CN111040717A - 一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,按重量份计,包括聚醚多元醇:60~90份;二异氰酸酯:20~40份;催化剂:0~0.5份;抗氧化剂:0~1.0份;耐黄变剂:0~1.0份;阻聚剂:0~20份。本发明的一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,粘合强度大、耐久性好以及耐高温在180℃以上、抗低温在‑70℃以下;制备方法以制备湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的时间短,生产成本低,质量容易控制。
Description
技术领域
本发明属于热熔胶技术领域,具体涉及一种湿气固化反应型聚氨 酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
湿气固化反应型聚氨酯(PUR)热熔胶为反应型热熔胶,不含溶剂, 只含单一组分(100%固体)室温下为单组分固态物质。不同于传统的热 熔胶可以反复被加热由固态到流体状态,冷却又到固态,PUR热熔 胶使用前需要加热到熔融状态,然后以一种流体状分散到结构件上, 当涂好基材后,冷却至室温时,胶钻剂粘合强度会迅速增加,接着与 吸附在基材中的水分或者周围环境中湿气反应,进行湿固化交联,交 联过程分为两个阶段,首先第一阶段是湿气从周围环境扩散到热熔胶 粘结中,第二阶段进行化学湿固化反应,该反应是不可逆的,形成一 种高度交联的网状聚氨酯聚合物。
反应型聚氨酯热熔胶既有热熔胶施胶简便、固化迅速、初粘性高 的特点,又有反应型胶粘剂粘接强度高、耐热性好的优点,多用于纺 织、电子元器件、金属、木材、玻璃和皮革等需要高初粘、高粘接强 度的领域。尽管反应性聚氨酯热熔胶的性能特点非常突出,但目前仍 存在一些技术问题需要解决,如:降低熔融温度和熔融黏度;提高初 粘力和粘接强度,缩短定位时间;增强产品的柔韧性、耐热性和阻燃 性等。另外,制备工艺和设备,涂胶设备等目前还相当缺乏和不完善, 成本也太高。反应型聚氨酯热熔胶作为新一代性能优异的胶粘剂,具 有广阔的应用领域和发展前景,基于现在的研究成果,下一步应该着 重于提高耐高温性和抗低温性、提高粘接强度,同时,应该完善制备 工艺,以减少制备所消耗的时间,减少生产成本,使反应型聚氨酯热 熔胶可以连续化生产,并且质量容易控制。
发明内容
基于此,有必要针对现有反应型聚氨酯热熔胶的耐高温性、抗低 温性以及粘接强度需要进一步改善以满足更高的要求,并且有必要针 对由于制备反应型聚氨酯热熔胶的时间长,生产成本高,质量不容易 控制,并且物料在反应釜中需要搅拌,受设备影响,产物粘度不能太 大的问题,提供一种解决此问题的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其 制备方法。
本发明的一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,按重量份计,包括: 聚醚多元醇:60~90份;二异氰酸酯:20~40份;催化剂:0~0.5份; 抗氧化剂:0~1.0份;耐黄变剂:0~1.0份;阻聚剂:0~20份。
在其中一个实施例中,所述的聚醚多元醇的分子量为 4000~20000。
在其中一个实施例中,所述的二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、 脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯中的任意一种。
在其中一个实施例中,所述的催化剂为有机金属化合物和叔胺的 混合物,有机金属化合物与叔胺的比例为3∶1~1∶1。
在其中一个实施例中,所述的抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、 抗氧化剂1010和抗氧化剂1076中的任意一种。
在其中一个实施例中,所述的耐黄变剂为2-羟基-4-甲基二苯甲 酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’- 二叔戊基)苯基苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’二叔辛基)苯基苯并三唑和 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。
在其中一个实施例中,所述的阻聚剂为氯化氢、磷酸,苯甲酰氯 和己二酰氯中的任意一种。
本发明的一种制备方法,用于制备所述的湿气固化反应型聚氨酯 热熔胶,包括以下步骤:S1,按重量份计,选取聚醚多元醇60~90 份,二异氰酸酯20~40份,催化剂0~0.5份,抗氧化剂0~1.0份,耐 黄变剂0~1.0份,阻聚剂0~20份作为原料;S2,将60~90份聚醚多 元醇加入反应釜,在温度为115℃~125℃,真空度≤0.095MPa下进行 脱水2h~3h;S3,待到S2中的聚醚多元醇冷却至78℃~82℃,将选 取的20~40份二异氰酸酯、0~0.5份催化剂、0~1.0份抗氧化剂和0~1.0 份耐黄变剂加入高温聚氨酯浇注机进行混合均匀;S4,将S3的混合 物在氮气氛围下进入挤出机,在进入挤出机后加入0~20份阻聚剂, 继续挤出;S5,在氮气保护下,通过挤出机挤出的混合物进入包装袋 进行包装。
在其中一个实施例中,所述S4中的挤出机为双螺杆挤出机,物 料在挤出机中的反应时间为0.5min~5min,反应温度为150℃~200℃。
本发明一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法的有益 效果为:
1、本发明的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶粘合强度大、耐久性 好以及耐高温在180℃以上、抗低温在-70℃以下;
2、本发明制备方法制备湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的时间短, 生产成本低,质量容易控制。
