CN110283291A - 一种改性湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种改性湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，特别是一种适于未经预处理的PP等非极性和弱极性的难粘材料粘接用的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。该改性湿固化聚氨酯热熔的原料构成，按质量份数计，包括：聚醚多元醇30‑47.45份，邻苯类聚酯多元醇10‑20份，己二酸聚酯多元醇20‑30份，聚烯烃热熔胶聚合物2.5‑5份，4,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯20‑25份，催化剂0.05‑0.1份。根据本发明制备所得的反应型湿固化聚氨酯热熔胶，适于粘接极性材料的同时，与PP等未经预处理的非极性或弱极性的难粘材料亦具有很好的相溶性，亦适于该类难粘材料的直接粘接。

Description

一种改性湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，特别是一种适于未经预处理的PP等非极性和弱极性的难粘材料粘接用的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
湿固化聚氨酯热熔胶（以下简称PUR）是一类含端-NCO基团的聚氨酯胶粘剂。使用时，加热熔融施胶，待胶层冷却物理固化产生初步的粘接力后，胶层中的端NCO再与空气中的湿气或被粘物表面的活泼氢化合物反应，产生化学交联固化。湿固化聚氨酯热熔胶不仅具有传统热塑性热熔胶快速粘接定位、提供较高的初粘强度优点，也能进一步固化交联，使胶层的粘接力、内聚强度等都能得到明显的提高。因此，湿固化聚氨酯热熔胶广泛应用于纺织品复合、橡胶、塑料、金属与汽车制造、纺织业、制鞋业、书刊装订、木材工业及家具行业、电子行业等的粘接 。
由于聚氨酯分子链中酯键及氨酯键为极性基团，故对极性材料的粘接较好，而对非极性或弱极性材料的粘接效果较差。目前，当将常规湿固化聚氨酯热熔胶用于非极性或弱极性的难粘材料的粘接时，基本上都需要对粘接基材进行预处理才能达到粘接需求。
故，如何提供一种湿固化聚氨酯热熔，当其用于非极性或弱极性的难粘材料的粘接时，无需对粘接基材进行预处理，即可达到粘接效果，成为待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种改性湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，使得通过本发明制备所得的湿固化聚氨酯热熔胶，直接适于PP等非极性或弱极性的难粘材料的粘接。
本发明所采用的技术方案为：一种改性湿固化聚氨酯热熔，其原料构成，按质量份数计，包括：聚醚多元醇30-47.45份，邻苯类聚酯多元醇10-20份，己二酸聚酯多元醇20-30份，聚烯烃热熔胶聚合物2.5-5份，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯20-25份，催化剂0.05-0.1份。
上述聚醚多元醇为聚丙二醇，其数均分子量为1000；
上述邻苯类聚酯多元醇选自聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇或聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇，其数均分子量为3500；
上述己二酸聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇，其数均分子量为3000；
上述聚烯烃热熔胶聚合物可以是反应型聚烯烃热熔胶，也可以是非反应型聚烯烃热熔胶；当选择反应型聚烯烃热熔胶时，优选其牌号为SikaMelt®-9184IS；当选择非反应型聚烯烃热熔胶时，优选其牌号为SikaMelt®-9171；
上述催化剂为双(2,2-吗啉乙基)醚。
一种改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包含如下步骤：
（1）按质量份数计，选取如下原料：聚醚多元醇30~47.45份，邻苯类聚酯多元醇10~20份，己二酸聚酯多元醇20~30份，聚烯烃热熔胶聚合物2.5~5份，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯20~25份，催化剂0.05~0.1份；
（2）将聚醚多元醇、邻苯类聚酯多元醇、己二酸聚酯多元醇，加入到反应釜中，搅拌混合均匀，加热升温至120℃~130℃，在真空度<100Pa条件下，脱水1h；
（3）、加入聚烯烃热熔胶聚合物，加热升温至140℃，在真空度<100Pa条件下，搅拌熔融1h；
（4）、降温至115℃~120℃，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌反应1h；
（5）、加入催化剂，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌10min~15min；
（6）、氮气保护下快速出料，并封装于铝箔袋中即得。
上述步骤（1）中，所述聚醚多元醇为数均分子量1000的聚丙二醇；所述的邻苯类聚酯多元醇选自数均分子量3500的聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇或聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇；所述的己二酸聚酯多元醇为数均分子量3000的聚己二酸丁二醇酯二醇；所述聚烯烃热熔胶聚合物为反应型聚烯烃热熔胶或非反应型聚烯烃热熔胶中的一种，反应型聚烯烃热熔胶聚合物牌号优选SikaMelt®-9184，非反应型聚烯烃热熔胶聚合物牌号优选SikaMelt®-9171；所述催化剂为双(2,2-吗啉乙基)醚。
