CN103897648A - 一种湿固化热熔胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种湿固化热熔胶粘剂及其制备方法，它涉及一种热熔胶粘剂及其制备方法。本发明是要解决现有热熔胶粘剂粘接强度低、韧性差以及固化不完全的问题。本发明一种湿固化热熔胶粘剂，由丙烯酸酯聚合物、聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂和异氰酸酯复配物制成；制备方法：一、称取；二、将丙烯酸酯聚合物、聚酯多元醇和聚醚多元醇加入反应釜中反应，然后在真空干燥箱内脱水，降温，向反应釜中加入增粘树脂和异氰酸酯复配物，然后加热并搅拌，待温度升至80℃～90℃时，保温60min～80min，同时搅拌，得到湿固化热熔胶粘剂。湿固化热熔胶粘剂用于木材行业及家具行业的粘接，还可以用于不锈钢、塑料之间的粘接。
Description
技术领域
本发明涉及一种热熔胶粘剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着科学技术迅速发展，工业现代化和城市人口集中，带来了日益严重的污染。胶粘剂工业的发展，对环境造成了一定负担。因此，开发无溶剂的热熔胶粘剂对保护环境具有积极意义。
热熔胶粘剂具有不含溶剂、无污染、无烘干过程及适用性广泛等特点，所以在各领域得到了广泛的应用。但由于现有热塑性热熔胶未发生交联或交联密度低，造成了热熔胶固化后耐热性相对较差，粘接强度不够高的问题，所以在某些领域中应用上受到限制。
发明内容
本发明是要解决现有热熔胶粘剂粘接强度低、韧性差以及固化不完全的问题。而提供一种湿固化热熔胶粘剂及其制备方法。
本发明一种湿固化热熔胶粘剂，按质量百分比由10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物制成；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物。
上述一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、按质量百分比称取10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物；
二、将步骤一称取的丙烯酸酯聚合物、聚酯多元醇和聚醚多元醇加入到分体式反应釜中，在温度为130℃的条件下反应2h～2.5h，然后在温度为120℃的真空干燥箱内进行1h的真空脱水，再进行降温，待温度降至60℃～75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的增粘树脂和异氰酸酯复配物，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至80℃～90℃时，开始计时，保温60min～80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
本发明一种湿固化热熔胶粘剂用于木材行业及家具行业的粘接，还可以用于不锈钢、塑料之间的粘接。
本发明的优点：
1、本发明的湿固化热熔胶粘剂通过丙烯酸酯聚合物与异氰酸酯相匹配，二者之间发生交联固化反应，形成了网状结构，提高了热熔胶的粘接强度；在高温老化条件下，可大大提高胶粘剂的耐高温热老化性能。本发明的湿固化热熔胶粘剂初始强度≥1.2MPa而现有产品仅为1.0MPa，本发明的湿固化热熔胶粘剂最终强度≥8MPa而现有产品仅为7.5MPa，本发明的湿固化热熔胶粘剂耐水72h后强度≥5MPa而现有产品仅为4.5MPa。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种湿固化热熔胶粘剂，按质量百分比由10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物制成；
所述的丙烯酸酯聚合物由丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、有机硅改性丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的三种或其中四种缩聚而成；
所述的聚酯多元醇由二元酸和多元醇缩聚而成，其中二元酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸或己二酸中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；其中多元醇为丙三醇、季戊四醇或三羟甲基丙烷中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；
所述的聚醚多元醇由丙二醇、乙二醇、丙三醇或四氢呋喃中的一种或其中两种缩聚而成；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合。
本实施方式的湿固化热熔胶粘剂通过丙烯酸酯聚合物与异氰酸酯相匹配，二者之间发生交联固化反应，形成了网状结构，提高了热熔胶的粘接强度；在高温老化条件下，可大大提高胶粘剂的耐高温热老化性能。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：按质量百分比由12%的丙烯酸酯聚合物、25%的聚酯多元醇、30%的聚醚多元醇、8%的增粘树脂和25%的异氰酸酯复配物制成。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：按质量百分比由13%的丙烯酸酯聚合物、25%的聚酯多元醇、30%的聚醚多元醇、7%的增粘树脂和25%的异氰酸酯复配物制成。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是：所述的一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、按质量百分比称取10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物；
所述的丙烯酸酯聚合物由丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、有机硅改性丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的三种或其中四种缩聚而成；
所述的聚酯多元醇由二元酸和多元醇缩聚而成，其中二元酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸或己二酸中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；其中多元醇为丙三醇、季戊四醇或三羟甲基丙烷中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；
所述的聚醚多元醇由丙二醇、乙二醇、丙三醇或四氢呋喃中的一种或其中两种缩聚而成；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物，为混合物时按任意比混合；
