CN109251307A - 聚酯多元醇及其制备方法和聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种聚酯多元醇。本发明在制备聚酯多元醇时引入癸二酸，能够提高所述聚酯多元醇的耐热性和刚性，以所述聚酯多元醇作为聚氨酯热熔胶的软段，能够大大提高所述聚氨酯热熔胶的耐热老化性能和粘接强度；同时，采用混合酸(即癸二酸和C4～C8二元酸)能够降低所述聚酯多元醇的结晶性，有利于提高聚氨酯热熔胶的浸润性和强度，进而有利于改善聚氨酯热熔胶的加工性能。此外，采用本发明提供的聚酯多元醇制备得到的聚氨酯热熔胶具有耐水性能优良、热熔性能稳定、适应的粘接材质范围广的特点，对涤纶和丙纶等材质粘接性能良好。

Description

聚酯多元醇及其制备方法和聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶技术领域，具体涉及一种聚酯多元醇及其制备方法和一种聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
随着我国对于消防安全的日益重视，国内消防水带的需求量越来越大，消防水带主要由编织层、粘接层和内衬组成，粘接层的主要作用是粘接外层的编织层和内衬；编织层通常是由涤纶长丝、丙纶、棉纱等材质单独编织或混织而成；内衬通常为橡塑(组成包括PVC、增塑剂及硬质碳酸钙等)或注塑型TPU。胶粘剂的品质对于消防水带的性能有着重要的影响，常用的胶粘剂种类主要有橡胶、聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂和氟树脂等，由于聚氨酯含有极性很强的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯等基团，所以它与泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的黏合力，聚氨酯与被粘接材料之间产生的氢键作用会使分子内聚力增强，从而使粘接更加牢固，同时还具有良好的耐水性、耐寒性以及耐化学品性，因此广泛用作消防水带用胶粘剂。
消防水带使用的胶粘剂主要有溶剂型胶粘剂和热熔型胶粘剂两种，随着国家加强对环保的重视力度，在消防水带领域，对于环境有污染的溶剂型聚氨酯胶粘剂使用量逐渐减少，正在被无污染的热熔型聚氨酯胶粘剂所代替。相对于溶剂型聚氨酯胶粘剂来说，热熔型聚氨酯胶粘剂初粘强度、耐热老化性能以及熔融流动性等方面有更高的要求。目前，热熔型聚氨酯胶粘剂产品大多存在性能不稳定、耐热老化性能差等问题，并且对于涤纶长丝和丙纶等材质粘接效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚酯多元醇及其制备方法和一种聚氨酯热熔胶及其制备方法，本发明提供的聚氨酯热熔胶初粘强度大，耐老化、耐热和耐水性能优良，热熔性能稳定。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种聚酯多元醇，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：
癸二酸10～30份；C4～C8二元酸20～50份；C2～C12二元醇20～50份；钛酸酯类催化剂0.01～0.1份。
优选地，所述聚酯多元醇的酸值≤0.8mgKOH/g，羟值为28～56mgKOH/g，重均分子量为1000～5000。
本发明提供了上述技术方案所述聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛中，将癸二酸、C2～C12二元醇和C4～C8二元酸混合后进行出水处理，得到出水物料；
在保护气氛中，将所述出水物料与钛酸酯类催化剂混合后进行第一阶段缩聚反应，得到第一阶段缩聚物料；
将所述第一阶段缩聚物料在抽真空条件下进行第二阶段缩聚反应，得到聚酯多元醇。
优选地，所述出水处理的温度为120～150℃，保温时间为1～3h。
优选地，所述第一阶段缩聚反应的保温温度为210～240℃，保温时间为1～4h；升温至所述第一阶段缩聚反应的保温温度的升温速率为9～11℃/min。
优选地，所述第二阶段缩聚反应的保温温度为210～240℃，保温时间为5～8h。
优选地，在所述第二阶段缩聚反应过程中，所述抽真空包括以下步骤：
在-0.05～-0.09MPa的真空度条件下对所述第一阶段缩聚物料进行第一抽真空处理1～2h；
在-0.096～-0.1MPa的真空度条件下对所得物料进行第二抽真空处理4～6h。
本发明提供了一种聚氨酯热熔胶，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：权利要求1或2所述聚酯多元醇或权利要求3～7任一项所述制备方法制备得到的聚酯多元醇75～90份；扩链剂1～5份；二异氰酸酯8～20份；有机金属类催化剂0.01～0.1份；混合抗氧剂0.1～0.5份；光稳定剂0.1～0.5份；紫外光吸收剂0.2～0.8份；内润滑剂0.01～0.1份；水解稳定剂0.2～0.8份；纳米级填料0.1～0.5份。