具体实施方式
说明书中的实施方式仅用于对本发明进行说明,其并不对本发明 的保护范围起到限定作用。本发明的保护范围仅由权利要求限定,在 本发明公开的实施方式的基础上所做的任何省略、替换或修改将落入 本发明的保护范围。
以下实施例仅表达了本发明,为了加深对本发明的理解,下面将 结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并 不构成对本发明保护范围的限定。
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更 容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及 科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含 义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语 “包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排 它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装 置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用 于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描 述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组 成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限 定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权 利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上 限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开 了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所 形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范 围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、 “1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被 描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的 所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任 选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发 生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并 不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相 关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一 个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可 能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中, 范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间 所含有的所有子范围。
此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或 组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解 读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形 式,除非所述数量明显旨指单数形式。
“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化 合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物” 与“共聚体”。
“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术 语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的 聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚 合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物” 意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形 成的聚合物。
本发明的一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,按重量份计,包括: 聚醚多元醇:60~90份;二异氰酸酯:20~40份;催化剂:0~0.5份; 抗氧化剂:0~1.0份;耐黄变剂:0~1.0份;阻聚剂:0~20份。
一般的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的合成原料主要是低聚物 多元醇和二异氰酸酯。低聚物多元醇通常包括聚醚多元醇和聚酯多元 醇两类,本发明申请为60~90份高分子量聚醚多元醇与20~40份二异 氰酸酯配合制备湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,合成产物的分子量相 对较大,使得粘合强度增大,耐高温在180℃以上,抗低温在-70℃以 下;并且加入0~1.0份抗氧化剂和0~1.0份耐黄变剂,使产品的耐老 化性能也大大提高,粘合强度及耐久性都优越于传统的热熔胶,且固 化收缩率非常小,而且加入了催化剂,减少了总体的制备所需的时间, 提高了生产效率,阻聚剂的作用是阻止聚合物的分子量过大,超出所 需的合成产物的分子量,阻聚剂的用量过大过小都会对合成产物产生 影响,控制在0~20份则能满足本发明申请的需求。
这样,本发明的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶粘合强度大、耐久 性好以及耐高温在180℃以上、抗低温在-70℃以下。
下面对本发明的各原材料做进一步的详细描述:
所述的聚醚多元醇的分子量为4000~20000,更具体的,聚醚多 元醇的分子量为6000~10000。
聚醚多元醇是在含有活泼氢化合物作为起始剂和催化剂存在下 由环氧化合物开环聚合制得的,通常环氧化合物含有2~6个碳原子, 可以是通过环氧乙烷与乙二醇反应形成的聚乙二醇、通过环氧丙烷与 丙二醇反应而形成的聚丙二醇、通过环氧丙烷和环氧乙烷与丙二醇反 应而形成的聚(丙二醇-乙二醇)、通过水与四氢呋喃反应而形成的聚 丁二醇;其它适宜的聚醚多元醇包括烯化氧的聚酰胺型聚醚多元醇, 还可以使用共聚聚醚,典型的共聚聚醚包括四氢呋喃与环氧乙烷或四 氢呋喃与环氧丙烷的反应产物。
这样,高分子量的聚醚多元醇的分子量为4000~20000,可以达 到湿气固化反应型聚氨酯热熔胶对粘合强度的要求。
所述的二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂 环族二异氰酸酯中的任意一种。
适合于本发明的二异氰酸酯包括:芳香族二异氰酸酯、脂肪族二 异氰酸酯或脂环族二异氰酸酯中的任意一种,更具体的,包括芳香族 二异氰酸酯中的4,4-亚甲基双(异氰酸酯)(MDI)(或称作二苯基 甲烷二异氰酸酯);间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、亚苯基-1,4- 二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、二苯基甲烷-3,3-二甲氧基-4, 4-二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯(TDI);以及脂肪族/脂环族二异氰 酸酯中的异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-环已基-二异氰酸酯 (XHDI)、癸二-1,10-二异氰酸酯和二环已基甲烷-4,4-二异氰酸酯,优选MDI和IPDI。
这样,确保二异氰酸酯可以达到湿气固化反应型聚氨酯热熔胶对 粘合强度的要求。
所述的催化剂为有机金属化合物和叔胺的混合物,有机金属化 合物与叔胺的比例为3∶1~1∶1,优选的,有机金属化合物为有机锡 化合物。
本发明湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的生产还需要添加催化剂, 由于该产物的特殊性能,需要有机金属化合物和叔胺混合才可以达到 目的。其中,有机锡化合物包括二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡等;叔 胺包括三乙胺、三亚乙基二胺和三乙醇胺等,有机锡化合物与叔胺的 比例为3∶1~1∶1。
这样,确保催化剂可以满足湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的高效 率生产的要求,达到最大的催化效率,减少制备所需的时间。
所述的抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧化剂1010和抗氧 化剂1076中的任意一种。
所述的抗氧化剂的主要作用是阻滞聚氨酯热熔胶的热氧化作用, 阻止由氧诱发的聚合物的断链反应,以及分解生成的过氧化氢。本发 明适用的抗氧化剂主要包括2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧化剂1010(四 亚甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇)和抗氧化 剂1076等。其中,抗氧化剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸]季戊四醇酯,化学性状稳定、毒性极低、热稳定性高、持效 性长,是目前抗氧剂的优秀品种之一;抗氧化剂1076为β-(4-羟基苯 基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇,与大多数聚合物具有很好的相容 性,有良好的防止光和热引起的变色作用,具有一定的光稳定作用, 耐热性好。这样,确保抗氧化剂能满足本发明湿气固化反应型聚氨酯 热熔胶对耐久性的要求。
所述的耐黄变剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔 丁基)苯基-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基)苯基苯并三 唑、2-(2’-羟基-3’,5’二叔辛基)苯基苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯 甲酮中的任意一种。
所述的耐黄变剂即紫外线吸收剂,可强烈地吸收紫外线,热稳定 性好,无毒、无臭,与聚氨酯具有优良的协同效应。
这样,确保耐黄变剂能满足本发明湿气固化反应型聚氨酯热熔胶 对耐久性的要求。
所述的阻聚剂为氯化氢、磷酸,苯甲酰氯或己二酰氯中的任意一 种。
本发明的阻聚剂以酸类、酰氯类使用较多,优先选择氯化氢气体、 磷酸,苯甲酰氯和己二酰氯中的任意一种,对湿气固化反应型聚氨酯 热熔胶具有更好的适应性。
