CN106433540A

CN106433540A - 湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺

Info

Publication number: CN106433540A
Application number: CN201610834219.0A
Authority: CN
Inventors: 苏永锋; 朱涛; 王秀莲
Original assignee: Kunshan All Day New Material Co Ltd
Current assignee: Kunshan All Day New Material Co Ltd
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2017-02-22

Abstract

本发明涉及湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺，主要包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、异氰酸酯MDI、增粘树脂、填料、催化剂、偶联剂，上述组分在特定工艺条件下聚合反应生成性能优异的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶。其特征在于各组合重量百分比为：聚酯多元醇25%～35%、聚醚多元醇25%～35%、热塑性聚合物树脂25%～35%、异氰酸酯10%～20%、增粘树脂1%～3%、填料1%～5%、催化剂0.5%～1%、偶联剂0～3%。通过与相同配比不同反应工艺条件的对比，本发明所述工艺条件下生产的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，不同批次间的差异极小，性能稳定，附着力强，且施胶过程中的粘度稳定性极优。

Description

湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺

技术领域

本发明涉及化工产品领域，具体是一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺。

背景技术

人类与化工的关系十分密切，在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，从衣、食、住、行等物质生活到文化艺术、娱乐等精神生活，都需要化工产品为之服务。有些化工产品在人类发展历史中，起着划时代的重要作用。它们的生产和应用，甚至代表着人类文明的一定历史阶段。

反应型热熔胶粘合是利用热熔胶机通过热力把热熔胶熔融成为液体，通过专业设备，以刮涂，辊涂等方式施工到被粘合物表面，热熔胶冷却后即完成了初步粘合，后通过与空气中的水分反应，最终达到粘接的目的。

反应型热熔胶一般是由基体树脂、增粘剂、增塑剂、抗氧剂、填料，催化剂等组成。

现有技术及工艺生产的热熔胶普遍存在基体树脂聚合反应不彻底，或者大量副反应导致热熔胶分子结构不规整和分子量分布不均匀的现象，其结果表现为：分子量分布范围宽，分子结构不稳定，批次间的指标及实际应用结果存在较大差异，在热熔胶储存和使用过程中，胶体继续发生化学反应，从而导致热熔胶储存稳定性差，在高温使用过程中继续反应，粘度在短时间内迅速升高甚至固化，从而影响最终的粘接效果。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供一种新的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺。

本发明通过以下技术方案来实现。

湿气固化反应型聚氨酯热熔胶配方，主要包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、异氰酸酯、增粘树脂、填料、催化剂、偶联剂，其特征在于各组合重量百分比为：聚酯多元醇25%～35%、聚醚多元醇25%～35%、热塑性聚合物树脂25%～35%、异氰酸酯10%～20%、增粘树脂1%～3%、填料1%～5%、催化剂0.5%～1%、偶联剂0～3%。其特征在于所述聚酯多元醇包括市售己二酸系聚酯多元醇，苯酐类聚酯多元醇。所述异氰酸酯特指MDI。所述增粘树脂为萜烯酚醛树脂，酚醛树脂，萜烯树脂。所述热塑性聚合物树脂包括热塑性聚氨酯树脂（TPU），热塑性丙烯酸树脂，EVA树脂。

本发明提供湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的制造工艺，其特征在于将聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、增粘树脂，填料在130℃～150℃熔融状态下搅拌脱水2小时，然后降温至60℃，干燥氮气破真空，加入熔融的异氰酸酯，真空下反应30分钟，然后升温至80℃，在真空条件下反应1小时，再升温至100℃，在真空条件下反应1小时，再升温至胶水最终施工使用温度下反应1小时，然后通入干燥氮气破真空，加入催化剂、偶联剂，真空下搅拌均匀后出料包装。

本发明解决了原有反应不充分，副反应过多的问题，提高了产品分子结构的规整性，提高了储存稳定性，提高了高温施工过程中的粘度稳定性，延长了胶的可使用时间，最终提高了粘接能力。

