CN110484188A - 具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于反应型聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，该反应型聚氨酯热熔胶包括按重量份计的以下原料：固体聚酯多元醇10～40份；聚醚多元醇15～40份；液体聚酯多元醇10～30份；异氰酸酯单体10～30份；热塑性树脂10～30份；增粘树脂10～30份；触变剂0.5～5份；催化剂0.05～0.5份；抗氧剂0.01～3份；稳定剂0～0.5份；消泡剂0～1份；偶联剂0～2份；除水剂0～3份。这种反应型聚氨酯热熔胶具有初始粘接强度高，高温时粘度稳定，不拉丝的优点。本发明还提供该反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，该制备方法具有工艺简单的优点，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于反应型聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型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。
现有技术中，提升反应型聚氨酯热熔胶的初始粘接强度主要有两种途径：
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，极易出现严重的拉丝现象，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外观上，形成外观不良。
因此，现有的反应型聚氨酯热熔胶不足之处在于：产品在提升初始粘接强度时，会出现严重的拉丝现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，旨在解决现有技术中的反应型聚氨酯热熔胶产品在提升初始粘接强度时，会出现严重的拉丝现象的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供的一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，包括按重量份计的以下原料：
固体聚酯多元醇10～40份；
聚醚多元醇15～40份；
液体聚酯多元醇10～30份；
异氰酸酯单体10～30份；
热塑性树脂10～30份；
增粘树脂10～30份；
触变剂0.5～5份；
催化剂0.05～0.5份；
抗氧剂0.01～3份；
稳定剂0～0.5份；
消泡剂0～1份；
偶联剂0～2份；
除水剂0～3份。
较优地，所述固体聚酯多元醇为熔点在25℃以上或者玻璃转化温度在25℃以上的聚酯多元醇，分子量为1000～5000。
较优地，所述固体聚酯多元醇的分子量为2000～4000，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；其分子量为400～4000，含水量<0.5％。
较优地，所述液体聚酯多元醇的分子量为500～8000。
较优地，所述异氰酸酯单体为二苯基甲烷二异氰酸酯。
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；所述EVA树脂为VA值在28％以上且MI值大于30g/10min的EVA树脂或者改性EVA树脂。
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、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；
所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺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；
所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或者一种以上的组合物；
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。
本发明实施例还提供了上述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取聚醚多元醇与触变剂，混合并分散均匀，得到混合物A；
2)按配比称取固体聚酯多元醇、液体聚酯多元醇、抗氧剂、消泡剂与稳定剂，加入反应釜中与混合物A混合，加热至110～130℃，然后真空除水2～3h，当含水量≤300ppm时，停止真空除水，得到混合物B；
3)降温至80～90℃，按配比称取异氰酸酯单体并加入反应釜中与混合物B混合，反应1.5～2.5h；当游离NCO的含量为1～3％时，停止反应，得到混合物C；
4)反应釜中通入氮气，按配比称取增粘树脂和热塑性树脂，加入反应釜中，升温到100～150℃，真空混合1～2h，得到混合物D；
5)反应釜中通入氮气，按配比称取除水剂和催化剂，加入反应釜中与混合物D混合，然后在真空条件下搅拌均匀，得到所述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶。
本发明实施例提供的具有高初粘力和低拉丝性的反应型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、该反应型聚氨酯热熔胶具有初始粘接强度高，高温时粘度稳定，不拉丝的优点；可广泛应用于木制品粘接，家具粘接、电芯折边固定、织物粘接等；粘接后的产品外观无胶渍、胶印，减少了产品的外观不良现象。
2、该具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，具有工艺简单的优点，降低了生产成本；且制得的产品具有无气泡，性质稳定，产品质量好的优点。
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具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，包括以下原料：
固体聚酯多元醇10kg；
聚醚多元醇15kg；
液体聚酯多元醇10kg；
异氰酸酯单体10kg；
热塑性树脂10kg；
增粘树脂10kg；
