CN108624276A - 一种聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，它的重量百分比包括：多元醇15‑25％，异氰酸酯20‑25％，扩链剂0‑3％，催化剂0.1‑0.3％，无三苯溶剂为50‑55％，合成过程中是通过控制恒温不同温度段和反应时间这两个控制点准确控制反应速度以及体系的聚合度。本发明中不含欧盟ROHS标准中禁用的物质；制成品经喷涂，喷涂效果好，气味低；通过空气中的湿气固化，具有固化速度快，粘接好，耐水洗等特性，同时能稳定的储存较长时间。

Description

一种聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法
技术领域
本发明涉及服装胶粘剂领域，更具体的是涉及一种单组份聚氨酯湿气固化服装胶及其合成方法。
背景技术
聚氨酯胶黏剂中含有活泼基团(-NHCOO-)或者异氰酸酯基团(-NCO-),此类基团容易与含活泼氢的各类材料产生良好的化学粘合力，例如：橡胶，纤维织物，皮革等。单组份聚氨酯湿气固化体系胶黏剂与双组份胶黏剂相比较，可以减少化学计量，同时较少现场调配工序，初期贴合可操作时间长。但单组份也存在一些问题，主要是固化速度慢，初始粘结强度低，储存稳定性差，使其在实际使用中受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种制备方法简单，制备的产品稳定性好的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，它的重量百分比包括：多元醇15-25％，异氰酸酯20-25％，扩链剂0-3％，催化剂0.1-0.3％，无三苯溶剂为50-55％，合成过程中是通过控制恒温不同温度段和反应时间这两个控制点准确控制反应速度以及体系的聚合度。
作为上述方案的进一步说明，所述的多元醇为聚酯多元醇和聚醚多元醇，是其中一种或两种不同分子量不同比例的混合物。
所述的异氰酸酯是二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)跟IPDI任意比例混合物。
所述催化剂包括有机锡类或钛类催化剂或两者任意比例混合物。
所述扩链剂是1,6己二醇或1,4丁二醇或两者任意比例混合物。
进一步地，它的具体方法步骤包括：
a、设计初期R值(异氰酸酯指数，即异氰酸酯基团与羟基摩尔比)大于1.0，-NCO过量；让过量的MDI与聚醚多元醇反应；设定温度为45度，此时温度较低，MDI反应活性相对比较低、加之MDI中-NCO存在空间位阻作用，所以此时体系按线性分子链聚合，缓慢增长线型分子链，表观体现出粘度逐步上涨，
当粘度上涨到设定要求时用溶剂分散，继续升温到65度反应，增大MDI反应活性，最大限度的形成线型分子链的增长；
当粘度上涨到一定程度，用溶剂分散，将温度上升到75度，加入部分IPDI，少量1.6己二醇扩链；当温度上升到75度时，大量的游离的IPDI中的-NCO与聚醚多元醇中的-OH反应速度会比其与MDI中-NCO反应速度快。即是体系中分子链除少量形成三维穿插结构外，其余段羟基均大部分被IPDI中NCO封端，还有少量被MDI中NCO封端，
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明利用不同温度点控制NCO的反应活性，从而控制反应聚合度。相比较于常规聚氨酯合成工艺直接在75-95℃附近反应，此工艺具有可以把整个配方聚合度根据客户需要定制，分子量分布均匀，体系控制稳定的优点；所用混合有机溶剂选用无三苯溶剂体系，符合环保标准HJ2541-2016要求，不含欧盟ROHS标准中禁用的物质；制成品经喷涂，喷涂效果好，气味低；通过空气中的湿气固化，具有固化速度快，粘接好，耐水洗等特性，同时能稳定的储存较长时间。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
本发明是一种聚氨酯湿气固化服装胶，其配方由如下构成(重量百分比)；多元醇20％，异氰酸酯22.2％，扩链剂0-3％，催化剂0.01-0.03％，无三苯混合溶剂30-55％。其产品的最终异氰酸根植在6-10％的范围之内。
以下是聚氨酯湿气固化服装胶的具体制备工艺步骤：
实施例1
反应釜中加入170份MDI,同时加入100份溶剂，升温45度搅拌溶解，加入催化剂0.02g，扩链剂1g.当MDI完全溶解后加入聚醚多元醇(-OH％，羟值280)150份，聚醚多元醇(-OH％羟值115)150份。在45℃65℃75℃85℃温度段里升温反应聚合，同时加入部分溶剂，其中在75℃时加入165份IPDI。直到反应达到要求粘度即可降温检测出料。
产品的-NCO％在6.5％，该产品常温20℃，湿度为75％以上情况下喷涂过程不飞丝，在软质泡棉表面形成一层均匀的雾化小液滴界面，与布料粘合紧密，初期固化时间为4h,最终固化时间24h,固化后布料与泡棉的拉力可达到深层材破。后期在80℃水温、高速水洗的条件下四小时不开胶。产品储存稳定性达6个月以上。
实施例2
