CN110452655A - 一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，包括按重量份计的以下原料：聚酯多元醇10～50份；聚醚多元醇10～40份；增粘树脂0～25份；异氰酸酯单体10～30份；热塑性树脂0～30份；活性丙烯酸单体0.1～10份；丙烯酸稀释剂0～10份；光引发剂0.1～10份；阻聚剂0.01～0.2份；催化剂0.05～0.5份；稳定剂0～0.5份；抗氧剂0.01～3份；消泡剂0～1份；偶联剂0～2份。该光/湿双固化聚氨酯热熔胶具有施胶温度低，粘度低，不拉丝，开放时间长，初始粘接强度高等优点；使用时，可先用UV光照射后再贴合，能够有效缩短保压时间，甚至可取消保压环节，提高了粘接效率。本发明还提供一种上述光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，该制备方法具有工艺简单，生产成本低的优点。

Description

一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
反应型聚氨酯热熔胶具有粘接强度高，柔韧性好，耐候性佳，适用材料广，环保无污染等优点，近年来得到了快速发展，成为热熔胶粘剂产品中重要的一个大类。本产品在织物粘接、家具封边、家电装配、电子组装等领域的应用越来越广泛。
常规的反应型聚氨酯热熔胶的固化过程一般分为两步，第一步为物理固化，通过胶水的温度降低，提高材料的内聚强度；第二步为化学固化，通过胶水分子结构中的异氰酸酯基团与空气中的水汽发生化学反应而实现整体的交联。
在使用过程中的反应型聚氨酯热熔胶不足之处在于：产品的初始粘接强度比较低，因此需要保压，增加客户在保压治具方面的成本，生产效率也受到影响。初始粘接强度的提升主要有两种途径：一、提高固体聚酯的比例，但会存在体积收缩性大，粘接效果不稳定等，耐水解性变差等问题；二、提高预聚体分子量或者添加大分子量的热塑性树脂来提高初始强度，但是会导致粘度高，施工温度高，尤其是在施工时，极易出现拉丝现象，即到达点胶终点时，胶水不会与点胶针头断开，导致胶线粘附在产品上，对产品外观造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，旨在解决现有技术中的聚氨酯热熔胶初始粘接强度低，需要保压的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶，包括按重量份计的以下原料：
聚酯多元醇10～50份；
聚醚多元醇10～40份；
增粘树脂0～25份；
异氰酸酯单体10～30份；
热塑性树脂0～30份；
活性丙烯酸单体0.1～10份；
丙烯酸稀释剂0～10份；
光引发剂0.1～10份；
阻聚剂0.01～0.2份；
催化剂0.05～0.5份；
稳定剂0～0.5份；
抗氧剂0.01～3份；
消泡剂0～1份；
偶联剂0～2份。
较优地，所述聚酯多元醇的分子量为1000～4000，含水量<0.5％，酸值<1mgKOH/g。
较优地，所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚三亚甲基醚二醇、双酚A/氧化丙烯聚醚二醇、双酚A/氧化乙烯聚醚二醇、共聚醚二醇中的一种或一种以上的组合物。
较优地，所述聚醚多元醇的分子量为400～4000，含水量<0.5％。
较优地，所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上的组合物。
较优地，所述热塑性树脂为热塑性丙烯酯树脂、EVA树脂、无规聚烯烃树脂中的一种或一种以上的组合物。
较优地，所述热塑性丙烯酯树脂的Tg点在45℃以上，分子量为5000～500000。
较优地，所述EVA树脂的VA值在28％以上，MI值大于30g/10min。
较优地，所述增粘树脂为松香、改性松香树脂、松香季戊四醇酯、石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、单体树脂中的一种或一种以上的组合物；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种或一种以上的组合物；
所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114中的一种或一种以上的组合物；
所述除水剂为噁唑烷除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂、原甲酸三乙酯除水剂中的一种或一种以上的组合物；
所述消泡剂为非有机硅聚合物消泡剂；
所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH590中的一种或一种以上的组合物；
所述活性丙烯酸单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酯羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酯羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物；