第一，确定适当的投入异氰酸酯的反应温度，低温不利于反应的进行，而高温会产生大量的不可控副反应，研究及实验表明：在60摄氏度的条件下，异氰酸酯与聚酯多元醇及聚醚多元醇的主要反应NCO基团与羟基的反应速率较慢，反应较温和，而此反应中涉及的副反应，例如NCO基团与NCO基团的自聚，NCO基团与氨基甲酸酯基团，NCO基团与脲基的反应，都不活跃，因此，聚氨酯热熔胶生产中，加入异氰酸酯后，首先在60摄氏度条件下反应，可确保绝大部分NCO基团与羟基反应，生成设计需要的聚氨基甲酸酯分子，然后再逐步提高反应温度，促使未反应的少量NCO基团与羟基反应。

第二，在反应后期，将反应的温度控制在热熔胶实际使用的温度，原因在于：若反应温度高于实际使用温度，则会增加副反应的产生，严重影响胶的稳定性及分子结构，若反应温度低于实际使用温度，则在胶的施工过程中，熔胶系统的高温将会使胶继续发生反应，使得胶的粘度快速上升，影响使用时间及粘接强度。

此工艺条件极好的控制了反应的进程，生成的聚氨基甲酸酯热熔胶，分子结构规整，分子量分布范围窄，副产物少，在实际使用中，通过与相同配比不同反应工艺条件的对比，此种工艺条件下生产的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，不同批次间的差异极小，性能稳定，粘接强度高，且施胶过程中的粘度稳定性极优。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

按物料总量100Kg计算，将聚酯多元醇25Kg、聚醚多元醇34Kg、热塑性丙烯酸树脂10Kg、EVA15Kg，萜烯酚醛树脂3Kg、在140℃熔融状态下搅拌脱水2小时，然后降温至60℃，加入11Kg熔融的MDI，反应30分钟，然后升温至80℃，在真空条件下反应1小时，再升温至100℃，在真空条件下反应1小时，再升温至120℃下反应1小时，然后通加入1Kg催化剂DMDEE、1Kg偶联剂KH560，真空搅拌均匀后出料包装。

本实施例主要用于电子产品屏幕边框结构粘接，主要粘接聚碳酸酯及玻璃基材，具有（以下为该使用范围内的热熔胶应该有的特点）储存稳定性高，高温使用中粘度稳定性高，高温流动性好，施胶后定型速度快、粘接强度高等优点。

下面表格记录了同一配方在不同工艺条件下的测试数据。

	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实例7	实例8	实例9
										投入MDI温度（℃）	70	70	70	50	50	50	60	60	60
反应后段温度（℃）	130	120	110	130	120	110	130	120	110
										粘度稳定性（120℃下持续测试粘度，4小时内粘度平均增长幅度）	2020	2498	3502	1978	2219	3400	1700	910	3360
剪切强度MPa（聚碳酸酯粘接玻璃）	4.2	4.1	4.0	4.6	5.5	4.8	5.7	6.9	5.2
										粘度mPa.s（120℃）	7934	7692	7423	7376	6933	6702	7455	7221	7001
储存稳定性（密封保存2个月后测试粘度增加值	160	230	278	145	222	325	129	15	150

实施例2：

按物料总量100Kg计算，将聚酯多元醇35Kg、聚醚多元醇25Kg、TPU树脂18.5Kg、纳米碳酸钙2Kg，萜烯树脂2Kg，在140℃熔融状态下搅拌脱水2小时，然后降温至60℃，加入15Kg熔融的MDI，真空下反应30分钟，然后升温至80℃，在真空条件下反应1小时，再升温至100℃，在真空条件下反应1小时，再升温至130℃下反应1小时，然后加入1Kg催化剂DMDEE、1.5Kg硅烷偶联剂KH550，真空下搅拌均匀后出料包装。

