CN105176473A - 一种pur热熔胶胶黏剂及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PUR热熔胶胶黏剂及其生产工艺。PUR热熔胶胶黏剂包括如下组分：聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂；聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％，热塑性树脂的质量百分数为5％～40％。与传统的热熔胶相比，本发明的PUR热熔胶胶黏剂耐高温在150℃以上，抗低温在-70℃以下；粘合强度及耐久性都优越于传统的热熔胶，且固化收缩率非常小。在同等强度下，施胶量要远小于传统的热熔胶，施胶温度在90～120℃，远低于传统热熔胶的施胶温度。

Description

一种PUR热熔胶胶黏剂及其生产工艺

技术领域

本发明属于电子产品等精密仪器上使用的胶黏剂领域，具体地说，涉及一种PUR热熔胶胶黏剂及其生产工艺。

背景技术

热熔胶凭借其优越的性能，在电子产品领域中的使用越来越突出，目前，随着电子产品的飞速发展，对粘合使用的热熔胶的要求越来越高，具体表现在：所需热熔胶的施胶量尽量少，但同时要求粘合强度高，耐温性能强等。而传统的热熔胶，耐高温一般在90℃，耐低温在-40℃左右，已经很难满足电子产品的耐温性能要求；并且，热熔胶暴露在酒精、汽油及甲苯等物中虽然不易发生溶解，但酒精、汽油及甲苯等物会软化传统热熔胶，破坏热熔胶的粘合性能。而且，在同等强度下，传统热熔胶要达到电子产品所需要的粘合度，施胶量比较大；施胶温度也比较高，传统热熔胶施胶温度通常高达170℃。

最主要的是，市面上存在的热熔胶，大多在耐温性能上存在着缺陷，这就导致在某些领域的应用中容易出现开胶的现象，比如，手机行业中，有些采用热熔胶粘合的手机，在南方(温度较高)使用不出现问题，但一旦手机销售到北方(气温在0℃以下)就会开胶；或者，在北方(气温在0℃以下)使用不出现问题，但一旦手机销售到南方(温度较高)就会开胶。而且，在用胶量上，市面上为满足电子产品粘合度要求的，通常都需要很大的胶接面，这就增加了热熔胶的使用量。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供了一种具有良好耐高温及抗低温性能，并且粘合强度及耐久性都优越于传统的热熔胶，且固化收缩率非常小的PUR热熔胶胶黏剂及PUR热熔胶胶黏剂生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种PUR热熔胶胶黏剂及PUR热熔胶胶黏剂生产工艺。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种PUR热熔胶胶黏剂，包括如下组分：

聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂；

聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％，热塑性树脂的质量百分数为5％～40％。

聚酯多元醇可以调节PUR热熔胶胶黏剂的柔韧性和弹性，提高其剥离强度；聚醚多元醇具有很好的柔韧性，将其作为共聚单元嵌接在大分子链上，使得共聚物大分子链变得柔软，另一方面降低了PUR热熔胶胶黏剂的熔点及熔融粘度；多异氰酸酯，可提高PUR热熔胶胶黏剂高低温粘接性等性能；热塑性树脂则一方面作为补强剂，另一方面降低PUR热熔胶胶黏剂成本。聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂采用上述质量百分数，能够很好的调节PUR热熔胶胶黏剂的粘接强度、熔融温度和粘度，增强其耐候性等，以及控制施胶后胶膜的交联度。

在其中一优选方案中，聚酯多元醇的质量百分数为70％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～15％；多异氰酸酯的质量百分数为6％～15％，热塑性树脂的质量百分数为8％～19％。具备该质量百分比范围内的PUR热熔胶胶黏剂，粘接强度、熔融温度和粘度、耐候性以及施胶后胶膜的交联度更加优越。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种PUR热熔胶生产工艺，包括如下步骤：

选定原料，并进行如下原料配置：聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％及热塑性树脂的质量百分数为5％～40％；

将配好的聚酯多元醇及聚醚多元醇放入第一反应釜中加热溶解混合，除去聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分；将配好的多异氰酸酯在第二反应釜中预热溶解；

除去第一反应釜中的聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分后，将第一反应釜中的加热温度降到设定温度，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应；