本发明提供了上述技术方案所述聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯多元醇、混合抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、内润滑剂、水解稳定剂和纳米填料混合，在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下对所得混合物料进行除水处理，将除水处理后所得物料与有机金属类催化剂混合，得到第一组分；
将扩链剂在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，得到第二组分；
将异氰酸酯、第一组分和第二组分浇注到双螺杆反应器中，依次进行造粒和干燥，得到聚氨酯热熔胶。
优选地，所述双螺杆反应器中各段的温度设定具体如下：
第1段：100～140℃；第2段：100～140℃；第3段：120～160℃；第4段：120～160℃；
第5段：140～180℃；第6段：140～180℃；第7段：160～200℃；第8段：160～200℃；
第9段：160～200℃；第10段：160～200℃；第11段：160～200℃；第12段：160～200℃；
第13段：140～180℃；第14段：140～180℃；第15段：140～180℃；机头：170～210℃。
本发明提供了一种聚酯多元醇，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：癸二酸10～30份；C4～C8二元酸20～50份；C2～C12二元醇20～50份；钛酸酯类催化剂0.01～0.1份。本发明在制备聚酯多元醇时引入癸二酸，能够提高所述聚酯多元醇的耐热性和刚性，以所述聚酯多元醇作为聚氨酯热熔胶的软段，能够大大提高所述聚氨酯热熔胶的耐热老化性能和粘接强度；同时，采用混合酸(即癸二酸和C4～C8二元酸)能够降低所述聚酯多元醇的结晶性，有利于提高聚氨酯热熔胶的浸润性和强度，进而有利于改善聚氨酯热熔胶的加工性能。此外，采用本发明提供的聚酯多元醇制备得到的聚氨酯热熔胶具有耐水性能优良、热熔性能稳定、适应的粘接材质范围广的特点，对涤纶和丙纶等材质粘接性能良好。实施例的结果表明，本发明提供的聚氨酯热熔胶熔融指数为3.5g(150℃，2.16Kg，10min)，软化点为110℃，对涤纶长丝编织层和TPU内衬的初始粘接强度为35N/2.5cm；在75℃条件下放置7天粘接强度保留80％以上、在75℃水中放置7天粘接强度保留80％以上、在-50～-60℃条件下放置7天粘接强度保留80％以上，说明本发明提供的聚氨酯热熔胶的耐热老化性能、耐水和耐寒性能好。
本发明提供的聚酯多元醇生产成本低，制备方法操作简便，便于规模化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种聚酯多元醇，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：
癸二酸10～30份；C4～C8二元酸20～50份；C2～C12二元醇20～50份；钛酸酯类催化剂0.01～0.1份。
在本发明中，按重量份数计，制备所述聚酯多元醇的原料包括癸二酸10～30份，优选为15～25份，更优选为20份。
在本发明中，以所述癸二酸的重量份数为基准，制备所述聚酯多元醇的原料包括C4～C8二元酸20～50份，优选为35～45份，更优选为30～40份。本发明对于所述C4～C8二元酸的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的C4～C8二元酸即可，具体如己二酸、丁二酸或戊二酸。
在本发明中，在制备聚酯多元醇时引入癸二酸，能够提高所述聚酯多元醇的耐热性和刚性，以所述聚酯多元醇作为聚氨酯热熔胶的软段，能够大大提高所述聚氨酯热熔胶的耐热老化性能和粘接强度；同时，采用混合酸(即癸二酸和C4～C8二元酸)能够降低所述聚酯多元醇的结晶性，有利于提高聚氨酯热熔胶的浸润性和强度，进而有利于改善聚氨酯热熔胶的加工性能。
在本发明中，以所述癸二酸的重量份数为基准，制备所述聚酯多元醇的原料包括C2～C12二元醇20～50份，优选为35～45份，更优选为30～40份。本发明对于所述C2～C12二元醇的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的C2～C12二元醇即可，具体如乙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇，新戊二醇、二甘醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇或1,4-环己二甲醇。
在本发明中，以所述癸二酸的重量份数为基准，制备所述聚酯多元醇的原料包括钛酸酯类催化剂0.01～0.1份，优选为0.03～0.07份，更优选为0.05份。本发明对于所述钛酸酯类催化剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的钛酸酯类催化剂即可，具体如钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯。
