CN107760252A - 一种湿气固化聚酰胺热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种湿气固化聚酰胺热熔胶及其制备方法，本发明以端氨基聚酰胺，脂肪二元酸二甲酯，氨基硅氧烷，有机锡类催化剂为原料，通过前期二元酸和二元胺升温缩聚成低分子量的端氨基聚酰胺，然后通过酯胺交换反应制得端硅氧烷的聚酰胺热熔胶，所得到的湿气固化的聚酰胺热熔胶较普通聚酰胺热熔胶耐高温性能及粘接力有较大的提高，主要应用于汽车及电子行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种湿气固化聚酰胺热熔胶及其制备方法，属于热熔粘合剂领域。
背景技术
二聚酸型聚酰胺热熔胶是由二聚酸与二元胺或多元胺缩合而成，对各种极性基材均有良好的粘接性能，具有较好的柔韧性，应用范围广，环保无溶剂，较好的耐化学性能及优异的成型性能等优点，可广泛用于电子电器、汽车、包装、机械等行业。然而普通的聚酰胺热熔胶纯物理冷却，粘接力差，不能满足电子、汽车等行业的特殊要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种湿气固化聚酰胺热熔胶及其制备方法，以使其耐高温及粘接性能较普通聚酰胺胶有较大的提高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种湿气固化聚酰胺热熔胶，所述热熔胶由以下各原料组成：端氨基聚酰胺100份，脂肪族二元酸二甲酯1-5，氨基硅氧烷1-5份，有机锡类催化剂0.1-1份。
本发明的湿气固化聚酰胺热熔胶的有益效果是：本发明的聚酰胺热熔胶高温粘度低，易于成型，较好的耐高低温性能粘接性能，可广泛应用于汽车、电子行业，通过胺酯交换反应，减少缩合反应生成水导致的硅烷的水解。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述端氨基聚酰胺为二聚酸型聚酰胺树脂，由高纯二聚酸，C2-18脂肪族二元酸、C2-18脂肪族二元胺、端氨基聚醚共缩聚反应而成，其分子量为10000-40000，其中二聚酸占所有二元酸摩尔比的60-80%，C2-18脂肪族二元酸占所有二元酸摩尔比的20-40%，其中C2-18脂肪族二元胺占所有二元胺摩尔比的70-90%，而端氨基聚醚占所有二元胺摩尔比的10-30%，且二元胺与二元酸的摩尔比为1.01-1.20. 所述的聚酰胺的合成方法为：将高纯二聚酸，C2-18脂肪族二元酸、C2-18脂肪族二元胺、端氨基聚醚，加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于1～5小时内温度升至220～280℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应1～3小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水1～5小时。
采用上述进一步方案的有益效果是，所用二聚酸型聚酰胺热熔胶本身就具有较好的柔韧性，耐高低温性能，已经成熟应用于电子元器件的低压注塑行业中。
进一步，所述脂肪族二元酸二甲酯为C2-18二元酸二甲酯中的一种或任意几种的混合物，所述氨基硅氧烷为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二（三甲氧基甲硅烷基丙基）胺、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过胺酯交换反应，在聚酰胺分子链上成功接枝具有湿气固化功能的烷基硅氧烷，同时胺酯交换过程中没有水产生，减少了烷基硅氧烷的水解反应，为后期产品湿气固化提供保证。
进一步，所述有机锡类催化剂为辛酸亚锡，二丁基锡二月桂酸酯中的一种或两种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是，有机锡类催化剂加快烷基硅氧烷的水解，进一步提高后期湿气固化的速度。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种湿气固化聚酰胺热熔胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）将以下原料：二聚酸、脂肪族二元酸、聚醚胺，脂肪族二元胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于1～5小时内温度升至220～280℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应1～3小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续出去生成的水1～5小时；
2）把温度控制在200-230℃，并缓慢加入脂肪族二元酸二甲酯，继续反应1-5小时，测试胺值≤1mgKOH/g，再加入氨基硅氧烷，继续反应1-3小时，最后加入有机锡类催化剂，然后再于小于1000Pa的压力下保持1～3小时，再在氮气保护下出料，即得。
采用上述进一步方案的有益效果是，制得了高温粘度低，易于成型，具有更高耐高温性能及粘接性能，且胺酯交换反应，不会产生水分，进步一保证了烷基硅氧烷的完整性。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
按照以下质量份称取原料
二聚酸： 59.4
癸二酸： 9.4
乙二胺： 7.3
聚醚胺D230： 7.8
聚醚胺D2000： 16.1
己二酸二甲酯： 1.3
3-氨丙基三甲氧基硅烷： 1.4
辛酸亚锡： 0.2
将以下原料：二聚酸、癸二酸、聚醚胺D230和D2000，乙二胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于3小时内温度升至250℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应1小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水3小时；
2）把温度控制在210℃，并缓慢加入己二元酸二甲酯，继续反应3小时，测试胺值≤1mgKOH/g，再加入3-氨丙基三甲氧基硅烷，继续反应2小时，最后加入辛酸亚锡，然后再于小于1000Pa的压力下保持 3时，再在氮气保护下出料，即得。
实施例2
按照以下质量份称取原料
二聚酸： 59.1
癸二酸： 13.4
乙二胺： 9.1
聚醚胺D230： 7.2