完成反应后，向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌；

从第一反应釜中抽取搅拌后的粘液，测试其NCO值或粘度，测试结果在设定范围内时停止反应，完成PUR热熔胶胶黏剂的制造。

在其中一优选方案中，聚酯多元醇及聚醚多元醇在第一反应釜中的加热温度为110～130摄氏度，加热时间为2～3小时。

在其中一优选方案中，第一反应釜中的加热温度降到80～100摄氏度后，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中。

在其中一优选方案中，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应时的反应温度为90～100摄氏度，反应时间为3～6小时。

在其中一优选方案中，向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌的搅拌时间为0.5～1.5小时h，搅拌温度为100～120摄氏度。

在其中一优选方案中，第一反应釜中抽取的搅拌后的粘液，其NCO值质量百分数达到1.4％～2.1％或粘度达到4500～7000mPa时停止反应。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)与传统的热熔胶相比，PUR热熔胶胶黏剂耐高温在150℃以上，抗低温在-70℃以下；粘合强度及耐久性都优越于传统的热熔胶，且固化收缩率非常小，几乎不存在收缩。

2)与传统的热熔胶相比，在达到同等粘合强度作用下，PUR热熔胶胶黏剂的施胶量小于传统的热熔胶，胶接面小；传统的热熔胶施胶温度比PUR热熔胶胶黏剂高的多，传统热熔胶施胶温度高达170℃，而PUR热熔胶胶黏剂的施胶温度在90～120℃。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例中PUR热熔胶胶黏剂生产工艺的流程图；

图2是本发明实施例中PUR热熔胶胶黏剂用于铝合金粘玻璃及铝合金粘PC时的性能测试图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

PUR热熔胶胶黏剂为聚氨酯的一种，它与常见聚氨酯的区别在于其分子量比较小，而且是以多异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，PUR热熔胶胶黏剂的耐高温特性主要取决于成品的结构，PUR热熔胶胶黏剂的中的-COOC-键决定了产品的耐水及耐温特性，本发明从原料选料方面着手，主要体现在树脂及助剂的选用上，本发明是通过选用不同的树脂，以一定的配比生成以异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，并加入一定量的热塑性树脂，生成本发明中这款性能优越的PUR热熔胶胶黏剂。本发明的详细技术方案如下实施例所述：

本实施例首先提供一种PUR热熔胶胶黏剂，包括如下组分：

聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂；

聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％，热塑性树脂的质量百分数为5％～40％。

在其中一优选方案中，聚酯多元醇的质量百分数为70％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～15％；多异氰酸酯的质量百分数为6％～15％，热塑性树脂的质量百分数为8％～19％。

在优选实施例中，在PUR热熔胶胶黏剂要求初粘力加强的情况下，PUR热熔胶胶黏剂还包括增粘剂，增粘剂的质量百分数为0.1％～0.5％。

聚酯多元醇可以调节PUR热熔胶胶黏剂的柔韧性和弹性，提高其剥离强度；聚醚多元醇具有很好的柔韧性，将其作为共聚单元嵌接在大分子链上，使得共聚物大分子链变得柔软，另一方面降低了PUR热熔胶胶黏剂的熔点及熔融粘度；多异氰酸酯，可提高PUR热熔胶胶黏剂高低温粘接性等性能；热塑性树脂一方面作为补强剂，另一方面降低PUR热熔胶胶黏剂成本。聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂采用上述质量百分数，能够很好的调节PUR热熔胶胶黏剂的粘接强度、熔融温度和粘度，增强其耐候性等，以及控制施胶后胶膜的交联度。

根据上述实施例中各种树脂及助剂的选择及配比情况，本实施例中再提供一种PUR热熔胶生产工艺，包括如下步骤：

选定原料，并进行如下原料配置：聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％及热塑性树脂的质量百分数为5％～40％；

将配好的聚酯多元醇及聚醚多元醇放入第一反应釜中加热溶解混合，除去聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分；将配好的多异氰酸酯在第二反应釜中预热溶解；多异氰酸酯通常预热到90～110摄氏度，预热时间为1～2小时，这样可以缩短生产所用时间，减少反应过程中接触水汽的可能性。

除去第一反应釜中的聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分后，将第一反应釜中的加热温度降到设定温度，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应；

