CN104927746B - 一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。该长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的原料组成按质量配比包括:聚醚多元醇51‑65.5份、增粘树脂14.7‑20份、4,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)16‑25.9份、催化剂0‑0.02份、硅烷偶联剂0.5‑4份、白炭黑0.5份。经过其特定配方及制备方法所制得的湿固化聚氨酯热熔胶,除具常规热熔胶优点外,更具有结皮时间长的优点,从而使产品在使用设备停机情况下的适应性更强。

Description

一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法,特别是一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
湿固化聚氨酯热熔胶(以下简称PUR)是一类含端-NCO基团的聚氨酯胶粘剂。使用时,加热熔融施胶,待胶层冷却物理固化产生初步的粘接力后,胶层中的端NCO再与空气中的湿气或被粘物表面的活泼氢化合物反应,产生化学交联固化。湿固化聚氨酯热熔胶不仅具有传统热塑性热熔胶快速粘接定位、提供较高的初粘强度优点,也能进一步固化交联,使胶层的粘接力、内聚强度等都能得到明显的提高。因此,湿固化聚氨酯热熔胶广泛应用于纺织品复合、橡胶、塑料、金属与汽车制造、纺织业、制鞋业、书刊装订、木材工业及家具行业、电子行业等的粘接 。
由于PUR常温下为固体或者半固体状态,需要加热熔融后使用。在熔融的液体状态下,暴露于空气中的PUR会在表面形成一层薄膜状,从PUR熔融放在空气中开始计时,到产生薄膜状时的时间,业界称之为结皮时间。PUR结皮时间过短,会使包装桶中未用完的PUR较难倒出并影响使用效果造成浪费;而当生产过程中需要短暂停机时,结皮时间短的PUR会对设备造成影响,严重时会堵塞PUR热熔胶机的胶辊和管道,导致设备损坏。因此,如何有效延长PUR结皮时间,为客户提供对应性能之PUR产品成为业界关心之难题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述湿固化聚氨酯热熔胶结皮时间短的问题,提供一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
本发明的技术方案
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,原料组成按质量配比包括:聚醚多元醇51-65.5份,抗氧剂0-0.5份,增粘树脂14.7-20份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)16-25.9份,催化剂0-0.02份,硅烷偶联剂0.5-4份,白炭黑0.5份;
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇,分子量1000或2000;
所述抗氧剂选自1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、1076(中文化学名称有3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯)中的一种或两种;
所述增粘树脂为丙烯酸树脂,且优选为聚甲基丙烯酸甲酯;
所述催化剂为辛酸亚锡;
所述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)按上述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的质量配比选取原料;
(2)将聚醚多元醇与抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1 h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度小于等于100Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
所述步骤(6)中,脱气过程优选在真空度为30-80Pa的条件下进行。
本发明的有益效果
本发明提供的一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法,可使其结皮时间至少延长到5h左右(见表1),明显比市场上大部分PUR产品的结皮时间(3h左右)都要长,在5h后包装桶中未用完的PUR仍然能够顺畅倒出,能有效提高产品利用率,减少浪费;且当生产过程中需要短暂停机时,本发明制备的一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶能够使其在停机5h左右仍继续有效,而不至于堵塞PUR热熔胶机的胶辊和管道对设备造成不良影响甚至损坏,从而使产品在使用设备停机情况下的适应性更强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述,以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此指出的是,实施例只是用于对本发明做进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,所述领域技术熟练人员,根据上述本发明内容作出非本质性的改进和调整,应属于本发明的保护范围。
实施例1
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇56.9份,增粘树脂15.18份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)25.9份,催化剂0.02份,硅烷偶联剂1.5份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇,所述增粘树脂为丙烯酸树脂,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度30Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例1制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为A。
实施例2
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇56.9份,抗氧剂0.5份,增粘树脂14.7份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)25.9份,硅烷偶联剂1.5份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为2000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇、抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度80Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例2制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为B。
实施例3
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇56.9份,抗氧剂0.49份,增粘树脂14.7份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)25.9份,催化加0.01份,硅烷偶联剂1.5份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇、抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度100Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例3制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为C。
实施例4
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇51份,抗氧剂0.5份,增粘树脂20份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)24份,硅烷偶联剂4份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为2000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇、抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度100Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例4制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为D。
实施例5
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇65.5份,抗氧剂0.5份,增粘树脂14.7份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)16.78份,催化加0.02份,硅烷偶联剂2份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇、抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度30Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例5制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为E。
实施例6
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇60份,抗氧剂0.5份,增粘树脂19.5份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)16份,催化加0.01份,硅烷偶联剂3.49份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为2000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇、抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度30Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例6制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为F。
实施例7
一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,按质量配比取以下成分:聚醚多元醇57.7份,增粘树脂16.9份,4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)24.4份,硅烷偶联剂0.5份,白炭黑0.5份。其中,所述聚醚多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,所述增粘树脂为聚甲基丙烯酸甲酯,所述催化剂为辛酸亚锡;所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)选取上述配比成分原料;
(2)将聚醚多元醇加热升温至120℃左右,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度80Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100 ℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
按实施例7制备的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,标记为G。
对上述A、B、C、D、E、F、G产品及市场上几种主要厂家产品的结皮时间在120℃的烘箱中进行测定,结果如表1:
表1 PUR产品结皮时间测试结果对比表
从表1可知,本发明提供湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法,其结皮时间延长到了5-6h,明显比市场上PUR产品的结皮时间(3h左右)都要长。在5h后包装桶中未用完的PUR仍然能够顺畅倒出,能有效提高产品利用率,减少浪费;且当生产过程中需要短暂停机时,本发明提供的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法能够使其在停机5h左右仍继续有效,不至于堵塞PUR热熔胶机的胶辊和管道对设备造成不良影响,从而使产品在使用设备停机情况下的适应性更强。

Claims (6)

1.一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,其特征在于,原料组成按质量配比包括:聚醚多元醇51-65.5份、抗氧剂0-0.5份、增粘树脂14.7-20份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯16-25.9份、催化剂0-0.02份、硅烷偶联剂0.5-4份、白炭黑0.5份,其中所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种,所述增粘树脂为丙烯酸树脂,所述催化剂为辛酸亚锡,所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
2.如权利要求1所述的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000或2000。
3.如权利要求1所述的长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述丙烯酸树脂为聚甲基丙烯酸甲酯。
4.一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按质量配比选取原料:聚醚多元醇51-65.5份、抗氧剂0-0.5份,增粘树脂14.7-20份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯16-25.9份、催化剂0-0.02份、硅烷偶联剂0.5-4份、白炭黑0.5份,其中所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇,所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或两种,所述增粘树脂为丙烯酸树脂,所述催化剂为辛酸亚锡,所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷;
(2)将聚醚多元醇与抗氧剂搅拌混合,加热升温至120℃,在真空度小于100Pa下,脱水0.5h;
(3)加入增粘树脂,继续升温至135-140℃,在真空度小于100Pa下,脱水1.5h;
(4)降温至87℃,加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、催化剂,搅拌,在真空度小于100Pa、反应温度85-90℃条件下反应2h;
(5)降温至80℃,加入硅烷偶联剂,在真空度小于100Pa、反应温度70-80℃下继续反应1h;
(6)加入白炭黑,快速搅拌,并在真空度小于等于100Pa条件下脱气1h;
(7)保持出料温度在85-100℃,氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中;
(8)包装好后在80-85℃的烘箱中熟化4h,产品完成。
5.如权利要求4所述的一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中,脱气过程在真空度为30-80Pa的条件下进行。
6.如权利要求4所述的一种长结皮时间的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法,其特征在于,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000或2000。
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