本发明的一种制备方法,用于制备湿气固化反应型聚氨酯热熔 胶,包括以下步骤:S1,按重量份计,选取聚醚多元醇60~90份,二 异氰酸酯20~40份,催化剂0~0.5份,抗氧化剂0~1.0份,耐黄变剂 0~1.0份,阻聚剂0~20份作为原料;S2,将60~90份聚醚多元醇加 入反应釜,在温度为115℃~125℃,真空度≤0.095MPa下进行脱水2h ~3h;S3,待到S2中的聚醚多元醇冷却至78℃~82℃,将选取的20~40 份二异氰酸酯、0~0.5份催化剂、0~1.0份抗氧化剂和0~1.0份耐黄变 剂加入高温聚氨酯浇注机进行混合均匀;S4,将S3的混合物在氮气 氛围下进入挤出机,在进入挤出机后加入0~20份阻聚剂,继续挤出; S5,在氮气保护下,通过挤出机挤出的混合物进入包装袋进行包装。
具体地,首先选取各原料备用,然后将60~90份聚醚多元醇加入 反应釜,于115℃~125℃、真空度≤0.095MPa下进行脱水2h~3h,使 多元醇水分含量小于0.08%;待到聚醚多元醇冷却至78℃~82℃,将 选取的20~40份二异氰酸酯、0~0.5份催化剂、0~1.0份抗氧化剂和 0~1.0份耐黄变剂加入高温聚氨酯浇注机进行混合均匀,再将混匀的 混合物在氮气氛围下进入挤出机,在挤出机倒数第三区加入阻聚剂, 继续反应,挤出;将挤出产物在氮气保护下直接进入锡纸包装袋,需 预先将包装袋通氮气排除空气;将包装物称重,密封。
这样,本发明制备方法制备湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的时间 短,生产成本低,质量容易控制。
所述S4中的挤出机为双螺杆挤出机,物料在挤出机中的反应时 间为0.5min~5min,反应温度为150℃~200℃。
混合物经过高速搅拌后经过充满氮气的管道进入挤出机,挤出机 为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,物料在挤出机中的反应时间为0.5 min~5min,反应温度为150℃~200℃,混合物进入挤出机的整个过 程大致可分为加温、恒温和保温三个区域,挤出控制的主要是物料的 温度。具体地,挤出机的温度设置为:第一区90±10℃,第二区为150±10℃,第三区为170±10℃,第四区为175±10℃,第五区为 180±10℃,第六区为180±10℃,第七区至第十三区也为180±10℃, 第十四区为185±10℃,第十五区为175±10℃,第十六区为165± 10℃,在第十四区将阻聚剂精确剂量后加入,继续反应挤出。
这样,可以改善本发明湿气固化反应型聚氨酯热熔胶发黄、变色 线和发泡的问题,确保制备出具备粘合强度大、耐久性好以及耐高温 在180℃以上、抗低温在-70℃以下的聚氨酯热熔胶。
以下列举一些具体实施例,但需注意,下列实施例并没有穷举所 有可能的情况。并且下述实施例中所用的材料如无特殊说明,均可从 商业途径得到。
实施例1
将20kg聚6000分子量的四氢呋喃二醇在120℃真空度 ≤0.095MPa下脱水2h,使之水分含量小于0.02%。
将上述物与6kg MDI,0.025kg二月桂酸二丁基锡,0.025kg三 乙胺,10g抗氧化剂1010,10g紫外线吸收剂UV327一起进入浇注 机高速混合,同以不低于600r/min的速度,尤其以3000r/min为宜, 搅拌0.1min~0.2min,在氮气氛围下使混合物不断流入挤出机中进行 反应。
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为150℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区180±5℃,第七区180±5℃,第八区180±5℃,第九区180±5℃, 第十区180±5℃,第十一区180±5℃,第十二区180±5℃,第十三 区180±5℃,第十四区185±5℃,第十五区175±5℃,第十六165 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加4g阻聚剂磷 酸,物料流经挤出机的时间为3min,产物经挤出机后在氮气氛围下 进行真空包装。
实施例2
将20kg聚10000分子量的聚己二酸丁二醇酯在120℃真空度≤ 0.095MPa下脱水2h,使之水分含量小于0.05%。
将上述物与6kg MDI,0.025kg二月桂酸二丁基锡,0.025kg三 乙胺,10g抗氧化剂1010,10g紫外线吸收剂UV327一起进入浇注 机高速混合,同以不低于600r/min的速度,尤其以3500r/min为宜, 搅拌0.1min~0.2min,使混合物不断流入挤出机中进行反应。
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为150℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区180±5℃,第七区180±5℃,第八区180±5℃,第九区180±5℃, 第十区180±5℃,第十一区180±5℃,第十二区180±5℃,第十三 区180±5℃,第十四区185±5℃,第十五区175±5℃,第十六165 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加4g阻聚剂磷 酸,物料流经挤出机的时间为3min,产物经挤出机后在氮气氛围下 进行真空包装。
实施例3
将10kg聚15000分子量的四氢呋喃二醇和10kg聚6000分子量 的聚己二酸丁二醇酯在120℃下真空脱水2h,使之水分含量小于 0.08%。
将上述混合物与6kg MDI,0.025kg二月桂酸二丁基锡,0.025kg 三乙胺,10g抗氧化剂1010,10g紫外线吸收剂UV327一起进入浇 注机高速混合,同以不低于600r/min的速度,尤其以3800r/min为 宜,搅拌0.1min~0.2min,在氮气氛围下使混合物不断流入挤出机中 进行反应。