完成反应后，向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌；

从第一反应釜中抽取搅拌后的粘液，测试其NCO值或粘度，测试结果在设定范围内时停止反应，完成PUR热熔胶胶黏剂的制造。粘度是在110摄氏度下测得。

控制NCO值，一个方面是控制分子量，一个方面是控制施胶后胶膜的交联度。因此，通过测试NCO值，可以判断PUR热熔胶胶黏剂是否达到合适的性能，进而决定是否完成PUR热熔胶胶黏剂的制造。

在优选实施例中，在PUR热熔胶胶黏剂要求初粘力加强的情况下，还可以在加入热塑性树脂的同时，加入增粘剂，加入的增粘剂的质量百分数为0.1％～0.5％。

在其中一优选方案中，聚酯多元醇及聚醚多元醇在第一反应釜中的加热温度为110～130摄氏度，加热时间为2～3小时。将聚酯多元醇及聚醚多元醇在第一反应釜中加热，为聚酯多元醇及聚醚多元醇的前期处理过程，保障聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分全部去除。

在其中一优选方案中，第一反应釜中的加热温度降到80～100摄氏度后，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中。降低第一反应釜中的温度到80～100摄氏度，是因为后期加入多异氰酸酯，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇混合后会产生反应热，这时第一反应釜内的温度会有所增加，因此把第一反应釜中的温度降下来，可以放缓反应速度，从而增加反应的可控性。

在其中一优选方案中，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应时的反应温度为90～100摄氏度，反应时间为3～6小时。本方案中，为了使反应在较好的可控范围内，更好的调节反应速率，将反应温度控制在90～100摄氏度内，反应时间是根据反应程度来控制的，当反应时间达到3～6小时后，反应较为充分。

在其中一优选方案中，向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌的搅拌时间为0.5～1.5小时，搅拌温度为100～120摄氏度，使反应更为彻底。

在其中一优选方案中，第一反应釜中抽取的搅拌后的粘液粘度计NCO值质量百分数达到1.4％～2.1％或粘度达到4500～7000mPa时停止反应。当NCO值质量百分数达到1.4％～2.1％或粘度达到4500～7000mPa时，PUR热熔胶胶黏剂达到合适的性能。

电子产品行业中，常见的胶接面有铝合金粘玻璃及铝合金粘PC，本实施例中，具体地，针对铝合金粘玻璃及铝合金粘PC通用的PUR热熔胶胶黏剂进行详细说明。

对于铝合金粘玻璃以及铝合金粘PC，根据铝合金、玻璃及PC的特性，选用的聚酯多元醇包括辛二酸丁二醇酯、聚已二酸乙二醇酯、PDP-70、PD-56、PH-56及PH-110，其中，辛二酸丁二醇酯质量百分数为25％，聚已二酸乙二醇酯、PDP-70、PD-56、PH-56及PH-110的质量百分数的分别为12％、8.5％、9％、13％和11.3％；选用的聚醚多元醇包括聚四亚甲基醚二醇，聚四亚甲基醚二醇的质量百分数为10％；多异氰酸酯包括MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)，MDI的质量百分数为15％；热塑性树脂的质量百分数为10％～19％。

制备过程如下：将辛二酸丁二醇酯、聚已二酸乙二醇酯、PDP-70、PD-56、PH-56、PH-110、聚四亚甲基醚二醇放入第一反应釜中，加热到120～130摄氏度，加热时间为3小时，除去水分；MDI则在第二反应釜中进行预热溶解，预热温度为95±5摄氏度，预热时间为1.5小时，随后，将第一反应釜中的温度降到90±5摄氏度，将第二反应釜中预热好的MDI抽出并注入第一反应釜中，MDI与辛二酸丁二醇酯、聚已二酸乙二醇酯、PDP-70、PD-56、PH-56、PH-110、聚四亚甲基醚二醇进行反应，反应温度为90±5摄氏度，反应时间为5个小时，完成反应后，向第一反应釜中加入日本三菱MB-2952热塑性丙烯酸树脂15％，并进行搅拌，搅拌时间为1小时，搅拌温度为100±5摄氏度，从第一反应釜中抽取搅拌后的粘液，在温度110摄氏度的情况下使用粘度计测试其粘度6000±1000mPa，停止反应，完成制造过程。