所述丙烯酸酯稀释剂为丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙氧乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物；
所述光引发剂为189光引发剂、1173光引发剂、TPO光引发剂、TPO-L光引发剂、UV907光引发剂、184光引发剂、ITX光引发剂中的一种或一种以上的组合物；
所述阻聚剂为苯酚、MEHQ、TBC、TBX、TBQ、PTZ、THQ、三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐中的一种或一种以上的组合物。
本发明实施例还提供一种上述光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂、热塑性树脂、抗氧剂、消泡剂和稳定剂并加入反应釜中，加热至110℃～130℃，然后真空除水2h～3h，当含水量在300ppm以下时，停止真空除水；
2)降温至70℃～90℃，加入配比量的异氰酸酯单体至反应釜中，继续反应1.5h～2.5h；当游离NCO含量为1％～3％时，停止反应；
3)加入配比量的活性丙烯酸单体和阻聚剂至反应釜中，在70℃～90℃的温度条件下继续反应1h～2h；当游离NCO含量为0.8％～2.8％时，停止反应；
4)加入配比量的催化剂、光引发剂、丙烯酸稀释剂和偶联剂至反应釜中，搅拌均匀，制得所述光/湿双固化聚氨酯热熔胶。
本发明实施例提供的光/湿双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
1、该光/湿双固化聚氨酯热熔胶具有施胶温度低，粘度低，不拉丝，开放时间长，初始粘接强度高等优点；使用时，可先用UV光照射后再贴合，能够有效缩短保压时间，甚至可取消保压环节，提高了粘接效率；且粘接后的产品外观无胶渍、胶印，提升了产品的美观；
2、该光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法具有工艺简单，生产成本低的优点；且制得的光/湿双固化聚氨酯热熔胶具有性质稳定的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本发明的实施例提供了一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶，包括按重量份计的以下原料：
聚酯多元醇100kg；
聚醚多元醇100kg；
异氰酸酯单体100kg；
活性丙烯酸单体1kg；
光引发剂1kg；
阻聚剂0.1kg；
催化剂0.5kg；
抗氧剂0.1kg；
较优地，所述聚酯多元醇的分子量为1000～4000，含水量<0.5％，酸值<1mgKOH/g。
较优地，所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚三亚甲基醚二醇、双酚A/氧化丙烯聚醚二醇、双酚A/氧化乙烯聚醚二醇、共聚醚二醇中的一种或一种以上的组合物。
较优地，所述聚醚多元醇的分子量为400～4000，含水量<0.5％。
较优地，所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上的组合物。
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种或一种以上的组合物；
所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114中的一种或一种以上的组合物。
所述除水剂为噁唑烷除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂、原甲酸三乙酯除水剂中的一种或一种以上的组合物。
所述活性丙烯酸单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酯羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酯羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物。
所述光引发剂为189光引发剂、1173光引发剂、TPO光引发剂、TPO-L光引发剂、UV907光引发剂、184光引发剂、ITX光引发剂中的一种或一种以上的组合物。
所述阻聚剂为苯酚、MEHQ、TBC、TBX、TBQ、PTZ、THQ、三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐中的一种或一种以上的组合物。
本发明实施例还提供一种上述光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取聚酯多元醇100kg、聚醚多元醇100kg、抗氧剂0.1kg并加入反应釜中，加热至110℃，然后真空除水2h，当含水量在300ppm以下时，停止真空除水；
2)降温至70℃，加入配比量的异氰酸酯单体100kg至反应釜中，继续反应1.5h；当游离NCO含量为1％～3％时，停止反应；
3)加入配比量的活性丙烯酸单体1kg和阻聚剂0.1kg至反应釜中，在70℃的温度条件下继续反应1h；当游离NCO含量为0.8％～2.8％时，停止反应；
4)加入配比量的催化剂0.5kg、光引发剂1kg至反应釜中，搅拌均匀，制得所述光/湿双固化聚氨酯热熔胶。