在本发明中，所述聚酯多元醇的酸值优选≤0.8mgKOH/g，更优选为0.1～0.5mgKOH/g；羟值优选为28～56mgKOH/g，更优选为35～45mgKOH/g；重均分子量优选为1000～5000，更优选为2000～4000。
本发明提供了上述技术方案所述聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛中，将癸二酸、C2～C12二元醇和C4～C8二元酸混合后进行出水处理，得到出水物料；
在保护气氛中，将所述出水物料与钛酸酯类催化剂混合后进行第一阶段缩聚反应，得到第一阶段缩聚物料；
将所述第一阶段缩聚物料在抽真空条件下进行第二阶段缩聚反应，得到聚酯多元醇。
本发明在保护气氛中，将癸二酸、C2～C12二元醇和C4～C8二元酸混合后进行出水处理，得到出水物料。本发明对于提供所述保护气氛的保护气体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的保护气体即可，具体如氮气。在本发明中，所述出水处理的温度优选为120～150℃，更优选为130～140℃；保温时间优选为1～3h，更优选为2h。
得到出水物料后，本发明在保护气氛中，将所述出水物料与钛酸酯类催化剂混合后进行第一阶段缩聚反应，得到第一阶段缩聚物料。本发明对于提供所述保护气氛的保护气体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的保护气体即可，具体如氮气。在本发明中，所述第一阶段缩聚反应的保温温度优选为210～240℃，更优选为220～230℃；保温时间为1～4h，更优选为2～3h；升温至所述第一阶段缩聚反应的保温温度的升温速率优选为9～11℃/min，更优选为10℃/min。
在本发明中，在所述第一阶段缩聚反应过程中，由于C2～C12二元醇过量，所述癸二酸和C4～C8二元酸与所述C2～C12二元醇通过酯化反应方式缩聚生成低分子量线性端羟基聚酯二元醇和水。
得到第一阶段缩聚物料后，本发明将所述第一阶段缩聚物料在抽真空条件下进行第二阶段缩聚反应，得到聚酯多元醇。在本发明中，所述第二阶段缩聚反应的保温温度优选为210～240℃，更优选为220～230℃；保温时间优选为5～8h，更优选为6～7h。
在本发明中，在所述第二阶段缩聚反应过程中，所述抽真空优选包括以下步骤：
在-0.05～-0.09MPa的真空度条件下对所述第一阶段缩聚物料进行第一抽真空处理1～2h；
在-0.096～-0.1MPa的真空度条件下对所得物料进行第二抽真空处理4～6h。
在本发明中，在所述第二阶段缩聚反应过程中，通过抽真空能够加速缩聚反应速率，同时脱去反应过程中产生的水和低分子量聚酯二醇(重均分子量小于500)。
在进行实际生产时，本发明优选在反应釜中制备所述聚酯多元醇，具体包括以下步骤：
将癸二酸、C2～C12二元醇和C4～C8二元酸投入反应釜中，加热升温并通入保护气体，在120～150℃条件下保温进行出水处理1～3h；以9～11℃/min升温速率将所得出水物料升温至210～240℃，加入钛酸酯类催化剂，保温进行第一阶段缩聚反应1～4h；所述第一阶段缩聚反应过程中控制回流塔顶温不超过100℃，所述第一阶段缩聚反应结束后，以10～70℃/min的速率对回流塔进行降温，待回流塔顶温降至30～60℃，停止通保护气，进行第二阶段缩聚反应，具体是控制体系温度为210～240℃，在-0.05～-0.09MPa的真空度条件下进行第一抽真空处理1～2h，然后在-0.096～-0.1MPa的真空度条件下对所得物料进行第二抽真空处理4～6h，在整个抽真空过程中控制回流塔顶温不超过80℃，待所得物料酸值≤0.8mgKOH/g、羟值为28～56mgKOH/g时停止抽真空处理，通入保护气体冷却出料，得到聚酯多元醇。
本发明提供了一种聚氨酯热熔胶，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：上述技术方案所述聚酯多元醇或上述技术方案所述制备方法制备得到的聚酯多元醇75～90份；扩链剂1～5份；二异氰酸酯8～20份；有机金属类催化剂0.01～0.1份；混合抗氧剂0.1～0.5份；光稳定剂0.1～0.5份；紫外光吸收剂0.2～0.8份；内润滑剂0.01～0.1份；水解稳定剂0.2～0.8份；纳米级填料0.1～0.5份。
在本发明中，按重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括聚酯多元醇75～90份，优选为80～85份。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括扩链剂1～5份，优选为2～4份，更优选为3份。在本发明中，所述扩链剂优选为乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、1,4-环己二甲醇、一缩二乙二醇、1,3-丙二醇和TCD三环二醇中的一种或几种。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括二异氰酸酯8～20份，优选为10～18份，更优选为12～16份。在本发明中，所述二异氰酸酯优选包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)或己二异氰酸酯(HDI)。
