CN105294976A - 一种耐水洗聚氨酯粘接剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐水洗聚氨酯粘接剂及其制备方法，所述制备耐水性聚氨酯粘接剂的原料包括混合聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、碳化二亚胺、4,4ˊ-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4－甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、有机溶剂、抗氧化剂、催化剂、不饱和聚酯和有机硅助剂。该聚氨酯粘接剂耐水解，利用该聚氨酯粘接剂的衣物的质量得到了很大提高，剥离强度提高。

Description

一种耐水洗聚氨酯粘接剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯粘接剂，具体涉及到一种耐水洗聚氨酯粘接剂。
背景技术
聚合物，也称高分子化合物，高分子化合物即指那些由众多原子或者原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物，聚合物有几种主要的降解机理:热降解、化学物降解、氧化降解、微生物降解以及水解降解。其中,水解是缩聚反应生成的聚合物最致命的弱点，酯类聚合物在加工和使用过程中，力学性能由于环境中存在的水汽和酸性物质的作用，会逐渐衰减至消失，从而缩短了材料的寿命，影响了它的使用性能和应用范围，聚氨酯粘合剂也不例外，水解使聚合物的力学性能在一段时间后丧失殆尽，严重影响了其使用性能和应用范围，需要加入稳定剂，来减缓或者防止水解的发生，有效地延长使用寿命。
特别的，在现有服装粘接剂尤其在膜上胶所贴布制成透气透湿的服装上，多用聚氨酯树脂作为粘接剂，聚氨酯树脂在用于服装粘接剂时，会在经历多次水洗之后出现水解，造成剥离强度下降的情况，破坏服装的结构，影响服装的正常使用。
发明内容
本发明目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种耐水洗聚氨酯粘接剂及其制备方法。
为了解决上述技术方案，本发明采用如下技术方案：
一种耐水洗聚氨酯粘接剂，所述制备耐水性聚氨酯粘接剂的原料包括混合聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、碳化二亚胺、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4－甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、有机溶剂、抗氧化剂、催化剂、不饱和聚酯和有机硅助剂，所述原料按质量百分比为：
聚酯多元醇30.5~35%；
小分子多元醇混合物2~6%；
碳化二亚胺0.5~0.8%；
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
2，4－甲苯二异氰酸酯15~20%；
2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
三羟甲基丙烷0.5~1%；
有机溶剂20~45%；
抗氧化剂0.1~0.3%；
催化剂0.05~0.07%；
不饱和聚酯3~5%；
有机硅助剂1~3%；
其中，所述抗氧化剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；
所述有机溶剂为甲苯。
所述小分子多元醇混合物为质量比按1：1混合的乙二醇和新戊二醇。
所述有机硅助剂为γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
本发明还提供一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）将全部的碳化二亚胺、三羟甲基丙烷、聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化剂以及40%的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间不少于0.5h，得到混合物；
（2）将90%的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，分三次且每次间隔0.5h，将其加入上述混合物中进行反应，反应温度为70~80℃，反应时间不少于2h，得到预聚体；
（3）将全部的2，4甲苯二异氰酸酯和2，4二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到合格值后，加入剩余的60%的有机溶剂以及全部的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定之后，加入有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至60℃以下40℃以上时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明改进了原有配方，加入了碳化二亚胺、三羟甲基丙烷、不饱和聚酯有机硅助剂，使得制成的聚氨酯粘接剂粘度、耐水性、光泽度、耐磨性、耐热性都有很大的提升，使得使用该聚氨酯粘接剂的服装的质量有了很大的提高，耐水性以及剥离强度都得到了提高。
本发明提供的聚氨酯粘接剂，提升材料质量，延长了产品的使用寿命，为高质量、高端粘合剂市场的应用领域开辟了道路，在成熟的应用领域中，进一步提高产品的性价比。
本发明改进了聚氨酯粘接剂的制备方法，使得成品更加优质，粘性更好，延长了使用寿命。
本发明提出的聚氨酯粘接剂的制备方法，先将40%机溶剂与全部的聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化剂、碳化二亚胺、三羟甲基丙烷同时投入反应釜中常温搅拌，形成混合物，先加入抗氧化剂、碳化二亚胺和三羟甲基丙烷可以使得下一步的获得的预聚体的反应速度更快，透明度更好，粘度更佳；
在制取预聚体的时候，将90%的4,4二甲苯基甲烷二异氰酸酯分成三份先后间隔半个小时加入反应釜中进行反应，使得原料之间接触更广，反应更加彻底，，增加了出料量，同时提高了出料的质量；
在制取预聚体反应彻底之后，再继续加入2，4甲苯二异氰酸酯，2，4二苯基甲烷二异氰酸酯和剩余的4,4二甲苯基甲烷二异氰酸酯，来提高粘度，同时逐渐进行调节，当粘度到达合格值之后，加入硅烷偶联剂，以提高胶粘剂附着力。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例提供一种耐水性聚氨酯粘接剂，该耐水洗聚氨酯粘接剂原料包括混合聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、碳化二亚胺、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4－甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、有机溶剂、抗氧化剂、催化剂、不饱和聚酯和有机硅助剂，所述原料按质量百分比为：
聚酯多元醇30.5~35%；
小分子多元醇混合物2~6%；
碳化二亚胺0.5~0.8%；
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
2，4－甲苯二异氰酸酯15~20%；
2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
三羟甲基丙烷0.5~1%；
有机溶剂20~45%；
抗氧化剂0.1~0.3%；
