CN105131893A - 一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，属于胶水制作工艺技术领域。本发明包括以下步骤：将聚酯多元醇、小分子扩链剂与部分芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂混合放入反应器中，将反应器中通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；持续滴加芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续数个小时。本发明通过组合聚酯多元醇、扩链剂与多异氰酸酯，在环保型溶剂、催化剂和溶剂的条件下，通过分布添加多异氰酸酯，制备出高分量的聚酯型聚氨酯胶黏剂，用于布与布复合粘接,提高了胶水的粘结度和耐水性。

Description

一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺

技术领域

本发明属于胶水制作工艺技术领域，具体涉及一种用于纺织上的聚酯型聚氨酯胶粘剂的制作工艺有关。

背景技术

胶水就是能够粘接二个物体的物质，它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。胶水中的高分子体都是呈圆形粒子，一般粒子的半径是在0.5～5μm之间。物体的粘接，就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。目前，不同布通过胶粘剂复合，形成多层复合布，多层复合布具有美观保温等功能，如棉布基体和立绒布基体之间形成一空气层，空气层能够通过吸收人体蒸发的水蒸气，并将其转化为热量，存储在纤维与纤维纸件的空气层内，防止热量散失。然而现有的胶粘剂制作工艺时间较长，对材料用量要求较大，复合布空气层的热量由于胶粘剂的密封性较差，导致热量从空气层中散失。针对该问题，本专利申请人研究开发了一种粘结度高、具有耐水性和不黄变的纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺。

发明内容

本发明的目的旨在克服提供一种高粘结强度、具有耐水性和不黄变的纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺。

为此，本发明采用以下技术方案：一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征是，包括以下步骤：

1、将聚酯多元醇、小分子扩链剂与部分芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂混合放入反应器中，将反应器中通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

2、持续滴加如上述一致的芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

3、继续滴加如上述一致的芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

4、最后再滴加一次上述所述的环保型溶剂和催化剂，再加入抗氧化剂、紫外光吸收剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

5、反应完成后将反应器的温度降温至70度并出料。

使用本发明可以达到以下有益效果：本发明通过组合聚酯多元醇、扩链剂与多异氰酸酯，在环保型溶剂、催化剂和溶剂的条件下，通过分布添加多异氰酸酯，制备出高分量的聚酯型聚氨酯胶黏剂，用于布与布复合粘接,提高了胶水的粘结度和耐水性，而且制作的胶水不黄变，可适用于纺织、皮革纸张行业。

具体实施方式

实施例：1、将聚酯多元醇与小分子扩链剂、二异氰酸酯、碳酸二甲酯和辛酸亚锡一次性加入反应器中，将反应器中通入氮气并通过加热装置加热至83度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

2、持续滴加如上述一致的二异氰酸酯、碳酸二甲酯和辛酸亚锡，通入氮气并通过加热装置加热至83度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

3、再次滴加如上述一致的二异氰酸酯、碳酸二甲酯和辛酸亚锡，通入氮气并通过加热装置加热至83度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

4、最后再滴加一次上述所述的碳酸二甲酯和辛酸亚锡，再加入抗氧化剂、紫外光吸收剂，通入氮气并通过加热装置加热至80度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

5、反应完成后将反应器的温度降温至70度并出料。

作为对上述步骤优选地，芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂通过均匀滴加装置滴加。上述小分子扩链剂占总质量比的0.1-1‰，优选为0.5‰。上述芳香族多异氰酸酯的滴加量为异氰酸酯中的-NCO与上述原料的醇羟基摩尔比为0.9-1.0；芳香族多异氰酸酯中的-NCO与上述原料的羟基优选摩尔比为0.995。

