CN106675495A - 一种丙烯酸类耐黄变pur胶黏剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂及制备方法，该胶黏剂由包括90‑115份异佛尔酮二异氰酸酯，300‑410份聚醚多元醇，10‑15份丙烯酸‑2‑羟乙酯，0.1‑0.3份阻聚剂制备而成。本发明采用异佛尔酮二异氰酸酯为多异氰酸酯，既解决了反应活性的问题，又提高了产品的耐黄变性能；且加入丙烯酸‑2‑羟乙酯替代传统的抗氧化剂，既能提高PUR的耐紫外性能、粘结性能和耐水性，又能降低生产成本。

Description

一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂及制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂及制备方法。
背景技术
PUR胶黏剂，又称PUR热熔胶，是一种高黏度的单组份湿固化聚氨酯胶黏剂，其主要成分是异端异氰酸酯聚氨酯预聚体。PUR胶黏剂一般是通过多异氰酸酯与多种聚醚反应得到，有些产品中添加有抗氧化剂以提高产品的抗紫外线性能。
现有的PUR胶黏剂大都采用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为多异氰酸酯，但是MDI常温下为固体，需要冷藏，烘烤后易产生自交联；HDI毒性相对较大；并且，这两种多异氰酸酯都不耐黄变并且反应活性较大，制备PUR胶黏剂过程中易发生爆聚，影响产品的最终品质。除此之外，目前PUR胶黏剂中常用的抗氧化剂大多为进口，价格相对较高。
因此，提供一种具有耐黄变性能的、价格低廉的PUR胶黏剂很有必要。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂，具体采用如下技术方案：
一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂，由包括如下重量份的原料制备而成：
本发明以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为多异氰酸酯，IPDI反应活性低于MDI及HDI，反应过程中，能较好的控制反应速率，可有效避免出现爆聚等现象；并且，发明人研究发现，由于IPDI的使用，能够很好地提高PUR胶黏剂的耐黄变性能，产品品质更佳。
本发明采用丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)替代价格相对较高的抗氧化剂，添加少量的HEA即可有效提高产品的耐紫外性能、粘结性能和耐水性能。此外，HEA为丙烯酸类产品，是石油化工的一种产品，来源广泛，价格低廉，可有效降低PUR胶黏剂的生产成本。
聚醚和/或聚酯是生产PUR胶黏剂的主要原料之一，针对本发明的胶黏剂，发明人发现，由于聚酯多元醇耐水性较差，在反应过程中易产生爬杆和凝胶，产品报废率较高。单独采用聚醚多元醇，生产得到的产品粘度较低，耐水性好。因此，本发明优选采用聚醚多元醇作为聚醚。
所述聚醚类多元醇可选自本领域常用的物质，如聚四氢呋喃聚二醇，丙二醇聚氧乙烯醚等，其中，聚四氢呋喃聚二醇价格昂贵，成本较高。申请人经大量研究发现，针对本发明的IPDI，采用丙二醇聚氧乙烯醚(以丙二醇为起始剂，与环氧丙环开环聚合而成)得到的产品耐黄变性能最佳，粘度理想，耐水性最佳，且成本较低。
进一步优选地，所述聚醚多元醇的分子量范围为400-2000。
进一步优选地，所述聚醚多元醇的羟值范围为50-300。
在具体的实施方式中，所述聚醚多元醇可采用市售的聚醚N220，聚醚N210和聚醚N204。其中，聚醚N220的分子量为2000，羟值为56.1；聚醚N210的分子量为1000，羟值为112.2；聚醚N204的分子量为400，羟值为280.5。
进一步优选地，聚醚N220，聚醚N210，聚醚N204的重量比为(0.8～1.5)：1：(0.1～0.25)。
在具体的实施方式中，聚醚N220的用量可为130-220份，聚醚N210的用量可为130-160份，聚醚N204的用量可为20-30份。
由于HEA反应活性较高，因此，本发明采用阻聚剂以延缓HEA的聚合反应，使反应相对缓慢进行。其中，所述阻聚剂可采用本领域公知的物质，申请人研究发现，针对本发明的反应体系，采用氢醌单甲醚(MEHQ)具有最佳的阻聚效果，得到的产品的抗紫外性能最佳，耐黄变效果最好。
作为本发明最佳的技术方案，PUR胶黏剂由包括如下重量份的原料制备而成：