本发明的创新之处及有益效果在于：原料构成体系中，在引入邻苯类聚酯多元醇的基础上，进一步引入聚烯烃热熔胶聚合物作为改性剂，该聚烯烃热熔胶聚合物可以是反应型的，也可以是非反应型的，再辅以特定的制备步骤，使得根据本发明制备所得的反应型湿固化聚氨酯热熔胶，适于粘接极性材料的同时，与PP等未经预处理的非极性或弱极性的难粘材料亦具有很好的相溶性，亦适于该类难粘材料的直接粘接，且均能达到破材效果，进一步拓宽聚氨酯熔胶产品的应用领域和发展空间。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
实施例1
一种改性湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成，按质量份数计，包括：聚丙二醇47.45份、聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇10份、聚己二酸丁二醇酯二醇20份、反应型聚烯烃热熔胶（牌号SikaMelt®-9184）2.5份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯20份、双(2,2-吗啉乙基)醚0.05份。
上述改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，步骤如下：
（1）参考上述原料构成选取原料；
（2）将聚丙二醇、聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇加入到反应釜中，搅拌混合均匀，加热升温至120℃~130℃，在真空度<100Pa条件下，脱水1h；
（3）加入反应型聚烯烃热熔胶，加热升温至140℃，在真空度<100Pa条件下，搅拌熔融1h；
（4）降温至115℃~120℃，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌反应1h；
（5） 加入双(2,2-吗啉乙基)醚，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌10min~15min；
（6）氮气保护下快速出料，并封装于铝箔袋中即得。
根据实施例1所得产物样品标记为A1。
实施例2
一种改性湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成，按质量份数计，包括：聚丙二醇30份、聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇10份、聚己二酸丁二醇酯二醇29.95份、非反应型聚烯烃热熔胶（牌号SikaMelt®-9171）5份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯25份、双(2,2-吗啉乙基)醚0.05份。
上述改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，步骤如下：
（1）参考上述原料构成选取原料；
（2）将聚丙二醇、聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇加入到反应釜中，搅拌混合均匀，加热升温至120℃~130℃，在真空度<100Pa条件下，脱水1h；
（3）加入非反应型聚烯烃热熔胶，加热升温至140℃，在真空度<100Pa条件下，搅拌熔融1h；
（4）降温至115℃~120℃，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌反应1h；
（5）加入双(2,2-吗啉乙基)醚，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌10min~15min；
（6）氮气保护下快速出料，并封装于铝箔袋中即得。
根据实施例2所得产物样品标记为A2。
实施例3
一种改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其原料构成，按质量份数计，包括：聚丙二醇32.4份、聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇20份、聚己二酸丁二醇酯二醇20份、非反应型聚烯烃热熔胶2.5份、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯25份、双(2,2-吗啉乙基)醚0.1份。
上述改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，步骤如下：
（1）参考上述原料构成选取原料；
（2）将聚丙二醇、聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇加入到反应釜中，搅拌混合均匀，加热升温至120℃~130℃，在真空度<100Pa条件下，脱水1h；
（3）加入反应型聚烯烃热熔胶聚合物，加热升温至140℃，在真空度<100Pa条件下，搅拌熔融1h；
（4） 降温至115℃~120℃，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌反应1h；
（5） 加入双(2,2-吗啉乙基)醚，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌10min~15min；
（6）氮气保护下快速出料，并封装于铝箔袋中即得。
根据实施例3所得产物样品标记为A3。
将上述各实施例所得产物A1-A3，分别应用于极性材料和未经预处理的非极性或弱极性等难粘材料的粘接，进行性能测试，结果如下表1所示.