实施例2
一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶，包括按重量份计的以下原料：
聚酯多元醇30kg；
聚醚多元醇25kg；
增粘树脂12.5kg；
异氰酸酯单体20kg；
热塑性树脂15kg；
活性丙烯酸单体5kg；
丙烯酸稀释剂5kg；
光引发剂5kg；
阻聚剂0.1kg；
催化剂0.25kg；
稳定剂0.25kg；
抗氧剂1.5kg；
消泡剂0.5kg；
偶联剂1kg。
较优地，所述热塑性树脂为热塑性丙烯酯树脂、EVA树脂、无规聚烯烃树脂中的一种或一种以上的组合物。
较优地，所述热塑性丙烯酯树脂的Tg点在45℃以上，分子量为5000～500000。
较优地，所述EVA树脂的VA值在28％以上，MI值大于30g/10min。
较优地，所述增粘树脂为松香、改性松香树脂、松香季戊四醇酯、石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、单体树脂中的一种或一种以上的组合物。
所述消泡剂为非有机硅聚合物消泡剂。
所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH590中的一种或一种以上的组合物。
所述丙烯酸酯稀释剂为丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙氧乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物。
本发明实施例还提供一种上述光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取聚酯多元醇30kg、聚醚多元醇25kg、增粘树脂12.5、热塑性树脂15kg、抗氧剂1.5kg、消泡剂0.5kg和稳定剂0.25kg并加入反应釜中，加热至120℃，然后真空除水2.5h，当含水量在300ppm以下时，停止真空除水；
2)降温至80℃，加入配比量的异氰酸酯单体20kg至反应釜中，继续反应2h；当游离NCO含量为1％～3％时，停止反应；
3)加入配比量的活性丙烯酸单体5kg和阻聚剂0.1kg至反应釜中，在80℃的温度条件下继续反应1.5h；当游离NCO含量为0.8％～2.8％时，停止反应；
4)加入配比量的催化剂0.25kg、光引发剂5kg、丙烯酸稀释剂5kg和偶联剂1kg至反应釜中，搅拌均匀，制得所述光/湿双固化聚氨酯热熔胶。
本实施例的其余部分与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例1的解释，这里不再进行赘述。
实施例3
一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶，包括按重量份计的以下原料：
聚酯多元醇50kg；
聚醚多元醇40kg；
增粘树脂25kg；
异氰酸酯单体30kg；
热塑性树脂30kg；
活性丙烯酸单体10kg；
丙烯酸稀释剂10kg；
光引发剂10kg；
阻聚剂0.2kg；
催化剂0.5kg；
稳定剂0.5kg；
抗氧剂3kg；
消泡剂1kg；
偶联剂2kg。
本发明实施例还提供一种上述光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取聚酯多元醇50kg、聚醚多元醇40kg、增粘树脂25kg、热塑性树脂30kg、抗氧剂3kg、消泡剂1kg和稳定剂0.5kg并加入反应釜中，加热至130℃，然后真空除水3h，当含水量在300ppm以下时，停止真空除水；
2)降温至90℃，加入配比量的异氰酸酯单体30kg至反应釜中，继续反应2.5h；当游离NCO含量为1％～3％时，停止反应；
3)加入配比量的活性丙烯酸单体10kg和阻聚剂0.2kg至反应釜中，在90℃的温度条件下继续反应2h；当游离NCO含量为0.8％～2.8％时，停止反应；
4)加入配比量的催化剂0.5kg、光引发剂10kg、丙烯酸稀释剂10kg和偶联剂2kg至反应釜中，搅拌均匀，制得所述光/湿双固化聚氨酯热熔胶。
本实施例的其余部分与实施例1、2相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例1、2的解释，这里不再进行赘述。
对实施例1-3制得的光/湿双固化聚氨酯热熔胶的剥离力、粘度、拉丝情况和产品外观进行了测试，测试结果请参阅表1：
表1
测试项目 测试标准 测试结果
5min剥离力 GB/T 2792-1998 >10N/8mm
24h剥离力 GB/T 2792-1998 >20N/8mm
粘度 / 1000-10000cp@120℃
60℃剥离力 GB/T 2792-1998 >10N/8mm
拉丝情况 目测 不拉丝
产品外观 目测 无色至浅黄色透明粘稠液体
由表1的测试结果可知，该光/湿双固化聚氨酯热熔胶具有施胶温度低，粘度低，不拉丝，开放时间长，初始粘接强度高等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，包括按重量份计的以下原料：
聚酯多元醇 10～50份；
聚醚多元醇 10～40份；
增粘树脂 0～25份；
异氰酸酯单体 10～30份；
热塑性树脂 0～30份；
活性丙烯酸单体 0.1～10份；