辛二酸丁二醇酯是以辛二酸与1,4丁二醇合成的多元醇脂，热塑性树脂优选选用日本三菱公司生产的MB系列树脂，如：日本三菱MB-2952、MB-3015热塑性丙烯酸树脂等，针对上述组分配比制成的PUR热熔胶胶粘剂，其典型性能为：外观呈乳白色胶体状，施胶温度在100～120℃，密度在1.1±0.1g/cm³，粘度为6000±1000mPa，其中粘度测试温度110摄氏度，固化时间1.1±0.1min，固化方式为湿气固化，耐温性为-70摄氏度到150摄氏度。PUR热熔胶胶黏剂的粘接强度一般由剥离强度剪切强度来体现，跌落实验测试也能够体现，通过图2的跌落实验，在高为1.2米，跌6面各2次，铝合金粘玻璃的产品无异样，说明PUR热熔胶胶黏剂粘结强度良好，PUR热熔胶胶黏剂具备很好的粘接强度和粘度，以及耐候性，并能很好的控制施胶后胶膜的交联度。如图2所示为本实施例中的PUR热熔胶胶粘剂用于铝合金粘玻璃及铝合金粘PC时的性能测试结果。从图2中可以看出，当用本实施例中的PUR热熔胶胶粘剂进行铝合金粘玻璃及铝合金粘PC时，产品具有很好的耐高温、粘合强度及固化收缩率等特性，本实施例中PUR热熔胶胶黏剂，在施胶后，等胶固化后，把胶接面拆开，与没固化的热熔胶对比，可以看出固化收缩率几乎不存在。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)与传统的热熔胶相比，PUR热熔胶胶黏剂耐高温在150℃以上，抗低温在-70℃以下；粘合强度及耐久性都优越于传统的热熔胶，且固化收缩率非常小。

2)与传统的热熔胶相比，在达到同等粘合强度作用下，PUR热熔胶胶黏剂的施胶量小于传统的热熔胶，胶接面小；传统的热熔胶施胶温度比PUR热熔胶胶黏剂高的多，传统热熔胶施胶温度高达170℃，而PUR热熔胶的施胶温度在90～120℃。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种PUR热熔胶胶黏剂，其特征在于，包括如下组分：

聚酯多元醇、聚醚多元醇、多异氰酸酯和热塑性树脂；

所述聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，所述聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，所述多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％，所述热塑性树脂的质量百分数为5％～40％。

2.如权利要求1所述的PUR热熔胶胶黏剂，其特征在于，所述聚酯多元醇的质量百分数为70％～80％，所述聚醚多元醇的质量百分数为5％～15％；所述多异氰酸酯的质量百分数为6％～15％，所述热塑性树脂的质量百分数为8％～19％。

3.一种PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，包括如下步骤：

选定原料，并进行如下原料配置：聚酯多元醇的质量百分数为40％～80％，聚醚多元醇的质量百分数为5％～25％，多异氰酸酯的质量百分数为5％～25％及热塑性树脂的质量百分数为5％～40％；

将配好的聚酯多元醇及聚醚多元醇放入第一反应釜中加热溶解混合，除去聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分；将配好的多异氰酸酯在第二反应釜中预热溶解；

除去第一反应釜中的聚酯多元醇及聚醚多元醇中的水分后，将第一反应釜中的加热温度降到设定温度，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中，多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应；

完成反应后，向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌；

从第一反应釜中抽取搅拌后的粘液，测试其NCO值或粘度，测试结果在设定范围内时停止反应，完成PUR热熔胶胶黏剂的制造。

4.如权利要求3所述的PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，其特征在于：所述聚酯多元醇及聚醚多元醇在第一反应釜中的加热温度为110～130摄氏度，加热时间为2～3小时。

5.如权利要求3所述的PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，其特征在于：所述第一反应釜中的加热温度降到80～100摄氏度后，再将第二反应釜中预热好的多异氰酸酯抽出并注入第一反应釜中。

6.如权利要求3所述的PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，其特征在于：所述多异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的混合物进行反应时的反应温度为90～100摄氏度，反应时间为3～6小时。

7.如权利要求3所述的PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，其特征在于：所述向第一反应釜中加入热塑性树脂并进行搅拌的搅拌时间为0.5～1.5小时，搅拌温度为100～120摄氏度。

8.如权利要求3所述的PUR热熔胶胶黏剂生产工艺，其特征在于：所述第一反应釜中抽取的搅拌后的粘液，其NCO值质量百分数达到1.4％～2.1％或粘度达到4500～7000mPa时停止反应。