CN105505280A - Tpu热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种TPU热熔胶及其制备方法。TPU热熔胶由如下重量百分比的原料制成：聚酯多元醇69-75％、二异氰酸酯22-28.5％、扩链剂1.8-3％、抗氧化剂0.2-0.5％、光稳定剂0.1-0.3％、催化剂0.02-0.04％。本发明合成的TPU热熔胶具有较低的邵尔A硬度，硬度范围75-80A，具有优良的抗拉伸和撕裂性能，非常适合中低温热熔胶胶膜的加工和使用，可广泛应用于服装、制鞋、卫生制品和3C包装领域。

Description

TPU热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种TPU热熔胶及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯(TPU)热熔胶黏剂因具有优良的机械性能和较宽的加工使用温区，最佳的耐磨性和弹性在服装和制鞋领域成为发展最快的热熔胶品种。TPU胶膜具有100％固含量，生产加工使用过程不含有任何溶剂，环保无污染；常规TPU胶膜具有良好的柔软弯曲性、防水性、耐水解性、透明性、与人体接触的舒适性和易加工等性能，可以与众多材料进行很好的粘合，粘合强度高。但是目前使用的聚氨酯类热熔胶胶膜，加工温度普遍偏高，导致胶膜加工过程发生热或氧化降解，高加工温度导致膜收卷时间延长，降低了效率。另外，聚氨酯产品光照易褪色或黄变，在许多领域限制了其应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种TPU热熔胶，具有较低的邵尔A硬度、优良的抗拉伸和撕裂性能；本发明同时提供了TPU热熔胶的制备方法，科学合理、简单易行。
本发明所述的TPU热熔胶，由如下重量百分比的原料制成：
所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己二酸己二醇酯二醇(PHA)或聚己内酯二元醇(PCL)中的一种或几种，聚酯多元醇的数均分子量为700-1200。
所述的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)、己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)或苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的一种或几种。
所述的扩链剂为主扩链剂和辅助扩链剂的混合物，其中辅助扩链剂占扩链剂总质量的5-15％。
所述的主扩链剂为2-10个碳原子的线性小分子二醇，优选乙二醇、1,3-丙二醇、一缩二乙二醇或1,4-丁二醇中的一种或几种。
所述的辅助扩链剂为1,2-丙二醇，1,3-丁二醇，2-甲基-1,3-丙二醇，1,6-己二醇或3-甲基-1,5-戊二醇中的一种或几种。
所述的抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯(1076)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、三异十三烷基亚磷酸盐(TTDP)或4,4'-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯(PDAP)中的一种或几种。
所述的光稳定剂为2-(2`-羟基-5`-甲基苯基)苯并三氮唑(UV-P)、2-(2`-羟基-3`,5`-二叔戊基苯基)苯并三唑(UV-328)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(UV-765)或双(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯(770)中的一种或几种。
所述的催化剂为有机锡类催化剂。
所述的有机锡类催化剂为辛酸亚锡(T-9)或二月桂酸二丁基锡(T-12)。
本发明所述的TPU热熔胶的制备方法，步骤如下：
(1)将准确计量的聚酯多元醇、扩链剂、光稳定剂、抗氧化剂和催化剂加入配有机械搅拌及温度计的反应釜中，在搅拌下将温度加热到95-110℃，混合均匀后，加入计量的二异氰酸酯；
(2)上述物料搅拌均匀后，注入涂有聚四氟的模具中压制成2-3mm厚的薄片，室温下放置4-8天。
本发明的制品是硬度范围在75-80A的热塑性聚氨酯弹性体热熔胶，产品的熔点在70-85℃。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明采用特定分子量的聚酯多元醇和优选的复合型扩链剂，降低了常规胶膜产品的熔点，制得的TPU热熔胶熔点为70-85℃，适宜TPU胶膜快速加工和低温贴合操作，同时满足制品加工和使用的热稳定性；合成的TPU热熔胶具有较低的邵尔A硬度，硬度范围75-80A，具有优良的抗拉伸和撕裂性能，非常适合中低温热熔胶胶膜的加工和使用，可广泛应用于服装、制鞋、卫生制品和3C包装领域。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
按照重量百分数计，聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA，M＝700)为69.71％，MDI-100为28.06％，1,4-丁二醇为1.72％，1,6-己二醇为0.09％，1010、TTDP、UV-P和770各0.1％，催化剂(T-9)为0.02％。将PBA，扩链剂和各助剂加入带有搅拌器的反应釜中，温度设置为105℃，3000rpm/min搅拌混合5min，加入计量的MDI-100，6000rpm/min搅拌0.5min，倒入涂有聚四氟的模具中压制成2.5mm厚的薄片，室温下放置5天。
实施例2
按照重量百分数计，聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA，M＝1000)为72.70％，HMDI为24.47％，1,4-丁二醇为2.16％，2-甲基-1,3-丙二醇0.24％，1010、TTDP、UV-P和UV-765各0.1％，催化剂(T-12)为0.03％。将PBA，扩链剂和各助剂加入带有搅拌器的反应釜中，温度设置为105℃，3000rpm/min搅拌混合5min，加入计量的HMDI，6000rpm/min搅拌0.5min，倒入涂有聚四氟的模具中压制成2.5mm厚的薄片，室温下放置5天。
实施例3
按照重量百分数计，聚己二酸己二醇酯二醇(PHA，M＝1200)为74.67％，MDI-100为22.05％，1,4-丁二醇为2.41％，2-甲基-1,3-丙二醇0.43％，1010、TTDP、UV-P和770各0.1％，催化剂(T-9)为0.04％。将PHA，扩链剂和各助剂加入带有搅拌器的反应釜中，温度设置为105℃，3000rpm/min搅拌混合5min，加入计量的MDI-100，6000rpm/min搅拌0.5min，倒入涂有聚四氟的模具中压制成2.5mm厚的薄片，室温下放置5天。
对比例1
按照重量百分数计，聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA，M＝1000)为74.97％，MDI-100为22.95％，1,4-丁二醇为2.04％，催化剂(T-9)为0.04％。将PBA、扩链剂和催化剂加入带有搅拌器的反应釜中，温度设置为105℃，3000rpm/min搅拌混合5min，加入计量的MDI-100，6000rpm/min搅拌0.5min，倒入涂有聚四氟的模具中压制成2.5mm厚的薄片，室温下放置5天。
表1实施例1-3及对比例1制备TPU热熔胶性能对比
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
硬度/Shore A 79 75 75 75
拉伸强度/MPa 18.2 20.4 23.6 23.4
撕裂强度/KN/m 84.9 78.2 75.3 76.9
熔点/℃ 82 79 73 98
回弹率/％ 36 39 46 42
不黏时间/Min 7±1 10±1 12±3 5±3
采用复合型扩链剂，制得的TPU热熔胶熔点为70-85℃，有助于降低热熔胶加工成胶膜制品时的操作温度，能很好的控制胶膜的晶点数量或厚度不均现象；产品的硬度低，硬度范围75-80A，具有优良的回弹性能和韧性，同时保持了较高的拉伸和撕裂强度。

