CN104974338A - 一种光固化聚酯多元醇及其在粘合剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种光固化聚酯多元醇，由以下重量百分比的组份制得：二元酸10-30％、酸酐10-30％、二元醇40-60％；其中，所述二元酸为质量比(5-20)：(5-20)的二聚酸和对苯二甲酸；所述酸酐为马来酸酐；所述二元醇为质量比(20-40)：(5-20)的乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇。还提供了上述光固化聚酯多元醇的制备方法与应用。该光固化聚酯多元醇制备工艺简单、成本低廉，适于工业化生产，同时该光固化聚酯多元醇强度高、耐磨耗性能优、粘结强度高、耐水解、抗老化等方面性能优良。
Description
技术领域
本发明涂料领域，特别涉及一种光固化聚酯多元醇，还涉及该多元醇在粘合剂方面的应用。
背景技术
近年来，随着光伏产业及涂料技术的发展，聚氨酯粘合剂及涂料应用发展速度很快。太阳能光伏背板及风能的桨叶涂料等大量采用聚氨酯粘合剂及聚氨酯改性涂料，随着光伏、风能等产业的发展，太阳能光伏背板及风能的桨叶表面涂料及配件的粘合等应用对聚氨酯的耐光老化和耐水解等要求也越来越高。
常规的聚氨酯有聚酯和聚醚2种类型；聚酯型产品具有强度高、耐磨耗性能优、粘结强度高等特点，但是其耐水解和耐光老化存在一定的缺陷；而聚醚型产品在在耐水解、抗老化等方面性能优良，但是产品的耐磨耗和强度方面比较低，应用过程受到一定的限制。由于聚酯和聚醚二者在强度、耐水解、耐久性方面各有缺陷，需要一种具有二者优势性能于一体的新型聚酯材料。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是：针对现有聚氨酯材料的不足，提供一种新型的聚酯多元醇，其具有聚酯型产品的高强度、高粘结性和耐磨耗性能，同时具有聚醚型产品的耐水解性和抗老化性能和耐久性；该产品加工的聚氨酯粘合剂可以应用于长期光照以及室外氧化的环境，同时具有很高的粘结强度。
技术方案：本发明提供的一种光固化聚酯多元醇，由以下重量百分比的组份制得：二元酸10-30％、酸酐10-30％、二元醇40-60％；其中，所述二元酸为质量比(5-20)：(5-20)的二聚酸和对苯二甲酸；所述酸酐为马来酸酐；所述二元醇为质量比(20-40)：(5-20)的乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇。
作为改进，所述多元醇的分子量为1000～10000。
本发明还提供了上述光固化聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至170～180℃恒温脱水2-3h；再升温至190～210℃，加入催化剂并恒温反应2-3h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至10-120，即得。
其中，所述抗氧化剂为亚磷酸三苯酯，所述催化剂为辛酸亚锡、四异丙基钛酸酯或二者的混合。
新戊二醇可以以液态方法加入，乙基丁基-1,3-丙二醇可以以粉体形式加入。
本发明还提供了上述光固化聚酯多元醇作为粘合剂的应用。
所述应用，包括以下步骤：上述聚酯多元醇与异氰酸酯得高分子聚氨酯聚合物，利用乙酸乙酯或丙酮溶解作为粘合剂的主剂；再与异氰酸酯固化剂混合后通过热固化与光固化结合用于薄膜材料的粘合。
所述应用，包括以下步骤：上述聚酯多元醇溶解于乙酸乙酯或丙酮作为粘合剂的主剂，与异氰酸酯固化剂混合后通过热固化与光固化结合用于薄膜材料的粘合。
有益效果：本发明提供的光固化聚酯多元醇制备工艺简单、成本低廉，适于工业化生产，同时该光固化聚酯多元醇强度高、耐磨耗性能优、粘结强度高、耐水解、抗老化等方面性能优良。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1至7
采用表1所列配方，制得根据实施例1～7的聚酯多元醇。
实施例1至3的工艺：将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至175℃恒温脱水2h；再升温至200℃，加入催化剂并恒温反应2h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至40～50，即得。
实施例4至5的工艺：将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至170℃恒温脱水3h；再升温至190℃，加入催化剂并恒温反应3h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至60～70，即得。
实施例6至7的工艺：将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至180℃恒温脱水2h；再升温至210℃，加入催化剂并恒温反应2h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至90～120，即得。
表1实施例1～4的聚酯多元醇的原料配方
应用实施例：
将实施例1至7制得的聚酯多元醇与异氰酸酯类化合物混合，得聚氨酯粘合剂的主剂组分。
表1聚氨酯粘合剂的原料配方
测试制得的聚氨酯粘合剂PET和PVDF的粘结性能，粘结过程采用主剂与固化剂的比例为100/6，高温固化条件：130度*5分钟；UV光固化条件：NV5分钟；结果见表3。
表3粘结性能测试结果
实施例8至11
采用表1所列配方，制得根据实施例8～11的聚酯多元醇，其制备方法如下：
将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至175℃恒温脱水2h；再升温至200℃，加入催化剂并恒温反应2h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至10～20，冷却。当反应温度低于70度后，加入定量的乙酸乙酯与丙酮溶剂，作为粘合剂的主剂使用。
表4聚酯多元醇的原料配方
测试制得的聚氨酯粘合剂PET和PVDF的粘结性能，粘结过程采用主剂与固化剂的比例为100/6，高温固化条件：130度*5分钟；UV光固化条件：NV5分钟；结果见表5。
表5粘结性能测试
应用对比实施例
采用市场现有的常规产品及应用实例的10与11仅仅采用热固化方式最终双85对比见下表：
上表对比案例为采用常规热固化后产品的性能。光固化后产品的耐久性得到很大的提高。
Claims (7)
1.一种光固化聚酯多元醇，其特征在于：由以下重量百分比的组份制得：二元酸10-30％、酸酐10-30％、二元醇40-60％；其中，所述二元酸为质量比(5-20)：(5-20)的二聚酸和对苯二甲酸；所述酸酐为马来酸酐；所述二元醇为质量比(20-40)：(5-20)的乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇。
2.根据权利要求1所述的一种光固化聚酯多元醇，其特征在于：所述多元醇的分子量为1000～10000。
3.权利要求1所述的一种光固化聚酯多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将乙基丁基1,3-丙二醇、新戊二醇、二聚酸、对苯二甲酸、马来酸酐混匀，加入抗氧化剂，升温至170～180℃恒温脱水2-3h；再升温至190～210℃，加入催化剂并恒温反应2-3h，同时测酸值至0.1～1.0，酸值合格后测量羟值至10-120，即得。
4.根据权利要求3所述的光固化聚酯多元醇的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为亚磷酸三苯酯，所述催化剂为辛酸亚锡、四异丙基钛酸酯或二者的混合。
5.权利要求1所述的一种光固化聚酯多元醇作为粘合剂的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于：包括以下步骤：权利要求1的聚酯多元醇与异氰酸酯得高分子聚氨酯聚合物，利用乙酸乙酯或丙酮溶解作为粘合剂的主剂；再与异氰酸酯固化剂混合后通过热固化与光固化结合用于薄膜材料的粘合。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于：包括以下步骤：权利要求1的聚酯多元醇溶解于乙酸乙酯或丙酮作为粘合剂的主剂，与异氰酸酯固化剂混合后通过热固化与光固化结合用于薄膜材料的粘合。
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