优选地，已二酸可以选择对苯二甲酸、间苯二酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸、联苯二羧酸、联苯甲酸、5—羟基间苯二甲酸等芳香族二元羧酸。其中从提高涂膜的凝聚力方面考虑，特别优选对苯二甲酸、间苯二甲酸及其混合物。醇可以选择可以举例有乙二醇、1,2—丙二醇、1,3—丙二醇、1,4—丁二醇、2—甲基—1,3—丙二醇、1,5—戊二醇、新戊二醇、1,6—乙二醇、3—甲基—1,5—戊二醇、1,9—壬二醇、2—乙基—2—丁基—1,3—丙二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、二羟甲基庚烷、2,2,4—环乙二醇、1,4—环乙烷二甲醇、三环癸二醇、三环癸烷二甲醇、螺环乙二醇等。作为含有醚键的二元醇的例子，可以举例有二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、以及聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、新戊二醇环氧乙烷加成物、新戊二醇环氧乙烷加成物等。作为含有芳香族的二元醇的例子，可以例示对二甲苯二醇、间二甲苯二醇、邻二甲苯二醇、1,4—苯二酚、1,4—苯二酚的环氧乙烷加成物、双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物及环氧丙烷加成物等的在双酚类的两个酚性羟基上分别加成1～数摩尔的环氧乙烷或环氧丙烷得到的二元醇类等。可以优选1,2—丙二醇(1,2—PG)，1,3—丙二醇(1,3—PG),甲基丙二醇(MPG)，1,4—丁二醇(BD)，(DPG)另外，乙二酸系的聚酯多元醇分，可以举例有1,4—环已二羟酸、1,3—还壬二羟酸、1,2—环已二羟酸等的脂环族二元羟酸、丁二酸、乙二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸等的脂肪族二元羟酸。另一方面，二元醇成分优选由脂肪族二元醇、脂环族二元醇、含有芳香族的二元醇、1,2—丙二醇、1,3—丙二醇、1,4—丁二醇、2—甲基—1,3—丙二醇、1,5—戊二醇、新戊二醇、1,6—乙二醇、3—甲基—1,5—戊二醇、1,9—壬二醇、2—乙基—2—丁基—1,3—丙二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、二羟基甲基庚烷、2,2,4—三甲基—1,3—戊二醇等。作为脂环族二元醇的例子，可以举例有1,4—环乙二醇、1,4—环乙烷二甲醇、三环癸二醇、三环癸烷二甲醇、三乙二醇、二丙二醇、以及聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、新戊二醇环氧乙烷加成物、新戊二醇环氧丙烷加成物等。

出于本发明中使用的聚酯多元醇中导入支化骨架的目的，可以使用0.25摩尔％以上、2.5摩尔％以下的范围内的3官能以上的多元羟酸类或3官能以上的多元醇类共聚，上述摩尔％是将构成聚酯多元醇的全部酸成分或全部二元醇成分的总计设为100摩尔％时的含量。偏苯三酸、均苯三甲酸、乙二醇双(脱水偏苯三酸酯)、丙三醇二(脱水偏苯三酸酯)、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐(PMDA)、氧基二邻苯二甲酸二酐(ODPA)等化合物，另一方面，作为3官能以上的多元羟酸及/或3官能以上的多元醇时，相对于全部酸成分或者全部二元醇成分，分别在0.1摩尔％以上、1摩尔％以下，优选在0.1摩尔％以上、0.5摩尔％以下的范围进行共聚为宜，超过3摩尔％时，有时涂膜的断裂点延展性等力学物性降低，此外在聚合中可能发生凝胶化。出于在本发明使用的举止多元醇中根据需要导入羟基的目的，可以进行在0.1摩尔％以上、10摩尔％以下的范围内的酸加成。酸加成使用单羟酸、二元羟酸、多官能羟酸化合物时，通过酯交换，会引起分子量降低，所以优选酸酐。作为酸酐，可以使用丁二酸酐、顺丁稀二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5—降冰片玺二羟酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐(PMDA)等化合物。将构成本发明中使用的聚酯多元醇的全部酸成分设为100摩尔％时，进行10摩尔％以上的酸加成的话，有时发生凝胶化，有时还发生聚酯的解聚，导致树脂分子量下降。作为进行酸加成的方法，例如有在聚酯缩聚后本体状态下直接进行的方法和将聚酯作成溶液进行加成的方法。本体状态下的反应的速度快，但是大量加成时，有时发生凝胶化，且反应在高温下进行，所以需要注意遮断氧气，防止氧化等。另一方面，关于溶液状态下的加成，其反应慢，但可以稳定地导入大量的羟基。