触变剂0.5kg；
催化剂0.05kg；
抗氧剂0.01kg。
较优地，所述固体聚酯多元醇为熔点在25℃以上或者玻璃转化温度在25℃以上的聚酯多元醇，分子量为1000～5000。
较优地，所述固体聚酯多元醇的分子量为2000～4000，含水量<0.5％，酸值<1mgKOH/g。
具体地，所述固体聚酯多元醇选自华大化学的CMA-44、CMA-3044、CMA-66-2000、CMA-66；青岛新宇田化工的POL-556、POL-538、POL-356、POL-338、POL-1856；长兴化学的5400-3000、5600、5400-200；日本大赛璐的placcel220、Placcel230、Placcel CD220中的一种或几种。
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；其分子量为400～4000，含水量<0.5％。
具体地，所述聚醚多元醇选自蓝星东大的DL2000D、DL1000D、DL400以及陶氏化学的Voranol WD2104、2110Tb、2120、2140中的一种或几种。
较优地，所述液体聚酯多元醇的分子量为500～8000。所述液体聚酯多元醇选自青岛新宇田的POL-1125、POL-156、POL-737、POL-756；日本聚氨酯工业株式会衬的NIPPollan141、150、152；日本大赛璐的Placce L220AL、L212AL以及德国赢创的dynacoll72**系列中的一种或几种。
较优地，所述异氰酸酯单体为氰酸酯、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。
进一步地，所述异氰酸酯单体优选为二苯基甲烷二异氰酸酯。
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。所述EVA树脂为VA值在28％以上且MI值大于30g/10min的EVA树脂或者改性EVA树脂。
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、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。
较优地，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺中的一种或一种以上的组合物。
进一步地，所述触变剂优选为比表面积为200-400的气相二氧化硅。
较优地，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。
较优地，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。
本发明实施例还提供了上述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取15kg的聚醚多元醇与0.5kg的触变剂，混合并分散均匀，得到混合物A；
2)按配比称取10kg的固体聚酯多元醇、10kg的液体聚酯多元醇、0.01kg的抗氧剂，加入反应釜中与混合物A混合，加热至110℃，然后真空除水2h，当含水量≤300ppm时，停止真空除水，得到混合物B；
3)降温至80℃，按配比称取10kg的异氰酸酯单体并加入反应釜中与混合物B混合，反应1.5h；当游离NCO的含量为1～3％时，停止反应，得到混合物C；
4)反应釜中通入氮气，按配比称取10kg的增粘树脂和10kg的热塑性树脂，加入反应釜中，升温到100℃，真空混合1h，得到混合物D；
5)反应釜中通入氮气，按配比称取0.05kg的催化剂，加入反应釜中与混合物D混合，然后在真空条件下搅拌均匀，得到所述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶。
实施例2
一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，包括以下原料：
固体聚酯多元醇250kg；
聚醚多元醇270kg；
液体聚酯多元醇200kg；
异氰酸酯单体200kg；
热塑性树脂200kg；
增粘树脂200kg；
触变剂30kg；
催化剂2.5kg；
抗氧剂15kg；
稳定剂2.5kg；
消泡剂5kg；
偶联剂10kg；
除水剂15kg。
较优地，所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或者一种以上的组合物。
较优地，所述消泡剂为非有机硅聚合物消泡剂。
较优地，所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH590中的一种或一种以上的组合物。
较优地，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。
本发明实施例还提供了上述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取270kg的聚醚多元醇与30kg的触变剂，混合并分散均匀，得到混合物A；
2)按配比称取250kg的固体聚酯多元醇、200kg的液体聚酯多元醇、15kg的抗氧剂、5kg的消泡剂与2.5kg的稳定剂，加入反应釜中与混合物A混合，加热至120℃，然后真空除水2.5h，当含水量≤300ppm时，停止真空除水，得到混合物B；
3)降温至80～90℃，按配比称取200kg的异氰酸酯单体并加入反应釜中与混合物B混合，反应2.0h；当游离NCO的含量为1～3％时，停止反应，得到混合物C；
4)反应釜中通入氮气，按配比称取200kg的增粘树脂和200kg的热塑性树脂，加入反应釜中，升温到125℃，真空混合1.5h，得到混合物D；
5)反应釜中通入氮气，按配比称取15kg的除水剂和2.5kg的催化剂，加入反应釜中与混合物D混合，然后在真空条件下搅拌均匀，得到所述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶。
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
一种具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，包括以下原料：
固体聚酯多元醇40kg；