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为180℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区180±5℃,第七区180±5℃,第八区180±5℃,第九区180±5℃, 第十区180±5℃,第十一区180±5℃,第十二区180±5℃,第十三 区180±5℃,第十四区185±5℃,第十五区175±5℃,第十六165 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加4g阻聚剂磷 酸,物料流经挤出机的时间为3min,产物经挤出机后在氮气氛围下 进行真空包装。
实施例4
按重量份计,选取聚醚多元醇60份,二异氰酸酯20份,催化剂 0.1份,抗氧化剂0.1份,耐黄变剂0.1份,阻聚剂5份作为原料;
将60份聚醚多元醇加入反应釜,在温度为115℃,真空度 ≤0.095MPa下进行脱水3h;
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为180℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区195±5℃,第七区195±5℃,第八区195±5℃,第九区195±5℃, 第十区195±5℃,第十一区195±5℃,第十二区195±5℃,第十三 区195±5℃,第十四区185±5℃,第十五区175±5℃,第十六165 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加5份阻聚剂 磷酸,物料流经挤出机的时间为4min,产物经挤出机后在氮气氛围 下进行真空包装。
实施例5
按重量份计,选取聚醚多元醇80份,二异氰酸酯30份,催化剂 0.3份,抗氧化剂0.5份,耐黄变剂0.5份,阻聚剂10份作为原料;
将80份聚醚多元醇加入反应釜,在温度为120℃,真空度 ≤0.095MPa下进行脱水2.5h;
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为180℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区195±5℃,第七区195±5℃,第八区195±5℃,第九区195±5℃, 第十区195±5℃,第十一区195±5℃,第十二区195±5℃,第十三 区195±5℃,第十四区185±5℃,第十五区175±5℃,第十六165 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加10份阻聚剂 磷酸,物料流经挤出机的时间为3min,产物经挤出机后在氮气氛围 下进行真空包装。
实施例6
按重量份计,选取聚醚多元醇90份,二异氰酸酯40份,催化剂 0.5份,抗氧化剂1.0份,耐黄变剂1.0份,阻聚剂20份作为原料;
将80份聚醚多元醇加入反应釜,在温度为125℃,真空度 ≤0.095MPa下进行脱水2h;
挤出机为双螺杆挤出机,长径比为64∶1,反应温度为180℃ ~200℃,挤出机段控制温度分别为:第一区90±5℃,第二区150± 5℃,第三区170±5℃,第四区175±5℃,第五区180±5℃,第六 区195±5℃,第七区195±5℃,第八区195±5℃,第九区195±5℃, 第十区195±5℃,第十一区200±5℃,第十二区200±5℃,第十三 区200±5℃,第十四区200±5℃,第十五区185±5℃,第十六175 ±5℃,在物料流经第十三区时,开始按流量比例共添加20份阻聚剂 磷酸,物料流经挤出机的时间为2min,产物经挤出机后在氮气氛围 下进行真空包装。
以下对本发明的制备方法制得的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶 进行试验:
试验1
试验目的
测验本发明的制备方法制得的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的 粘合强度。
试验方案
试验分组:将试验组分为试验组1、试验组2和试验组3,试验 组1使用实施例1制得的聚氨酯热熔胶,试验组2使用实施例2制得 的聚氨酯热熔胶,试验组3使用实施例3制得的聚氨酯热熔胶;
试验组1选择6组面积为40m 2的PA涂层面料与PU涂层面料, 试验组2选择6组面积为40m 2的PU涂层面料与海绵,试验组3选 择6组面积为40m 2的PA涂层面料与海绵。
试验步骤
1、在试验组1中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m2热压至PA 涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PA涂层面料的一侧面冷压 至PU涂层面料上,重复6次;
2、在试验组2中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m2热压至PU 涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PU涂层面料的一侧面冷压 至海绵上,重复6次;
3、在试验组3中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m2热压至PA 涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PA涂层面料的一侧面冷压 至海绵上,重复6次;
4、待到聚氨酯热熔胶冷却至室温后,利用拉力机进行拉力测试。
试验结果
需要解释的是,拉力机显示的拉力为拉开上述面料所需的拉力, 该拉力值可以得到聚氨酯热熔胶的粘合强度,以下为平均值,具体试 验结果如表1所示:
表1
试验结论
粘合强度可以达到10万cps以上,具有良好的粘性强度。
试验2
试验目的
测验本发明的制备方法制得的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的 耐高温、耐低温的能力。
实验方案