二、将步骤一称取的丙烯酸酯聚合物、聚酯多元醇和聚醚多元醇加入到分体式反应釜中，在温度为130℃的条件下反应2h～2.5h，然后在温度为120℃的真空干燥箱内进行1h的真空脱水，再进行降温，待温度降至60℃～75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的增粘树脂和异氰酸酯复配物，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至80℃～90℃时，开始计时，保温60min～80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
本实施方式的湿固化热熔胶粘剂通过丙烯酸酯聚合物与异氰酸酯相匹配，二者之间发生交联固化反应，形成了网状结构，提高了热熔胶的粘接强度；在高温老化条件下，可大大提高胶粘剂的耐高温热老化性能。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤二在温度为130℃的条件下反应2.3h。其他与具体实施方式四相同。
通过以下试验验证本发明的效果：
试验一：一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、称取17g的丙烯酸丁酯、20g的聚对苯二甲酸季戊四醇酯、18g的丙三醇聚醚、10g的萜烯树脂和35g的异氰酸酯复配物；
所述的异氰酸酯复配物为异氟尔酮二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯按质量比1:3混合而成；
二、将步骤一称取的丙烯酸丁酯、聚对苯二甲酸季戊四醇酯和丙三醇聚醚加入到分体式反应釜中，在温度为130℃的条件下反应2.5h，然后在温度为120℃的真空干燥箱内进行1h的真空脱水，再进行降温，待温度降至75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的萜烯树脂和的异氰酸酯复配物，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至90℃时，开始计时，保温80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
试验二：一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、称取15g的丙烯酸-2-乙基己酯、20g的聚对苯二甲酸季戊四醇酯、15g的乙二醇聚醚、10g的萜烯树脂和40g的异氟尔酮二异氰酸酯；
二、将步骤一称取的丙烯酸-2-乙基己酯、聚对苯二甲酸季戊四醇酯和乙二醇聚醚加入到分体式反应釜中，在温度为120℃的条件下反应2h，然后在温度为120℃减压蒸馏1.5h，再进行降温，待温度降至75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的异氟尔酮二异氰酸酯和萜烯树脂，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至90℃时，开始计时，保温80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
试验三：一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、称取20g的丙烯酸羟丙酯聚合物、15g的聚对苯二甲酸季戊四醇酯、20g的丙三醇聚醚、15g的石油树脂和30g的六亚甲基二异氰酸酯；
二、将步骤一称取的聚对苯二甲酸季戊四醇酯和丙三醇聚醚加入到分体式反应釜中，在温度为130℃的条件下反应2h，然后在温度为120℃的真空干燥箱内进行1h的真空脱水，再进行降温，待温度降至75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的丙烯酸羟丙酯聚合物、石油树脂和六亚甲基二异氰酸酯，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至90℃时，开始计时，保温80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
粘接试片为不锈钢试片，砂纸打磨。常温拉伸剪切强度按GB/T7124-1986进行测试；耐水试验是将固化后的不锈钢试片放入室温蒸馏水中，72h后取出，然后按照GB/T7124-1986测试拉伸剪切强度，如表1所示。
表1实施例胶粘剂的粘接性能和耐水性能
本发明制备的湿固化热熔胶粘剂，具有较好的初始强度，10分钟后可达到最终强度大于8.0MPa，优于市售的热熔胶；并且在耐水72h后强度保持率在60%以上。
Claims (5)
1.一种湿固化热熔胶粘剂，其特征在于湿固化热熔胶粘剂按质量百分比由10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物制成；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种湿固化热熔胶粘剂，其特征在于按质量百分比由12%的丙烯酸酯聚合物、25%的聚酯多元醇、30%的聚醚多元醇、8%的增粘树脂和25%的异氰酸酯复配物制成。
3.根据权利要求1所述的一种湿固化热熔胶粘剂，其特征在于按质量百分比由13%的丙烯酸酯聚合物、25%的聚酯多元醇、30%的聚醚多元醇、7%的增粘树脂和25%的异氰酸酯复配物制成。
4.如权利要求1所述的一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法，其特征在于一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法是按以下步骤进行：
一、按质量百分比称取10%～15%的丙烯酸酯聚合物、15%～30%的聚酯多元醇、15%～35%的聚醚多元醇、5%～10%的增粘树脂和10%～30%的异氰酸酯复配物；
所述的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或松香树脂中的一种或其中几种的混合物；
所述的异氰酸酯复配物为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或其中几种的混合物；
二、将步骤一称取的丙烯酸酯聚合物、聚酯多元醇和聚醚多元醇加入到分体式反应釜中，在温度为130℃的条件下反应2h～2.5h，然后在温度为120℃的真空干燥箱内进行1h的真空脱水，再进行降温，待温度降至60℃～75℃时，向分体式反应釜中加入步骤一称取的增粘树脂和异氰酸酯复配物，然后对分体式反应釜加热并进行缓慢搅拌，待温度升至80℃～90℃时，开始计时，保温60min～80min，保温的同时进行搅拌，直至达到反应终点，得到湿固化热熔胶粘剂。
5.根据权利要求4所述的一种湿固化热熔胶粘剂的制备方法，其特征在于步骤二在温度为130℃的条件下反应2.3h。
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