本发明的第二个目的是提供上述PUR胶黏剂的制备方法，具体为：惰性气体保护下，使异佛尔酮二异氰酸酯和聚醚多元醇于60-90℃反应，然后降温至2-8℃，加入氢醌单甲醚和丙烯酸-2-羟乙酯，于2-8℃反应，即得。
当所述聚醚多元醇为聚醚N220，聚醚N210和聚醚N204时，优选采用如下方法使IPDI和聚醚反应：先使异佛尔酮二异氰酸酯与聚醚N220和聚醚N210于60-70℃反应0.5-1.5h，然后再加入聚醚N204，于75-85℃反应1.5-2.5h。
在惰性气体环境中反应能够有效防止聚氨酯与空气中的水分反应，生成脲基，影响产物的生成。
本发明最佳的制备方法为：惰性气体保护下，先使异佛尔酮二异氰酸酯与聚醚N220和聚醚N210于65℃反应1h，然后再加入聚醚N204，于80℃反应2h；降温至5℃，加入氢醌单甲醚和丙烯酸-2-羟乙酯，于5℃反应1h，即得。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所述的“重量份”为本领域公知的μg，mg，g，kg等重量单位，或为其倍数，如1/10，1/100，10倍，100倍等。
本发明涉及到的原料和试剂均可市购获得。
本发明取得了如下积极效果：本发明采用IPDI为多异氰酸酯，既解决了反应活性的问题，又提高了产品的耐黄变性能；且加入HEA既能提高PUR的耐紫外性能、粘结性能和耐水性，又能降低生产成本。
附图说明
图1为本发明制备方法的工艺路线图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中涉及的操作如无特殊说明，均为本领域常规技术操作。
实施例1
一种丙烯酸酯类耐黄变PUR胶黏剂，由如下重量的原料制备而成：
实施例2
一种丙烯酸酯类耐黄变PUR胶黏剂，由如下重量的原料制备而成：
实施例3
一种丙烯酸酯类耐黄变PUR胶黏剂，由如下重量的原料制备而成：
实施例4
该实施例提供实施例1-3任一种PUR胶黏剂的制备方法，工艺流程如图1所示，具体为：惰性气体保护下，先使异佛尔酮二异氰酸酯与聚醚N220和聚醚N210于65℃反应1h，然后再加入聚醚N204，于80℃反应2h；降温至5℃，加入氢醌单甲醚和丙烯酸-2-羟乙酯，于5℃反应1h，即得。
效果实验
用HG-2690B灯泡式耐黄变试验机，将实施例1-3的胶黏剂样品放入设备内照射，200小时无变黄现象。说明本发明的胶黏剂具有优良的耐黄变性能。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种丙烯酸类耐黄变PUR胶黏剂，其特征在于，由包括如下重量份的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的PUR胶黏剂，其特征在于：所述聚醚多元醇为丙二醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求2所述的PUR胶黏剂，其特征在于：所述聚醚多元醇的分子量为400-2000；和/或，所述聚醚多元醇的羟值为50-300。
4.根据权利要求1-3任一项所述的PUR胶黏剂，其特征在于：所述聚醚多元醇选自聚醚N220，聚醚N210，聚醚N204中的一种或几种，优选为三种。
5.根据权利要求4所述的PUR胶黏剂，其特征在于：聚醚N220，聚醚N210，聚醚N204的重量比为(0.8～1.5)：1：(0.1～0.25)。
6.根据权利要求4所述的PUR胶黏剂，其特征在于：所述阻聚剂为氢醌单甲醚。
7.根据权利要求1所述的PUR胶黏剂，其特征在于：由包括如下重量份的原料制备而成：
8.一种制备权利要求1-7任一项所述PUR胶黏剂的方法，其特征在于：惰性气体保护下，使异佛尔酮二异氰酸酯和聚醚多元醇于60-90℃反应，然后降温至2-8℃，加入氢醌单甲醚和丙烯酸-2-羟乙酯，于2-8℃反应，即得。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：先使异佛尔酮二异氰酸酯与聚醚N220和聚醚N210于60-70℃反应0.5-1.5h，然后再加入聚醚N204，于75-85℃反应1.5-2.5h。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：惰性气体保护下，先使异佛尔酮二异氰酸酯与聚醚N220和聚醚N210于65℃反应1h，然后再加入聚醚N204，于80℃反应2h；降温至5℃，加入氢醌单甲醚和丙烯酸-2-羟乙酯，于5℃反应1h，即得。
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