催化剂0.05~0.07%；
不饱和聚酯3~5%；
有机硅助剂1~3%；
其中，所述抗氧化剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；
所述有机溶剂为甲苯。
所述小分子多元醇混合物为质量比按1：1混合的乙二醇和新戊二醇。
所述有机硅助剂为γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
本实施例还提供了一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将全部的碳化二亚胺、三羟甲基丙烷、聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化剂以及40%的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间不少于30分钟，以40分钟为最佳，得到混合物；
（2）将90%的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，分三次且每次间隔0.5h，将其加入上述混合物中进行反应，反应温度为70~80℃，反应时间不少于2h，得到预聚体；
（3）将全部的2，4甲苯二异氰酸酯和2，4二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8-12万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的60%的有机溶剂以及全部的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到8-12万CPS/25℃之后，加入有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至60℃以下40℃以上时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
综上所述，本发明实施例中的聚氨酯具有更好的粘接效果，粘性更好，耐水性、光泽度、耐磨性、耐热性都有很大的提升，使得利用该聚氨酯粘接剂的衣物的质量得到了很大提高，剥离强度提高。下面结合具体实施例对本发明的耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法做出进一步的说明。
实施例2：
本实施例还提供了一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将50kg的碳化二亚胺、100kg的三羟甲基丙烷、3400kg的聚酯多元醇、500kg的小分子多元醇混合物、24kg的抗氧化剂以及960kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为30分钟，得到混合物；
（2）将630kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，每份质量为210kg，分三次且每次间隔30分钟，将其加入上述混合物中进行反应，加入6kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为2h，得到预聚体；
（3）将1500kg的2，4甲苯二异氰酸酯、700kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的70kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1440kg的有机溶剂以及400kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到8万CPS/25℃之后，加入220kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至40℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
实施例3：
本实施例还提供了一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将60kg的碳化二亚胺、100kg的三羟甲基丙烷、3300kg的聚酯多元醇、400kg的小分子多元醇混合物、25kg的抗氧化剂以及920kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为40分钟，得到混合物；
（2）将720kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，每份质量为240kg，分三次且每次间隔30分钟，将其加入上述混合物中进行反应，加入5kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为2.5h，得到预聚体；
（3）将1590kg的2，4甲苯二异氰酸酯、800kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的80kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1380kg的有机溶剂以及360kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到9万CPS/25℃之后，加入260kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至45℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
实施例4：
本实施例还提供了一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将70kg的碳化二亚胺、90kg的三羟甲基丙烷、3480kg的聚酯多元醇、400kg的小分子多元醇混合物、25kg的抗氧化剂以及800kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为45分钟，得到混合物；
（2）将720kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，每份质量为240kg，分三次且每次间隔30分钟，将其加入上述混合物中进行反应，加入5kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为3h，得到预聚体；
（3）将1710kg的2，4甲苯二异氰酸酯、800kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的80kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1200kg的有机溶剂以及380kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到10万CPS/25℃之后，加入240kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至50℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
实施例5：
本实施例还提供了一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将80kg的碳化二亚胺、90kg的三羟甲基丙烷、3500kg的聚酯多元醇、300kg的小分子多元醇混合物、26kg的抗氧化剂以及840kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为45分钟，得到混合物；
