脂，结晶型聚酯多元醇，无定型聚酯多元醇，抗氧化剂和抗紫外剂加入到120℃的反应釜内，进行约2小时的真空脱水。然后降温至80-85℃，加入二异氰酸酯。随后使反应物升温，并进行缓慢搅拌，待温度升至85-90℃时，开始计时，保温45-60分钟，同时进行匀速搅拌，直至达到反应终点，然后，继续升温至90-100℃，加入增塑剂和无机填料，混合均匀后升温至110℃，加入湿固化反应催化剂，搅拌均匀后出料。即为本发明的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶。

本发明用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶的固化温度为室温固化，施胶温度为130℃，定位时间为10s，开放时间为15s，初始剥离强度（胶接后3min测定）为40N/cm，最终剥离强度（室温放置5天后测定）为300N/cm。

本发明的胶粘剂具有优异的初始剥离强度和最终剥离强度，较低的熔融温度与较短的固化时间，以及良好的耐热性和贮存稳定性的特点，是一种新型绿色环保的胶粘剂。可广泛用于各种实木、纤维板、刨花板、三合板等板材的封边。

 

具体实施方式

下面给合具体实施例对本发明作进一步的说明。

本发明所涉及的反应型聚氨酯热熔胶，按重量百分比其原料组成为结晶型聚酯多元醇10～30%、无定型聚酯多元醇10～30%、高分子量热塑性树脂8～15%、二异氰酸酯10-25%、增塑剂1～8%、无机填料10～30%、抗氧化剂0.05～0.5％、紫外线吸收剂0.05～0.5％。

用于本发明结晶型聚酯多元醇为聚己二酸己二醇酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚十二烷二酸已二醇酯或聚己二酸1，4-丁二醇酯中的一种或者几种。

用于本发明的无定型聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、葵二酸、十二烷二酸、新戊二醇、己二醇、丁二醇或二甘醇中两种或多种物质的反应产物。

用于本发明的高分子量热塑性树脂为聚己内酯、聚碳酸酯或聚己二酸己二醇酯中的一种或两种与二异氰酸酯的反应产物。

用于本发明的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或两种。

用于本发明的增塑剂为邻苯二甲酸酯、苯甲酸二醇酯或磷酸二苯异辛酯中的一种或几种。

用于本发明的无机填料为碳酸钙、硅微粉、超细二氧化硅或沉淀白炭黑中的一种或几种。

制备方法如下：将所取的高分子热塑性树脂，结晶型聚酯多元醇，无定型聚酯多元醇，抗氧化剂和抗紫外剂加入到120℃的反应釜内，进行约2小时的真空脱水。然后降温至80-85℃，加入二异氰酸酯。随后使反应物升温，并进行缓慢搅拌，待温度升至85-90℃时，开始计时，保温45-60分钟，同时进行匀速搅拌，直至达到反应终点，然后，继续升温至90-100℃，加入增塑剂和无机填料，混合均匀后升温至110℃，加入湿固化反应催化剂，搅拌均匀后出料。即为本发明的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶。

上述制备方法的具体实施例如下：

实施例一：将280g结晶型聚酯多元醇、200g无定型聚酯多元醇、120g高分子量热塑性树脂、0.5g抗氧化剂、0.5g紫外线吸收剂加入到反应釜内，并且边搅拌边将温度升至120℃，在120℃的温度和-0.1MPa压力的条件下保持120分钟，随后降温至80℃，此时加入180g二苯基甲烷二异氰酸酯，并使温度维持在85℃左右，反应60分钟，随后升温至95℃，并加入60g邻苯二甲酸二辛酯和160g硅微粉，同时进行匀速搅拌，搅拌均匀后继续升温至110℃，加入0.2g二（2，6-二甲基吗啉代乙基）醚。最后，将反应产物趁热倒入容器中，同时充入少量干燥氮气并密封。

实施例二：将200g结晶型聚酯多元醇、220g无定型聚酯多元醇、150g高分子量热塑性树脂、0.8g抗氧化剂、0.8g紫外线吸收剂加入到反应釜内，并且边搅拌边将温度升至120℃，在120℃的温度和-0.1MPa压力的条件下保持120分钟，随后降温至80℃，此时加入160g二苯基甲烷二异氰酸酯，并使温度维持在85℃左右，反应60分钟，随后升温至95℃，并加入40g邻苯二甲酸二辛酯100g碳酸钙，同时进行匀速搅拌，搅拌均匀后继续升温至110℃，加入1 g二月桂酸二丁基锡。最后，将反应产物趁热倒入容器中，同时充入少量干燥氮气并密封。