聚醚胺D2000： 11.2
癸二酸二甲酯： 2.8
3-氨丙基三乙氧基硅烷： 3.0
二丁基锡二月桂酸酯 0.5
将以下原料：二聚酸、癸二酸、聚醚胺D230和D2000，乙二胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于4小时内温度升至260℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应2小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水4小时；
2）把温度控制在220℃，并缓慢加入癸二元酸二甲酯，继续反应2小时，测试胺值≤1mgKOH/g，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，继续反应3小时，最后加入二丁基锡二月桂酸酯，然后再于小于1000Pa的压力下保持 3时，再在氮气保护下出料，即得。
实施例3
按照以下质量份称取原料
二聚酸： 56.9
癸二酸： 4.3
乙二胺： 6.2
聚醚胺D230： 5.0
聚醚胺D2000： 27.7
辛二酸二甲酯： 4.2
3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷：3.5
二丁基锡二月桂酸酯 1.0
将以下原料：二聚酸、癸二酸、聚醚胺D230和D2000，乙二胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于2小时内温度升至230℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应2小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水4小时；
2）把温度控制在230℃，并缓慢加入辛二元酸二甲酯，继续反应2小时，测试胺值≤1mgKOH/g，再加入3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，继续反应3小时，最后加入二丁基锡二月桂酸酯，然后再于小于1000Pa的压力下保持 3时，再在氮气保护下出料，即得。
对比实施例
按照以下质量份称取原料
二聚酸： 60.4
癸二酸： 9.5
乙二胺： 7.0
聚醚胺D230： 7.5
聚醚胺D2000： 15.6
将以下原料：二聚酸、癸二酸、聚醚胺D230和D2000，乙二胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于2小时内温度升至230℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应2小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续出去生成的水4小时，再在氮气保护下出料，即得。
具体试验验证
通过以下试验验证本发明上述实施例1～5所述的热熔胶样品与普通二聚酸型聚酰胺热熔胶的性能。
测试实验1:软化点依据GB/T 15332-94测定
测试实验2:熔融粘度依据HG/T 3660-1999测定
测试实验3:剪切强度GB/T 7124-2008测定
测试实验4：拉伸强度依据GB/T528-2009测定
测试结果如下表1所示。
表1 实施例1-3的样品与普通二聚酸型聚酰胺热熔胶性能对比测试结果
从表1可以看出，本发明所合成的湿气固化的聚酰胺热熔胶具有较低的熔融粘度，湿气固化7天以后具有更高的软化点和粘接性能，特别适用于汽车及电子行业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种湿气固化聚酰胺热熔胶，其特征在于，由以下质量份的原料组成：端氨基聚酰胺100份，脂肪族二元酸二甲酯1-5，氨基硅氧烷1-5份，有机锡类催化剂0.1-1份；
所述端氨基聚酰胺为二聚酸型聚酰胺树脂，其分子量为10000-40000，其制备过程包括：将高纯二聚酸，C2-18脂肪族二元酸、C2-18脂肪族二元胺、端氨基聚醚，加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于1～5小时内温度升至220～280℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应1～3小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水1～5小时；其中二聚酸占所有二元酸摩尔比的60-80%，C2-18脂肪族二元酸占所有二元酸摩尔比的20-40%，其中C2-18脂肪族二元胺占所有二元胺摩尔比的70-90%，而端氨基聚醚占所有二元胺摩尔比的10-30%，且二元胺与二元酸的摩尔比为1.01-1.20。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述脂肪族二元胺二甲酯为C2-18二元酸二甲酯中的一种或任意几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述氨基硅氧烷为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二（三甲氧基甲硅烷基丙基）胺、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的。
4.根据权利要求1所述的聚酰胺热熔胶，其特征在于，所述有机锡类催化剂为辛酸亚锡，二丁基锡二月桂酸酯中的一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚酰胺热熔胶，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
1）将以下原料：二聚酸、脂肪族二元酸、聚醚多胺，脂肪族二元胺，将其加入到反应容器中，在氮气保护下搅拌加热，然后再缓慢升温，于1～5小时内温度升至220～280℃，并不断蒸出反应生成的水，在此温度下在反应1～3小时，然后再于小于1000Pa的压力下继续除去生成的水1～5小时；
2）把温度控制在200-230℃，并缓慢加入脂肪族二元酸二甲酯，继续反应1-5小时，测试胺值≤1mgKOH/g，再加入氨基硅氧烷，继续反应1-3小时，最后加入有机锡类催化剂，然后再于小于1000Pa的压力下保持1～3时，再在氮气保护下出料，即得。
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