反应釜中加入170份MDI,同时加入100份溶剂，升温45度搅拌溶解，加入催化剂0.02g，扩链剂1g.当MDI完全溶解后加入聚酯多元醇(-OH％，羟值278)150份，聚醚多元醇(-OH％羟值115)150份。在45℃65℃75℃85℃温度段里升温反应聚合，同时加入部分溶剂和75℃时165份IPDI。直到反应达到要求粘度即可降温检测出料。
产品的-NCO％在6.8％，该产品常温20℃，湿度为75％以上情况下喷涂过程不飞丝，在软质泡棉表面形成一层均匀的雾化小液滴界面，与布料粘合紧密，初期固化时间为5h,最终固化时间24h,固化后布料与泡棉的拉力可达到材破。后期在80℃水温、高速水洗条件下四小时不开胶。产品储存稳定性达6个月以上。
实施例3
反应釜中加入170份MDI,同时加入100份溶剂，升温45度搅拌溶解，加入催化剂0.02g，扩链剂1g.当MDI完全溶解后加入聚酯多元醇(-OH％，羟值278)150份，聚酯多元醇(-OH％羟值116)150份。在45℃65℃75℃85℃温度段里升温反应聚合，同时加入部分溶剂和75℃时165份IPDI。直到反应达到要求粘度即可降温检测出料。
产品的-NCO％在6％，该产品常温20℃，湿度为75％以上情况下喷涂过程有极少量不明显飞丝出现(不影响喷涂效果)在软质泡棉表面形成一层均匀的雾化成相对比较大的液滴界面，与布料粘合紧密，初期固化时间为6h,最终固化时间24h,固化后布料与泡棉的拉力可达浅层材破，还是能符合客户使用要求。后期在80℃水温、高速水洗条件下四小时不开胶。产品储存稳定性达6个月以上。
实施例4
反应釜中加入170份MDI,同时加入100份溶剂，升温45度搅拌溶解，加入催化剂0.02g，扩链剂1g.当MDI完全溶解后加入聚醚多元醇(-OH％，羟值280)150份，聚酯多元醇(-OH％羟值116)150份。在45℃65℃75℃85℃温度段里升温反应聚合，同时加入部分溶剂和75℃时166份IPDI。直到反应达到要求粘度即可降温检测出料。
产品的-NCO％在7.5％，该产品常温20℃，湿度为75％以上情况下喷涂过程不飞丝，在软质泡棉表面形成一层均匀的雾化小液滴界面，与布料粘合紧密，初期固化时间为6h,最终固化时间24h,固化后布料与泡棉的拉力可达到材破。后期在80℃水温、高速水洗条件下四小时不开胶。产品储存稳定性达6个月以上。
本发明与现有技术相比，通过控制恒温不同温度段，例如45℃65℃75℃85℃这四个不同的恒温温度点，以及不同温度段的反应时间长短，例如45℃反应1h，65℃反应2h,75℃反应1h,85℃反应3h。通过温度和反应时间这两个控制点准确控制反应速度以及体系的聚合度；相比较于常规聚氨酯合成工艺直接在75-95℃附近反应，此工艺具有可以把整个配方聚合度根据客户需要定制，分子量分布均匀，体系控制稳定的优点。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，它的重量百分比包括：多元醇15-25％，异氰酸酯20-25％，扩链剂0-3％，催化剂0.1-0.3％，无三苯溶剂为50-55％，合成过程中是通过控制恒温不同温度段和反应时间这两个控制点准确控制反应速度以及体系的聚合度。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，所述的多元醇为聚酯多元醇和聚醚多元醇，是其中一种或两种不同分子量不同比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯是二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)跟IPDI任意比例混合物。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括有机锡类或钛类催化剂或两者任意比例混合物。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，所述扩链剂是1,6己二醇或1,4丁二醇或两者任意比例混合物。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯湿气固化服装胶的制备方法，其特征在于，它的具体方法步骤包括：
a、设计初期R值大于1.0，-NCO过量；让过量的MDI与聚醚多元醇反应；设定温度为45度，此时体系按线性分子链聚合，缓慢增长线型分子链，表观体现出粘度逐步上涨，
1.
2.
当粘度上涨到设定要求时用溶剂分散，继续升温到65度反应，增大MDI反应活性，最大限度的形成线型分子链的增长；
当粘度上涨到一定程度，用溶剂分散，将温度上升到75度，加入部分IPDI，少量1.6己二醇扩链；当温度上升到75度时，大量的游离的IPDI中的-NCO与聚醚多元醇中的-OH反应速度会比其与MDI中-NCO反应速度快，体系中分子链除少量形成三维穿插结构外，其余段羟基均大部分被IPDI中NCO封端，还有少量被MDI中NCO封端，
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