表1：性能测试比对表
测试项目 PP发泡材料与玻纤环氧片材的粘接剥离 PET彩虹膜与MDF板材的粘接剥离 玻纤PP板和PVC皮的粘接剥离
A1 破材 破材 破材
A2 破材 破材 破材
A3 破材 破材 破材
从上表1中，可明显看出，通过本发明制备所得的改性湿固化聚氨酯热熔胶，对极性材料和未经预处理的如PP、PET、玻纤PP板等非极性或弱极性的难粘材料，均有较好的粘接性能，进行强度剥离时，都能达到破材效果。
可见，本发明在提高PUR对非极性材料或弱极性材料如PP、PET、玻纤PP板等的粘接效果具有很大的技术意义和突破。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，其原料构成，按质量份数计，包括：
聚醚多元醇30-47.45份，
邻苯类聚酯多元醇10-20份，
己二酸聚酯多元醇20-30份，
聚烯烃热熔胶聚合物2.5-5份，
4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯20-25份，
催化剂0.05-0.1份；
所述邻苯类聚酯多元醇选自聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇或聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇，其数均分子量为3500；
所述聚烯烃热熔胶聚合物为反应型聚烯烃热熔胶或非反应型聚烯烃热熔胶。
2.如权利要求1所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述反应型聚烯烃热熔胶的牌号为SikaMelt®-9184IS。
3.如权利要求1所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述非反应型聚烯烃热熔胶的牌号为SikaMelt®-9171。
4.如权利要求1所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚丙二醇，其数均分子量为1000；所述己二酸聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇，其数均分子量为3000；所述催化剂为双(2,2-吗啉乙基)醚。
5.一种改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
（1）按质量份数计，选取以下原料：聚醚多元醇30~47.45份，邻苯类聚酯多元醇10~20份，己二酸聚酯多元醇20~30份，聚烯烃热熔胶聚合物2.5~5份，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯20~25份，催化剂0.05~0.1份；
（2）将聚醚多元醇、邻苯类聚酯多元醇、己二酸聚酯多元醇，加入到反应釜中，搅拌混合均匀，加热升温至120℃~130℃，在真空度<100Pa条件下，脱水1h；
（3）加入聚烯烃热熔胶聚合物，加热升温至140℃，在真空度<100Pa条件下，搅拌熔融1h；
（4）降温至115℃~120℃，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌反应1h；
（5）加入催化剂，在温度115℃~125℃、真空度<100Pa条件下，搅拌10min~15min；
（6）氮气保护下快速出料，并封装于铝箔袋中即得。
6.如权利要求5所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述邻苯类聚酯多元醇选自聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇或聚邻苯二甲酸丙二醇酯二醇，其数均分子量为3500。
7.如权利要求5所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述聚烯烃热熔胶聚合物为反应型聚烯烃热熔胶或非反应型聚烯烃热熔胶。
8.如权利要求7所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述反应型聚烯烃热熔胶的牌号为SikaMelt®-9184IS。
9.如权利要求7所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述非反应型聚烯烃热熔胶的牌号为SikaMelt®-9171。
10.如权利要求5所述的改性湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述聚醚多元醇为数均分子量1000的聚丙二醇；所述己二酸聚酯多元醇为数均分子量3000的聚己二酸丁二醇酯二醇；所述催化剂为双(2,2-吗啉乙基)醚。
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