在本发明中，所述聚酯多元醇和扩链剂中含有大量羟基，能够与异氰酸酯反应，提高目标产物聚氨酯热熔胶的分子量，增加其力学性能。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括有机金属类催化剂0.01～0.1份，优选为0.03～0.07份，更优选为0.05份。在本发明中，所述有机金属类催化剂优选包括有机锡类催化剂或有机铋类催化剂，更优选包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋或环烷酸铋。在本发明中，所述有机金属类催化剂能够提高聚酯多元醇和扩链剂中羟基与异氰酸酯的反应活性，进而提高反应速率。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括混合抗氧剂0.1～0.5份，优选为0.2～0.4份，更优选为0.3份。在本发明中，所述混合抗氧剂优选包括主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂和辅助抗氧剂的质量比优选为(2～4)：1。在本发明中，所述主抗氧剂优选包括受阻酚类抗氧剂或芳香族仲胺类抗氧剂；本发明对于所述主抗氧剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的抗氧剂即可；具体的，阻酚类抗氧剂如抗氧剂245、抗氧剂1010或抗氧剂1076，芳香族仲胺类抗氧剂如抗氧剂5057。在本发明中，所述辅助抗氧剂优选为亚磷酸酯类抗氧剂；本发明对于所述辅助抗氧剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的抗氧剂即可，具体如抗氧剂168或抗氧剂TNPP。
在本发明中，所述混合抗氧剂的作用是防止聚氨酯热熔胶热氧降解。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括光稳定剂0.1～0.5份，优选为0.2～0.4份，更优选为0.3份。本发明对于所述光稳定剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的光稳定剂即可；在本发明中，所述光稳定剂优选包括光稳定剂292、光稳定剂622或光稳定剂770。在本发明中，所述光稳定剂的作用是防止聚氨酯热熔胶光老化和黄变。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括紫外光吸收剂0.2～0.8份，优选为0.3～0.7份，更优选为0.4～0.6h。本发明对于所述紫外光吸收剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的紫外光吸收剂即可，具体如紫外光吸收剂UV-320、紫外光吸收剂UV-328或紫外光吸收剂UV-1130。在本发明中，所述紫外光吸收剂主要作用是吸收紫外光，防止聚氨酯热熔胶受紫外光照射后分解和黄变。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括内润滑剂0.01～0.1份，优选为0.03～0.07份，更优选为0.05份。本发明对于所述内润滑剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的内润滑剂即可，具体如硬脂酸锌、滑石粉、聚乙烯蜡或有机硅润滑剂。本发明对于所述有机硅润滑剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的有机硅润滑剂即可，具体如有机硅润滑剂L1162。在本发明中，所述内润滑剂的作用是提高聚氨酯热熔胶的熔融流动性。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括水解稳定剂0.2～0.8份，优选为0.4～0.6份。在本发明中，所述水解稳定剂优选包括碳化二亚胺类水解稳定剂和环氧类水解稳定剂；本发明对于所述水解稳定剂的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的水解稳定剂即可，具体的，所述碳化二亚胺类水解稳定剂如单碳化二亚胺和聚碳化二亚胺，所述环氧类水解稳定剂如缩水甘油醚类化合物。在本发明中，所述水解稳定剂的作用是抑制和延缓聚氨酯热熔胶在潮湿环境中的水解情况。
在本发明中，以所述聚酯多元醇的重量份数计，制备所述聚氨酯热熔胶的原料包括纳米级填料0.1～0.5份，优选为0.2～0.4份。在本发明中，所述纳米级填料的粒度优选为5～50nm，更优选为15～30nm。本发明对于所述纳米级填料的具体种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的纳米级填料即可，具体如纳米白炭黑或纳米碳酸钙。在本发明中，所述纳米级填料的作用是提高聚氨酯热熔胶的强度和耐老化性能。