本实施例主要用于铝型材包覆PVC膜使用，具有粘度稳定性高，初粘力大，粘接强度高等优点。

下面表格记录了同一配方在不同工艺条件下的测试数据。

	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实例7	实例8	实例9
										投入MDI温度（℃）	70	70	70	50	50	50	60	60	60
反应后段温度（℃）	140	130	120	140	130	120	140	130	120
										粘度稳定性（130℃下持续测试粘度，4小时内粘度平均增长幅度）	4100	4267	4522	4001	4209	4580	4310	1200	5609
剥离强度MPa（PVC粘接铝型材）	15.5	16.1	15.2	15.4	16.5	15.7	16.4	19.2	16.7
										粘度mPa.s（130℃）	39343	37801	35009	34667	32098	30420	35870	33040	31565
储存稳定性（密封保存2个月后测试粘度增加值	175	195	266	189	243	301	187	34	230

实施例3：

按物料总量100Kg计算，将聚酯多元醇30Kg、聚醚多元醇25Kg、13Kg的 TPU、15Kg的EVA, 白炭黑5Kg，在140℃熔融状态下搅拌脱水2小时，然后降温至60℃，加入熔融的异氰酸酯11.5Kg，反应30分钟，然后升温至80℃，在真空条件下反应1小时，再升温至100℃，在真空条件下反应1小时，再升温至130℃下反应1小时，然后加入0.5Kg催化剂DMDEE，搅拌均匀后出料包装。

本实施例主要用于木材粘结使用，具有粘度稳定性高，初粘力大，粘接力强等优点。

下面表格记录了同一配方在不同工艺条件下的测试数据。

	实例1	实例2	实例3	实例4	实例5	实例6	实例7	实例8	实例9
										投入MDI温度（℃）	70	70	70	50	50	50	60	60	60
反应后段温度（℃）	140	130	120	140	130	120	140	130	120
										粘度稳定性（130℃下持续测试粘度，4小时内粘度平均增长幅度）	18442	1980	2177	1857	1922	2309	1967	1020	2150
剪切强度MPa（红木粘接红木）	20.4	20.1	21.5	23.5	21.7	20.6	22.1	29.5	23.3
										粘度mPa.s（130℃）	28901	25600	23054	25462	22930	20001	21377	20205	19280
储存稳定性（密封保存2个月后测试粘度增加值	145	177	198	176	202	245	201	22	221

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，本发明的目的主要在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，主要包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、异氰酸酯、增粘树脂、填料、催化剂、偶联剂，其特征在于各组合重量百分比为：聚酯多元醇25%～35%、聚醚多元醇25%～35%、热塑性聚合物树脂25%～35%、异氰酸酯MDI10%～20%、增粘树脂1%～3%、填料1%～5%、催化剂0.5%～1%、偶联剂0～3%。

2.根据权利要求1所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述聚酯多元醇包括市售己二酸系聚酯多元醇，苯酐类聚酯多元醇。

3.根据权利要求1所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述异氰酸酯特指对苯基甲烷二异氰酸酯MDI。

4.根据权利要求1所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述增粘树脂为萜烯酚醛树脂，酚醛树脂，萜烯树脂。

5.根据权利要求1所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述热塑性聚合物树脂包括热塑性聚氨酯树脂（TPU），热塑性丙烯酸树脂，EVA树脂。

6.根据权利要求1所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于所述填料为碳酸钙、硅微粉、滑石粉、白碳黑、轻质白碳黑、中的一种或多种。

7.湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的制造工艺，其特征在于将聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、增粘树脂、填料在130℃～150℃真空熔融状态下搅拌脱水2小时，然后降温至60℃，加入熔融的异氰酸酯，真空条件下反应30分钟，然后升温至80℃，在真空条件下反应1小时，再升温至100℃，在真空条件下反应1小时，再升温至胶黏剂实际施工使用温度下反应1小时，然后干燥氮气破真空，加入催化剂、偶联剂，搅拌均匀后出料包装。