Claims (10)

1.一种TPU热熔胶，其特征在于由如下重量百分比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇或聚己内酯二元醇中的一种或几种，聚酯多元醇的数均分子量为700-1200。
3.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的二异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的扩链剂为主扩链剂和辅助扩链剂的混合物，其中辅助扩链剂占扩链剂总质量的5-15％。
5.根据权利要求4所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的主扩链剂为2-10个碳原子的线性小分子二醇。
6.根据权利要求4所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的辅助扩链剂为1,2-丙二醇，1,3-丁二醇，2-甲基-1,3-丙二醇，1,6-己二醇或3-甲基-1,5-戊二醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三异十三烷基亚磷酸盐或4,4'-对开异丙基二苯基C12-15-醇亚磷酸酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的光稳定剂为2-(2`-羟基-5`-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2`-羟基-3`,5`-二叔戊基苯基)苯并三唑、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-呱啶基)癸二酸酯或双(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的TPU热熔胶，其特征在于所述的催化剂为有机锡类催化剂。
10.一种权利要求1-9任一所述的TPU热熔胶的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)将准确计量的聚酯多元醇、扩链剂、光稳定剂、抗氧化剂和催化剂加入配有机械搅拌及温度计的反应釜中，在搅拌下将温度加热到95-110℃，混合均匀后，加入计量的二异氰酸酯；
(2)上述物料搅拌均匀后，注入涂有聚四氟的模具中压制成2-3mm厚的薄片，室温下放置4-8天。
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