本发明提供了上述技术方案所述聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯多元醇、混合抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、内润滑剂、水解稳定剂和纳米填料混合，在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下对所得混合物料进行除水处理，将除水处理后所得物料与有机金属类催化剂混合，得到第一组分；
将扩链剂在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，得到第二组分；
将异氰酸酯、第一组分和第二组分浇注到双螺杆反应器中，依次进行造粒和干燥，得到聚氨酯热熔胶。
本发明将聚酯多元醇、混合抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、内润滑剂、水解稳定剂和纳米填料混合，在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下对所得混合物料进行除水处理，将除水处理后所得物料与有机金属类催化剂混合，得到第一组分。在本发明中，所述聚酯多元醇在使用前优选先进行熔融处理，即，将熔融的聚酯多元醇与其余组分混合后进行除水处理。本发明对于各原料的混合没有特殊的限定，能够将各物料混合均匀即可。本发明对于所述除水处理的时间没有特殊的限定，能够保证所得物料的含水量≤500ppm即可。
本发明将扩链剂在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，得到第二组分。本发明对于所述除水处理的时间没有特殊的限定，能够保证所得物料的含水量≤500ppm即可。
得到第一组分和第二组分后，本发明将异氰酸酯、第一组分和第二组分浇注到双螺杆反应器中，依次进行造粒和干燥，得到聚氨酯热熔胶。在本发明中，所述异氰酸酯可以直接使用或者是熔融后使用。在本发明中，所述异氰酸酯的浇注流量优选为560～660g/min，所述第一组分的浇注流量优选为4000～4800g/min，所述第二组分的浇注流量优选为50～80g/min。
在本发明中，所述双螺杆反应器中各段的温度优选设定如下：
第1段：100～140℃；第2段：100～140℃；第3段：120～160℃；第4段：120～160℃；
第5段：140～180℃；第6段：140～180℃；第7段：160～200℃；第8段：160～200℃；
第9段：160～200℃；第10段：160～200℃；第11段：160～200℃；第12段：160～200℃；
第13段：140～180℃；第14段：140～180℃；第15段：140～180℃；机头：170～210℃。
本发明对于所述造粒和干燥没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的造粒和干燥的技术方案即可。
在进行实际生产时，本发明优选在反应釜中加入熔融的聚酯多元醇、混合抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、内润滑剂、水解稳定剂以及纳米填料，在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，加入有机金属类催化剂，搅拌均匀后注入浇注机A组分罐；将扩链剂在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，注入浇注机B组分罐；将所述二异氰酸酯直接加入或熔融后加入到浇注机C组分罐；将所得三个组分浇注到双螺杆反应器中，然后经切粒机造粒、烘干、包装，得到聚氨酯热熔胶产品；在本发明中，所述双螺杆反应器中各段的温度优选设定如下：
第1段：100～140℃；第2段：100～140℃；第3段：120～160℃；第4段：120～160℃；
第5段：140～180℃；第6段：140～180℃；第7段：160～200℃；第8段：160～200℃；
第9段：160～200℃；第10段：160～200℃；第11段：160～200℃；第12段：160～200℃；
第13段：140～180℃；第14段：140～180℃；第15段：140～180℃；机头：170～210℃。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将1137kg癸二酸、2090kg 1,4-丁二醇和2273kg己二酸投入到6m3反应釜中，加热升温并通入氮气，物料温度达到140℃时开始出水，保温进行出水处理2h；然后按照10℃/min的升温速度将所得出水物料升温至230℃，加入2.75kg钛酸四异丙酯，保温反应2h，全程控制回流塔顶温不超过100℃，以50℃/min的速率对回流塔进行降温，待回流塔顶温降至40℃，停止通氮气，控制体系温度为230℃，在-0.05MPa的真空度条件下进行抽真空处理2h，然后在-0.096MPa的真空度条件下进行抽真空处理4h，在整个抽真空过程中控制回流塔顶温不超过80℃，取样快速测试酸值和羟值，测得样品的酸值为0.45mgKOH/g，羟值为38.52mgKOH/g，停止抽真空处理，通氮气将物料冷却至100℃后出料于储料釜中，得到聚酯多元醇；测试所得聚酯多元醇的酸值、羟值和含水量，结果显示，酸值为0.38mgKOH/g，羟值为38.43mgKOH/g，含水量为120ppm。