（2）将810kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，每份质量为270kg，分三次且每次间隔30分钟，将其加入上述混合物中进行反应，加入4kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为2.5h，得到预聚体；
（3）将1600kg的2，4甲苯二异氰酸酯、780kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的90kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1260kg的有机溶剂以及320kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定之后，加入300kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至60℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
实施例6：
（1）将70kg的碳化二亚胺、90kg的三羟甲基丙烷、3480kg的聚酯多元醇、400kg的小分子多元醇混合物、25kg的抗氧化剂以及800kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为45分钟，得到混合物；
（2）将720kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为两份，每份质量为360kg，分两次且每次间隔45分钟，将其加入上述混合物中进行反应，加入5kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为3h，得到预聚体；
（3）将1710kg的2，4甲苯二异氰酸酯、800kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的80kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1200kg的有机溶剂以及380kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到10万CPS/25℃之后，加入240kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至50℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
实施例7：
（1）将70kg的碳化二亚胺、90kg的三羟甲基丙烷、3480kg的聚酯多元醇、400kg的小分子多元醇混合物、25kg的抗氧化剂以及800kg的的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间为45分钟，得到混合物；
（2）将720kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯全部加入上述混合物中进行反应，加入5kg催化剂，反应温度为70℃，反应时间为3h，得到预聚体；
（3）将1710kg的2，4甲苯二异氰酸酯、800kg的2，4二苯基甲烷二异氰酸酯以及剩余的80kg的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到8万CPS/25℃（合格值）后，加入剩余的1200kg的有机溶剂以及380kg的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定达到10万CPS/25℃之后，加入240kg的有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至50℃时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
综上所述，本发明实施例中的聚氨酯具有更好的粘接效果，粘性更好，耐水性、光泽度、耐磨性、耐热性都有很大的提升，使得利用该聚氨酯粘接剂的衣物的质量得到了很大提高，剥离强度提高。
其中服装用胶黏剂的技术指标为：
以下为实施例中测试结果的各项技术性能：
由表可以看出，本发明的聚氨酯粘接剂能够满足作为服装粘接剂的要求，同时实施例4取得的效果较佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求输的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种耐水洗聚氨酯粘接剂，其特征在于，所述制备耐水性聚氨酯粘接剂的原料包括混合聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、碳化二亚胺、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4－甲苯二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、有机溶剂、抗氧化剂、催化剂、不饱和聚酯和有机硅助剂，所述原料按质量百分比为：
聚酯多元醇30.5~35%；
小分子多元醇混合物2~6%；
碳化二亚胺0.5~0.8%；
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
2,4－甲苯二异氰酸酯15~20%；
2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯4~14%；
三羟甲基丙烷0.5~1%；
有机溶剂20~45%；
抗氧化剂0.1~0.3%；
催化剂0.05~0.07%；
不饱和聚酯3~5%；
有机硅助剂1~3%；
其中，所述抗氧化剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；
所述有机溶剂为甲苯。
2.根据权利要求1所述一种耐水洗聚氨酯粘接剂，其特征在于，所述小分子多元醇混合物为质量比按1：1混合的乙二醇和新戊二醇。
3.根据权利要求1所述一种耐水洗聚氨酯粘接剂，其特征在于，所述有机硅助剂为γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或者多种。
4.一种耐水洗聚氨酯粘接剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）将全部的碳化二亚胺、三羟甲基丙烷、聚酯多元醇、小分子多元醇混合物、抗氧化剂以及40%的有机溶剂同时投入反应釜中，在常温下搅拌混合均匀，搅拌时间不少于0.5h，得到混合物；
（2）将90%的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯均分为三份，分三次且每次间隔0.5h，将其加入上述混合物中进行反应，反应温度为70~80℃，反应时间不少于2h，得到预聚体；
（3）将全部的2，4甲苯二异氰酸酯和2，4二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述预聚体中，延续反应；
（4）测试粘度，当反应釜内的粘度到达6万CPS/25℃时，取样测试，当取样粘度达到合格值后，加入剩余的60%的有机溶剂以及全部的不饱和聚酯，得到主剂；
（5）复测主剂粘度，等主剂粘度合格稳定之后，加入有机硅助剂进行混合搅拌，当温度降至60℃以下40℃以上时卸料，得到所述聚氨酯粘接剂。
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