优选地，小分子扩链剂可以为乙二醇、1,2—丙二醇、1,3—丙二醇、1,4—丁二醇、2—甲基—1,3—丙二醇、1,5—戊二醇、新戊二醇、1,6—乙二醇、3—甲基—1,5—戊二醇、1,9—壬二醇、2—乙基—2—丁基—1,3—丙二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、二羟甲基庚烷、2,2,4—三甲基—1,3—戊二醇、1,4—环已二醇、1,4—环己烷二甲醇、三环癸二醇、三环癸烷二甲醇、螺环乙二醇等。作为含有醚键的二元醇的例子，可以举例有二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、以及聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、新戊二醇环氧乙烷加成物、新戊二醇环氧丙烷加成物等。作为含有芳香族的二元醇的例子，可以例示对二甲苯二醇、间二甲苯二醇、邻二甲苯二醇、1,4-苯二酚、1,4-苯二酚的环氧乙烷加成物、双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物及环氧丙烷加成物等的在双酚类的两个酚性羟基上分别加成1-数摩尔的环氧乙烷或环氧丙烷得到的二元醇类。

优选地，环保型溶剂为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、乙二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲中的一种或两种及以上的组合。

上述芳香族多异氰酸酯主要由甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酸酯(TMXDAI)以及多苯基多亚基二异氰酸酯(PAPI)组成的组中的至少一种；除了芳香族多异氰酸酯，还可采用酯肪族多异氰酸酯，酯肪族多异氰酸酯耐侯性优异，主要有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环乙基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等。

催化剂主要包括叔胺类和金属化合物，二异氰酸酯中-NCO与醇羟基-OH虽然反应活性高，容易进行，但为了缩短反应时间，引导反应沿沿着预期的方向进行，反应中需加入少量催化剂，常用的催化剂有叔胺类、金属化合物和有机磷。不同催化剂的催化活性不同，叔胺对芳香族TDI有显著催化作用，但对酯肪族HDI催化作用极弱；金属化合物对芳香族和酯肪族异氰酸酯都有强烈的催化作用，但环烷酸锌对芳香族TDI催化作用弱，对酯肪族HDI作用较强。实际上，常用催化剂为月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡，其用量为总投料量的0.01％～1％。

进一步地，抗氧化剂为2,6-二叔丁基一甲苯酚(抗氧化剂264)，四(4-羟基—3,5—叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯(抗氧化剂1010)，3.5—二叔丁基—4—羟基苯丙酸十八酯(抗氧化剂1076)，亚磷酸三苯酯(TPP)，亚磷酸三(壬基苯)酯(TNP)。紫外光吸收剂为UV-24或UV-9或Salol或OPS或BAD或UV-P或UV-236。上述添加抗氧化剂和紫外线吸收剂，可以提高胶水的抗氧化和防紫外线辐射的性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)、将聚酯多元醇、小分子扩链剂与部分芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂混合放入反应器中，将反应器中通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

2)、持续滴加如上述一致的芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

3)、继续滴加如上述一致的芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

4)、最后再滴加一次上述所述的环保型溶剂和催化剂，再加入抗氧化剂、紫外光吸收剂，通入氮气并通过加热装置加热至75-85度之间，并通过搅拌器搅拌，持续两个小时；

5)、反应完成后将反应器的温度降温至70度并出料。

2.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述的芳香族多异氰酸酯、环保型溶剂和催化剂通过均匀滴加装置滴加。

3.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述芳香族多异氰酸酯的滴加量为异氰酸酯中的-NCO与上述原料的醇羟基摩尔比为0.9-1.0。

4.根据权利要求3所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述芳香族多异氰酸酯的滴加量为异氰酸酯中的-NCO与上述原料的醇羟基摩尔比为0.995。

5.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：上述步骤1中的反应器优选温度83度。

6.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述的小分子扩链剂为乙二醇、1,2—丙二醇、1,3—丙二醇、1,4—丁二醇、2—甲基—1,3—丙二醇、1,5—戊二醇、新戊二醇、1,6—乙二醇、3—甲基—1,5—戊二醇、1,9—壬二醇、2—乙基—2—丁基—1,3—丙二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、二羟甲基庚烷、2,2,4—三甲基—1,3—戊二醇、1,4—环已二醇、1,4—环己烷二甲醇、三环癸二醇、三环癸烷二甲醇、螺环乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述的抗氧化剂为抗氧化剂264或抗氧化剂1010或抗氧化剂1076或TPP或TNP。

8.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述的紫外光吸收剂为UV-24或UV-9或Salol或OPS或BAD或UV-P或UV-236。

9.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所述的催化剂为月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

10.根据权利要求1所述的一种纺织用聚酯型聚氨酯胶粘剂制备工艺，其特征在于：所所述环保型溶剂为碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、乙二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲中的一种或两种及以上的组合。