丙烯酸稀释剂 0～10份；
光引发剂 0.1～10份；
阻聚剂 0.01～0.2份；
催化剂 0.05～0.5份；
稳定剂 0～0.5份；
抗氧剂 0.01～3份；
消泡剂 0～1份；
偶联剂 0～2份。
2.根据权利要求1所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚酯多元醇的分子量为1000～4000，含水量<0.5％，酸值<1mg KOH/g。
3.根据权利要求1所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚三亚甲基醚二醇、双酚A/氧化丙烯聚醚二醇、双酚A/氧化乙烯聚醚二醇、共聚醚二醇中的一种或一种以上的组合物。
4.根据权利要求1或3所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇的分子量为400～4000，含水量<0.5％。
5.根据权利要求1所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛二酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上的组合物。
6.根据权利要求1所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述热塑性树脂为热塑性丙烯酯树脂、EVA树脂、无规聚烯烃树脂中的一种或一种以上的组合物。
7.根据权利要求6所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述热塑性丙烯酯树脂的Tg点在45℃以上，分子量为5000～500000。
8.根据权利要求6或7所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述EVA树脂的VA值在28％以上，MI值大于30g/10min。
9.根据权利要求1所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂为松香、改性松香树脂、松香季戊四醇酯、石油树脂、氢化石油树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、单体树脂中的一种或一种以上的组合物；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、四甲基乙二胺、三亚乙基二胺、双吗啉基二乙基醚、二吗啉三乙基醚中的一种或一种以上的组合物；
所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1330、抗氧剂3114中的一种或一种以上的组合物；
所述除水剂为噁唑烷除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂、原甲酸三乙酯除水剂中的一种或一种以上的组合物；
所述消泡剂为非有机硅聚合物消泡剂；
所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH590中的一种或一种以上的组合物；
所述活性丙烯酸单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酯羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酯羟丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物；
所述丙烯酸酯稀释剂为丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙氧乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或一种以上的组合物；
所述光引发剂为189光引发剂、1173光引发剂、TPO光引发剂、TPO-L光引发剂、UV907光引发剂、184光引发剂、ITX光引发剂中的一种或一种以上的组合物；
所述阻聚剂为苯酚、MEHQ、TBC、TBX、TBQ、PTZ、THQ、三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐中的一种或一种以上的组合物。
10.根据权利要求1～9任一项所述的光/湿双固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按配比称取聚酯多元醇、聚醚多元醇、增粘树脂、热塑性树脂、抗氧剂、消泡剂和稳定剂并加入反应釜中，加热至110℃～130℃，然后真空除水2h～3h，当含水量在300ppm以下时，停止真空除水；
2)降温至70℃～90℃，加入配比量的异氰酸酯单体至反应釜中，继续反应1.5h～2.5h；当游离NCO含量为1％～3％时，停止反应；
3)加入配比量的活性丙烯酸单体和阻聚剂至反应釜中，在70℃～90℃的温度条件下继续反应1h～2h；当游离NCO含量为0.8％～2.8％时，停止反应；
4)加入配比量的催化剂、光引发剂、丙烯酸稀释剂和偶联剂至反应釜中，搅拌均匀，制得所述光/湿双固化聚氨酯热熔胶。
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