将所述聚酯多元醇与6kg抗氧剂1010、6kg抗氧剂168、12kg光稳定剂770、24kg紫外光吸收剂UV-328、3kg有机硅润滑剂L1162、30kg水解稳定剂聚碳化二亚胺P200和18kg纳米级填料纳米白炭黑混合，在110℃、-0.096MPa条件下对所得混合物料进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，加入0.6kg有机烯类催化剂二月桂酸二丁基锡，搅拌3h后注入浇注机A组分罐；将扩链剂1,4-丁二醇在110℃、-0.096MPa条件下进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，注入浇注机B组分罐；将二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加入到浇注机C组分罐；设定浇注机A罐流量为4700g/min，B罐流量为77g/min，C罐流量为660g/min，将物料浇注到双螺杆反应器中，然后经切粒机造粒、烘干、包装，得到聚氨酯热熔胶产品；其中，双螺杆的各段温度设定为：
第1段：120℃；第2段：140℃；第3段：150℃；第4段：160℃；第5段：170℃；第6段：180℃；第7段：200℃；第8段：200℃；第9段：200℃；第10段：200℃；第11段：190℃；第12段：180℃；第13段：180℃；第14段：180℃；第15段：180℃；机头：200℃。
将所述聚氨酯热熔胶产品在常温放置7天后进行性能测试，结果显示，熔融指数为3.5g(150℃，2.16kg，10min)，软化点为110℃，对涤纶长丝编织层和TPU内衬初始粘接强度为35N/2.5cm。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶热熔流动性好，具有较好的加工性能，同时具有较高的粘结强度，粘结性能良好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在75℃条件下放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐热老化性能好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在75℃水中放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐水性能好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在-50℃条件下放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐寒性能好。
实施例2
将3170kg癸二酸、5155kg 1,6-己二醇和3170kg己二酸投入到12m3反应釜中，加热升温并通入氮气，物料温度达到150℃时开始出水，保温进行出水处理3h；然后按照10℃/min的升温速度将所得出水物料升温至240℃，加入2.75kg钛酸四异丙酯，保温反应3h，全程控制回流塔顶温不超过100℃，以60℃/min的速率对回流塔进行降温，待回流塔顶温降至40℃，停止通氮气，控制体系温度为230℃，在-0.09MPa的真空度条件下进行抽真空处理1h，然后在-0.1MPa的真空度条件下进行抽真空处理6h，在整个抽真空过程中控制回流塔顶温不超过80℃，取样快速测试酸值和羟值，测得样品的酸值为0.36mgKOH/g，羟值为55.33mgKOH/g，停止抽真空处理，通氮气将物料冷却至100℃后出料于储料釜中，得到聚酯多元醇；测试所得聚酯多元醇的酸值、羟值和含水量，结果显示，酸值为0.32mgKOH/g，羟值为55.30mgKOH/g，含水量为150ppm。
将所述聚酯多元醇与24kg抗氧剂1076、12kg抗氧剂TNPP、24kg光稳定剂292、60kg紫外光吸收剂UV-1164、2.4kg内润滑剂聚乙烯蜡、48kg水解稳定剂缩水甘油醚GE500和36kg纳米级填料纳米碳酸钙混合，在110℃、-0.096MPa条件下对所得混合物料进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，加入12kg有机铋类催化剂KRBi-3，搅拌3h后注入浇注机A组分罐；将扩链剂1,4-环己二甲醇和1,6-己二醇(摩尔比为1：1)在110℃、-0.096MPa条件下进行除水处理，待所得物料的含水量≤500ppm时停止抽真空，注入浇注机B组分罐；将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)加入到浇注机C组分罐；设定浇注机A罐流量为4040g/min，B罐流量为53g/min，C罐流量为560g/min，将物料浇注到双螺杆反应器中，然后经切粒机造粒、烘干、包装，得到聚氨酯热熔胶产品；其中，双螺杆的各段温度设定为：