聚醚多元醇40kg；
液体聚酯多元醇30kg；
异氰酸酯单体30kg；
热塑性树脂30kg；
增粘树脂30kg；
触变剂5kg；
催化剂0.5kg；
抗氧剂3kg；
稳定剂0.5kg；
消泡剂1kg；
偶联剂2kg；
除水剂3kg。
本发明实施例还提供了上述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取40kg的聚醚多元醇与5kg的触变剂，混合并分散均匀，得到混合物A；
2)按配比称取40kg的固体聚酯多元醇、30kg液体聚酯多元醇、3kg抗氧剂、1kg消泡剂与0.5kg稳定剂，加入反应釜中与混合物A混合，加热至130℃，然后真空除水3h，当含水量≤300ppm时，停止真空除水，得到混合物B；
3)降温至80～90℃，按配比称取30kg的异氰酸酯单体并加入反应釜中与混合物B混合，反应2.5h；当游离NCO的含量为1～3％时，停止反应，得到混合物C；
4)反应釜中通入氮气，按配比称取30kg的增粘树脂和30kg的热塑性树脂，加入反应釜中，升温到150℃，真空混合2h，得到混合物D；
5)反应釜中通入氮气，按配比称取3kg的除水剂和0.5kg的催化剂，加入反应釜中与混合物D混合，然后在真空条件下搅拌均匀，得到所述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶。
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制得的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的剥离力、生胶粘度变化率、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
由表1的测试结果可知，该反应型聚氨酯热熔胶具有初始粘接强度高，高温时粘度稳定，不拉丝的优点。
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.具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，包括按重量份计的以下原料：
固体聚酯多元醇10～40份；
聚醚多元醇15～40份；
液体聚酯多元醇10～30份；
异氰酸酯单体10～30份；
热塑性树脂10～30份；
增粘树脂10～30份；
触变剂0.5～5份；
催化剂0.05～0.5份；
抗氧剂0.01～3份；
稳定剂0～0.5份；
消泡剂0～1份；
偶联剂0～2份；
除水剂0～3份。
2.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述固体聚酯多元醇为熔点在25℃以上或者玻璃转化温度在25℃以上的聚酯多元醇，分子量为1000～5000。
3.根据权利要求1或2所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述固体聚酯多元醇的分子量为2000～4000，含水量<0.5％，酸值<1mg KOH/g。
4.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，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；其分子量为400～4000，含水量<0.5％。
5.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述液体聚酯多元醇的分子量为500～8000。
6.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述异氰酸酯单体为二苯基甲烷二异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，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。
8.根据权利要求7所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，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；所述EVA树脂为VA值在28％以上且MI值大于30g/10min的EVA树脂或者改性EVA树脂。
9.根据权利要求1所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶，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、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；
所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺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；
所述稳定剂为磷酸、苯甲酰氯、苯甲酸、壬酸中的一种或者一种以上的组合物；
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。
10.根据权利要求1～9任一项所述的具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按配比称取聚醚多元醇与触变剂，混合并分散均匀，得到混合物A；
2)按配比称取固体聚酯多元醇、液体聚酯多元醇、抗氧剂、消泡剂与稳定剂，加入反应釜中与混合物A混合，加热至110～130℃，然后真空除水2～3h，当含水量≤300ppm时，停止真空除水，得到混合物B；
3)降温至80～90℃，按配比称取异氰酸酯单体并加入反应釜中与混合物B混合，反应1.5～2.5h；当游离NCO的含量为1～3％时，停止反应，得到混合物C；
4)反应釜中通入氮气，按配比称取增粘树脂和热塑性树脂，加入反应釜中，升温到100～150℃，真空混合1～2h，得到混合物D；
5)反应釜中通入氮气，按配比称取除水剂和催化剂，加入反应釜中与混合物D混合，然后在真空条件下搅拌均匀，得到所述具有高初粘力和低拉丝性的反应型聚氨酯热熔胶。
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