CN104311773A - 一种低熔点高粘接强度聚氨酯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低粘度高粘接强度热塑性聚氨酯组合物,含有重均分子量为2000~6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.7~0.95。本发明的聚氨酯组合物的熔点在50~70℃之间(DSC),具有高的粘接强度,尤其与尼龙等塑料材料(PA66)的粘接性能好,实现了低熔点以及高粘接强度的热塑性聚氨酯的制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种热塑性聚氨酯组合物及其制备方法,具体涉及一种低熔点高粘接强度热塑性聚氨酯组合物及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯热熔胶一般熔点都在80~110℃左右,用量非常大,广泛地用于制作热塑性粘合板和膜,这些板和膜广泛应用于箱包、制鞋和服装制作上。随着我国对外开放程度加大,我国的箱包、鞋帽和服装出口量不断上升,然而为了加工方便,市场上需要一种低熔点的聚氨酯热熔胶,它的熔点在55℃左右(DSC)。
CN 101760165A公开了一种聚氨酯热熔胶组合物,它含有重均分子量为2000~6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯。这种聚氨酯热熔胶组合物是熔点低、结晶温度高、即固化速度更快的热塑性聚氨酯热熔胶,特别适用于箱包、制鞋、服装等的制作。
CN 101896527A公开了一种聚氨酯弹性体组合物,更优选涉及热塑性聚氨酯弹性体组合物。在一个具体实施方式中,该发明的聚氨酯弹性体组合物具有低熔点,同时仍然保持弹性性能。在一个具体实施方式中,由多元醇组分、多异氰酸酯组分和二醇扩链剂的反应制备本发明的聚氨酯弹性体组合物。在另一个具体实施方式中,由聚酯多元醇组分、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)组分、和在二醇的OH基之间具有5或7个或更多个碳的线性二醇扩链剂的反应制备本发明的聚氨酯弹性体组合物。
但是,已有技术公开的上述聚氨酯组合物的粘接强度低,无法满足实际应 用的需求。
发明内容
基于此,本发明的目的之一在于提供一种低熔点高粘接强度聚氨酯组合物,其具有低的熔点以及高的粘接强度。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物,含有重均分子量为2000~6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.7~0.95。
所述二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为例如为0.72、0.74、0.76、0.78、0.8、0.82、0.84、0.86、0.88、0.9、0.92或者0.94。
所述脂族聚酯二元醇的重均分子量为2500~5500,优选3000~5000。
优选地,所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为2~10的二元醇,优选1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,6-己二醇或者新戊二醇中的任意一种或者至少两种的组合。
所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
优选地,所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂中的任意一种或者两种的组合。
所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,例如3.2%、3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%、4.6%或者4.8%,优选3%。
本发明的目的之二在于提供一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯以及任选地促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
所述熟化温度为90~110℃,例如92℃、94、96℃、98℃、100℃、102℃、104℃、106℃或108℃,所述熟化时间为2~4h,例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h或3.8h。
优选地,反应温度为150~200℃,例如155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、 180℃、185℃、190℃或195℃。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的聚氨酯组合物的熔点在50~70℃之间(DSC),具有高的粘接强度,尤其与尼龙等塑料材料(PA66)的粘接性能好,T型剥离强度(N/m)可达到720及以上,实现了低熔点以及高粘接强度的聚氨酯的制备。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物,含有重均分子量为2000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.7。
所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为1,4-丁二醇,所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
所述聚氨酯组合物还含有促进剂和阻燃剂。
所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯、促进剂和阻燃剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
实施例2
一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物,含有重均分子量为6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.95。
所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为1,4-丁二醇, 所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂和增塑剂。
所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯以及促进剂、阻燃剂和增塑剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
实施例3
一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物,含有重均分子量为4000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.8。
所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为1,4-丁二醇,所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂和水解稳定剂。
所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法,所述方法 包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯以及任选地促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂和水解稳定剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
实施例4
一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物,含有重均分子量为3000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.85。
所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为1,4-丁二醇,所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂和消泡剂。
所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯以及任选地 促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
对比例1
其余与实施例1相同,除二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.98外。
聚氨酯粘接强度的性能表征:T型剥离强度测试:按照GB/T8808-1988测试,将PE薄膜裁成200mm×15mm规格,用丙酮处理两试片上的污物后均匀涂胶,于70~80℃的烘箱烘干,贴合加压,24h后测试,拉伸速度为300mm/min,平行测三次,取平均值;耐高温性:在170℃下,将样品放置5min后,观察其外观,测其经过高温后的T型剥离强度,具体结果见表1。T型剥离强度能用于表征聚氨酯胶黏剂的粘接强度,T型剥离强度值越大,聚氨酯的粘接强度越强。
表1
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种聚氨酯组合物,含有重均分子量为2000~6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯,其中,二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.7~0.95。
2.如权利要求1所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述脂族聚酯二元醇的重均分子量为2500~5500,优选3000~5000。
3.如权利要求1或2所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述聚氨酯组合物还含有扩链剂,所述扩链剂为碳原子数为2~10的二元醇,优选1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,6-己二醇或者新戊二醇中的任意一种或者至少两种的组合。
4.如权利要求3所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%。
5.如权利要求1-4之一所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂中的任意一种或者两种的组合。
6.如权利要求5所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%。
7.如权利要求5或6所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%。
8.如权利要求5-7之一所述的聚氨酯组合物,其特征在于,所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%;
优选地,所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3~5%,优选3%。
9.一种如权利要求1-8之一所述的聚氨酯组合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合,然后加入二异氰酸酯以及任选地促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂,待反应结束后,熟化,最后将其冷却,粉碎和造粒。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述熟化温度为90~110摄氏度,所述熟化时间为2~4h;
优选地,反应温度为150~200℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150128 |