第1段：140℃；第2段：140℃；第3段：160℃；第4段：160℃；第5段：180℃；第6段：180℃；第7段：200℃；第8段：200℃；第9段：200℃；第10段：200℃；第11段：200℃；第12段：200℃；第13段：180℃；第14段：180℃；第15段：180℃；机头：210℃。
将所述聚氨酯热熔胶产品在常温放置14天后进行性能测试，结果显示，熔融指数为4.4g(150℃，2.16kg，10min)，软化点为105℃，对涤纶长丝编织层和TPU内衬初始粘接强度为34N/2.5cm。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶热熔流动性好，具有较好的加工性能，同时具有较高的粘结强度，粘结性能良好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在75℃条件下放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐热老化性能好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在75℃水中放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐水性能好。
将所述聚氨酯热熔胶产品在-60℃条件下放置7天后进行性能测试，结果显示，粘接强度保留80％以上。说明本发明提供的聚氨酯热熔胶耐寒性能好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚酯多元醇，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：
癸二酸10～30份；C4～C8二元酸20～50份；C2～C12二元醇20～50份；钛酸酯类催化剂0.01～0.1份。
2.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇的酸值≤0.8mgKOH/g，羟值为28～56mgKOH/g，重均分子量为1000～5000。
3.权利要求1或2所述聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛中，将癸二酸、C2～C12二元醇和C4～C8二元酸混合后进行出水处理，得到出水物料；
在保护气氛中，将所述出水物料与钛酸酯类催化剂混合后进行第一阶段缩聚反应，得到第一阶段缩聚物料；
将所述第一阶段缩聚物料在抽真空条件下进行第二阶段缩聚反应，得到聚酯多元醇。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述出水处理的温度为120～150℃，保温时间为1～3h。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段缩聚反应的保温温度为210～240℃，保温时间为1～4h；升温至所述第一阶段缩聚反应的保温温度的升温速率为9～11℃/min。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二阶段缩聚反应的保温温度为210～240℃，保温时间为5～8h。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述第二阶段缩聚反应过程中，所述抽真空包括以下步骤：
在-0.05～-0.09MPa的真空度条件下对所述第一阶段缩聚物料进行第一抽真空处理1～2h；
在-0.096～-0.1MPa的真空度条件下对所得物料进行第二抽真空处理4～6h。
8.一种聚氨酯热熔胶，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：权利要求1或2所述聚酯多元醇或权利要求3～7任一项所述制备方法制备得到的聚酯多元醇75～90份；扩链剂1～5份；二异氰酸酯8～20份；有机金属类催化剂0.01～0.1份；混合抗氧剂0.1～0.5份；光稳定剂0.1～0.5份；紫外光吸收剂0.2～0.8份；内润滑剂0.01～0.1份；水解稳定剂0.2～0.8份；纳米级填料0.1～0.5份。
9.权利要求8所述聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯多元醇、混合抗氧剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、内润滑剂、水解稳定剂和纳米填料混合，在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下对所得混合物料进行除水处理，将除水处理后所得物料与有机金属类催化剂混合，得到第一组分；
将扩链剂在温度为100～120℃、真空度为-0.096～-0.1MPa的条件下进行除水处理，得到第二组分；