实施例三：将150g结晶型聚酯多元醇、300g无定型聚酯多元醇、150g高分子量热塑性树脂、1g抗氧化剂、0.5g紫外线吸收剂加入到反应釜内，并且边搅拌边将温度升至120℃，在120℃的温度和-0.1MPa压力的条件下保持120分钟，随后降温至80℃，此时加入170g二苯基甲烷二异氰酸酯，并使温度维持在85℃左右，反应60分钟，随后升温至95℃，并加入50g邻苯二甲酸酯和120g超细二氧化硅，同时进行匀速搅拌，搅拌均匀后继续升温至110℃，加入0.5g二（2，6-二甲基吗啉代乙基）醚。最后，将反应产物趁热倒入容器中，同时充入少量干燥氮气并密封。

实施例四：将280g结晶型聚酯多元醇、150g无定型聚酯多元醇、80g高分子量热塑性树脂、0.5g抗氧化剂、0.5g紫外线吸收剂加入到反应釜内，并且边搅拌边将温度升至120℃，在120℃的温度和-0.1MPa压力的条件下保持120分钟，随后降温至80℃，此时加入180g二苯基甲烷二异氰酸酯，并使温度维持在85℃左右，反应60分钟，随后升温至95℃，并加入30g邻苯二甲酸酯和80g碳酸钙，同时进行匀速搅拌，搅拌均匀后继续升温至110℃，加入0.5g二月桂酸二丁基锡。最后，将反应产物趁热倒入容器中，同时充入少量干燥氮气并密封。

    如上实验反应产物，相关性能测试如下：

实施例反应物	一	二	三	四
					熔融黏度/Pa.s	4.0	6.5	5.6	7.5
NCO/%	1.8	1.69	1.78	1.66
					开放时间/s	25s	15s	18s	30s
3min初粘强度(N/25mm)	65	80	70	60
					剥离强度*(N/25mm)	580	650	680	590
耐高温性能/℃	160	180	170	160

“*”为PC与布条粘接

上表中的结果显示，通过上述体系配方及工艺，均可制备出具有优异的初始剥离强度和最终剥离强度，较低的熔融温度与较短的固化时间，以及良好的耐热性等特点的聚氨酯热熔胶；同样，能很好的满足木业封边的要求，有利于木业封边生产的工业化。

Claims (8)

1.一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的该反应型聚氨酯热熔胶按重量百分比其原料组成为：结晶型聚酯多元醇10～30%、无定型聚酯多元醇10～30%、高分子量热塑性树脂8～15%、二异氰酸酯10-25%、增塑剂1～8%、无机填料10～30%、抗氧化剂0.05～0.5％、紫外线吸收剂0.05～0.5％。

2.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的结晶型聚合物多元醇为聚己二酸己二醇酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚十二烷二酸已二醇酯或聚己二酸1，4-丁二醇酯中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的无定型聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、葵二酸、十二烷二酸、新戊二醇、己二醇、丁二醇或二甘醇中两种或多种物质的反应产物。

4.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的高分子量热塑性树脂为聚己内酯、聚碳酸酯或聚己二酸己二醇酯中的一种或两种与二异氰酸酯的反应产物。

5.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯或邻苯二甲酸二乙二醇酯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述的无机填料为碳酸钙、硅微粉、超细二氧化硅或沉淀白炭黑中的一种或几种；所述的抗氧化剂为Irganox1010、紫外线吸收剂为UV327。

8.一种用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于该制备方法如下：将所取的高分子热塑性树脂，结晶型聚酯多元醇，无定型聚酯多元醇，抗氧化剂和抗紫外剂加入到120℃的反应釜内，进行约2小时的真空脱水；然后降温至80-85℃，加入二异氰酸酯；随后使反应物升温，并进行缓慢搅拌，待温度升至85-90℃时，开始计时，保温45-60分钟，同时进行匀速搅拌，直至达到反应终点，然后，继续升温至90-100℃，加入增塑剂和无机填料，混合均匀后升温至110℃，加入湿固化反应催化剂二月桂酸二丁基锡或二醚，搅拌均匀后出料，即为用于木业封边的反应型聚氨酯热熔胶。