试验分组:将试验组分为试验组1、试验组2和试验组3,试验 组1使用实施例1制得的聚氨酯热熔胶,试验组2使用实施例2制得 的聚氨酯热熔胶,试验组3使用实施例3制得的聚氨酯热熔胶;
试验组1选择12组面积为40m 2的PA涂层面料与PU涂层面料, 试验组2选择12组面积为40m 2的PU涂层面料与海绵,试验组3 选择12组面积为40m 2的PA涂层面料与海绵。
试验步骤
1、在试验组1中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m 2热压至 PA涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PA涂层面料的一侧面冷 压至PU涂层面料上,重复12次;
2、在试验组2中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m 2热压至PU涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PU涂层面料的一侧面 冷压至海绵上,重复12次;
3、在试验组3中,将聚氨酯热熔胶以涂胶量为20g/m 2热压至 PA涂层面料上,然后将含有聚氨酯热熔胶的PA涂层面料的一侧面冷 压至海绵上,重复12次;
4、将得到的其中6组试验1于180℃下放置4h,得到的另外6组 试验1于-70℃下放置4h,将得到的6组试验2于180℃下放置4h,得 到的6组试验2于-70℃下放置4h,将得到的其中6组试验3于180℃ 下放置4h,得到的另外6组试验3于-70℃下放置4h;
5、取出后检查并记录开脱情况。
试验结果
具体试验结果如表2所示:
表2
试验结论
发明的制备方法制得的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶在180℃下 和-70℃下均无开裂,具有良好的耐高温和抗低温性能。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁, 未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然 而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记 载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和 详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是, 对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,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。因此,本 发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,按重量份计,包括:
聚醚多元醇:60~90份;
二异氰酸酯:20~40份;
催化剂:0~0.5份;
抗氧化剂:0~1.0份;
耐黄变剂:0~1.0份;
阻聚剂:0~20份。
2.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述的聚醚多元醇的分子量为4000~20000。
3.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述的二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述的催化剂为有机金属化合物和叔胺的混合物,有机金属化合物与叔胺的比例为3∶1~1∶1。
5.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述的抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧化剂1010和抗氧化剂1076中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,所述的耐黄变剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基)苯基-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基)苯基苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’二叔辛基)苯基苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,所述的阻聚剂为氯化氢、磷酸,苯甲酰氯和己二酰氯中的任意一种。
8.一种制备方法,用于制备权利要求1~7任一项所述的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其特征在于,包括以下步骤:
S1,按重量份计,选取聚醚多元醇60~90份,二异氰酸酯20~40份,催化剂0~0.5份,抗氧化剂0~1.0份,耐黄变剂0~1.0份,阻聚剂0~20份作为原料;
S2,将60~90份聚醚多元醇加入反应釜,在温度为115℃~125℃,真空度≤0.095MPa下进行脱水2h~3h;
S3,待到S2中的聚醚多元醇冷却至78℃~82℃,将选取的20~40份二异氰酸酯、0~0.5份催化剂、0~1.0份抗氧化剂和0~1.0份耐黄变剂加入高温聚氨酯浇注机进行混合均匀;
S4,将S3的混合物在氮气氛围下进入挤出机,在进入挤出机后加入0~20份阻聚剂,继续挤出;
S5,在氮气保护下,通过挤出机挤出的混合物进入包装袋进行包装。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述S4中的挤出机为双螺杆挤出机,物料在挤出机中的反应时间为0.5min~5min,反应温度为150℃~200℃。
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