将异氰酸酯、第一组分和第二组分浇注到双螺杆反应器中，依次进行造粒和干燥，得到聚氨酯热熔胶。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆反应器中各段的温度设定具体如下：
第1段：100～140℃；第2段：100～140℃；第3段：120～160℃；第4段：120～160℃；
第5段：140～180℃；第6段：140～180℃；第7段：160～200℃；第8段：160～200℃；
第9段：160～200℃；第10段：160～200℃；第11段：160～200℃；第12段：160～200℃；
第13段：140～180℃；第14段：140～180℃；第15段：140～180℃；机头：170～210℃。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109735285A (zh) * 2019-01-07 2019-05-10 上海灼日新材料科技有限公司 一种高精密电子用pur热熔胶及其制备方法
CN115057990A (zh) * 2022-07-20 2022-09-16 浙江华峰合成树脂有限公司 一种粘结层用聚氨酯树脂及其制备方法和应用
CN115160537A (zh) * 2022-08-03 2022-10-11 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 一种具有粘接密封性能的高导热材料及其制备方法
CN115160537B (zh) * 2022-08-03 2024-06-11 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 一种具有粘接密封性能的高导热材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB954110A (en) * 1961-03-02 1964-04-02 Du Pont Terephthalate copolyester adhesive compositions
CN102690409A (zh) * 2012-06-16 2012-09-26 上海天洋热熔胶有限公司 一种低熔点聚酯热熔胶的制备方法
CN103614108A (zh) * 2013-11-30 2014-03-05 江苏力合粘合剂有限公司 一种软包装复合树脂及其制备方法
CN105622905A (zh) * 2016-03-07 2016-06-01 美瑞新材料股份有限公司 一种制备聚酯多元醇的工艺方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB954110A (en) * 1961-03-02 1964-04-02 Du Pont Terephthalate copolyester adhesive compositions
CN102690409A (zh) * 2012-06-16 2012-09-26 上海天洋热熔胶有限公司 一种低熔点聚酯热熔胶的制备方法
CN103614108A (zh) * 2013-11-30 2014-03-05 江苏力合粘合剂有限公司 一种软包装复合树脂及其制备方法
CN105622905A (zh) * 2016-03-07 2016-06-01 美瑞新材料股份有限公司 一种制备聚酯多元醇的工艺方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
海关总署加工贸易及保税监管司: "《加工贸易单耗标准实务手册》", 31 December 2011, 中国海关出版社 *
牛杰峰: "自动充气垫用聚氨酯胶黏剂的研制", 《中国聚氨酯工业协会弹性体专业委员会2013年会论文集》 *
詹益兴: "《精细化工新产品》", 30 June 2007, 科学技术文献出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109735285A (zh) * 2019-01-07 2019-05-10 上海灼日新材料科技有限公司 一种高精密电子用pur热熔胶及其制备方法
CN115057990A (zh) * 2022-07-20 2022-09-16 浙江华峰合成树脂有限公司 一种粘结层用聚氨酯树脂及其制备方法和应用
CN115057990B (zh) * 2022-07-20 2023-11-03 浙江华峰合成树脂有限公司 一种粘结层用聚氨酯树脂及其制备方法和应用
CN115160537A (zh) * 2022-08-03 2022-10-11 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 一种具有粘接密封性能的高导热材料及其制备方法
CN115160537B (zh) * 2022-08-03 2024-06-11 广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院 一种具有粘接密封性能的高导热材料及其制备方法

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