CN112322242A - 一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶及其制备方法，聚己二酸丁二醇酯、聚丙二醇、聚丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基硅油、扩链剂、增粘树脂、抗氧剂、催化剂和填料，其中，按重量份计包括以下组分：聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)10～30g、羟基硅油1～10g、扩链剂1～5g、增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g和填料1～5g。本发明提高了聚氨酯热熔胶的耐水性，并且不改变其基本力学性能，极大拓展聚氨酯热熔胶在家具行业应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤指一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
热熔型聚氨酯胶粘剂是一种无溶剂型聚氨酯胶粘剂，其室温下为固体，加热熔融施胶，胶层冷却固化，产生初歩的粘结强度，或有反应性的官能团室温固化，生成交联网状结构，从而进一步提高了热熔胶的粘结性能。在西欧、日本、美国等国聚氨酯型热熔胶发展较快，在鞋用、家具、汽车装饰、书籍装订等方面已得到广泛应用。聚氨酯胶粘剂具有优良的耐低温、耐磨性能等特点，但耐水性较差。聚二甲基硅氧院具有耐高低温、低表面能张力和好的疏水性、透气性等优点,通过带活性基团羟基的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯反应形成的改性聚氨酯材料综合了聚氨酯和有机硅的性能，在基本保持聚氨酯胶粘剂力学性能的前提下，提高其表面疏水性能以及耐水性。
所以有必要开发一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，解决聚氨酯胶黏剂耐水性差等问题，制备性能优良的软体家具材料粘接用胶粘剂。
发明内容
鉴于以上问题，本发明首要目的在于提供一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶及其制备方法，将通过带活性基团羟基的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯反应形成的改性聚氨酯材料综合了聚氨酯和有机硅的性能，在基本保持聚氨酯胶粘剂力学性能的前提下，提高其表面疏水性能以及耐水性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，聚己二酸丁二醇酯、聚丙二醇、聚丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基硅油、扩链剂、增粘树脂、抗氧剂、催化剂和填料，其中，按重量份计包括以下组分：聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)10～30g、羟基硅油1～10g、扩链剂1～5g、增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g和填料1～5g。
优选的，所述羟基硅油为粘度η＝30～40cps、XIAMETER PMX1403、羟基硅油209其中的一种或者两种复配。
优选的，所述扩链剂为一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种以上。
优选的，所述增粘树脂为氢化松香、α-萜烯树脂、古马隆－茚树脂其中的一种或者两种复配。
优选的，所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、N-苯基-α-萘胺、苯并三氮唑衍生物其中的一种或者两种复配。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、四丁基硫酸氢胺、四丁基溴化胺、三乙基苄基氯化胺、氯铂酸中的一种或多种。
优选的，所述填料为高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉中的一种或者两种复配。
一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、羟基硅油1～10g放入真空干燥箱110～120℃中脱水1～2h，降温至50～60℃，倒入四口烧瓶中。
(2)连接相应的加热装置(水浴加热)、搅拌装置，在N2保护下，将已熔融MDI 10～30g的加入烧瓶中，加入催化剂0.1～1g，缓慢升温至80～90℃，反应2～3h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂1～5g，快速搅拌10～30min。
(3)再加入己干燥的增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g、填料1～5g，待搅拌均匀，出料，与真空干燥箱中熟化，即合成了聚氨酯热熔胶，测试各项性能。
本发明具有以下有益效果：该羟基硅油改性聚氨酯热熔胶及其制备方法提高聚氨酯热熔胶的耐水性，并且不改变其基本力学性能，极大拓展聚氨酯热熔胶在家具行业应用范围。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
以下实施例中，羟基硅油为广州市聚成兆业有机硅原料有限公司，粘度η＝30～40cps；美国道康宁硅油XIAMETER PMX1403；湖北新四海化工股份有限公司，羟基硅油209其中的一种或者两种复配。
实施例1
将聚己二酸丁二醇酯(PBA)5g、聚丙二醇(PPG)2g、聚丁二醇(PTMG)4g、羟基硅油2g放入真空干燥箱110℃中脱水1h，降温至50℃，倒入四口烧瓶中，连接相应的加热装置(水浴加热)、搅拌装置，在N2保护下，将已熔融MDI 20g的加入烧瓶中，加入催化剂0.1g，缓慢升温至80℃，反应2～3h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂1g，快速搅拌10min，再加入己干燥的增粘树脂4g、抗氧剂2g、催化剂2g、填料2g，待搅拌均匀，出料，与真空干燥箱中熟化，即合成了聚氨酯热熔胶。
实施例2
将聚己二酸丁二醇酯(PBA)10g、聚丙二醇(PPG)5g、聚丁二醇(PTMG)5g、羟基硅油5g放入真空干燥箱115℃中脱水1h，降温至55℃，倒入四口烧瓶中，连接相应的加热装置(水浴加热)、搅拌装置，在N2保护下，将已熔融MDI 10～30g的加入烧瓶中，加入催化剂0.5g，缓慢升温至85℃，反应2.5h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂3g，快速搅拌20min，再加入己干燥的增粘树脂5g、抗氧剂3g、催化剂3g、填料3g，待搅拌均匀，出料，与真空干燥箱中熟化，即合成了聚氨酯热熔胶。
实施例3
将聚己二酸丁二醇酯(PBA)20g、聚丙二醇(PPG)10g、聚丁二醇(PTMG)10g、羟基硅油10g放入真空干燥箱120℃中脱水2h，降温至60℃，倒入四口烧瓶中，连接相应的加热装置(水浴加热)、搅拌装置，在N2保护下，将已熔融MDI 20g的加入烧瓶中，加入催化剂1g，缓慢升温至90℃，反应2h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂3g，快速搅拌20min，再加入己干燥的增粘树脂5g、抗氧剂5g、催化剂5g、填料5g，待搅拌均匀，出料，与真空干燥箱中熟化，即合成了聚氨酯热熔胶。
以下表格为本发明实施例1-3中所示反应条件的对照表：
| 条件 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 干燥箱温度(℃) | 110 | 115 | 120 |
| 脱水时间(h) | 1 | 1 | 2 |
| 第一次降温温度(℃) | 50 | 55 | 60 |
| 催化剂(g) | 0.1 | 0.5 | 1 |
| 第一次升温温度(℃) | 80 | 85 | 90 |
| 反应时间(h) | 2-3 | 2.5 | 3 |
| 扩链剂(g) | 1 | 3 | 5 |
| 增粘树脂(g) | 4 | 5 | 5 |
| 抗氧剂(g) | 2 | 3 | 5 |
| 催化剂(g) | 2 | 3 | 5 |
| 填料(g) | 2 | 3 | 5 |
下表为依照本实施例制得的热熔胶与现有市场上的热熔胶性能对比：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 国内某品牌热熔胶 | |
| 熔点/℃ | 127 | 135 | 132 | 140.3 |
| 熔体流动速率/g/10min | 1.90 | 1.93 | 1.86 | 2.18 |
| 拉伸强度/Mpa | 23 | 22 | 24 | 20.45 |
可见，通过采用本发明的技术方案制得的聚氨酯热熔胶，耐水性能提高，并且不改变其基本力学性能，极大拓展聚氨酯热熔胶在家具行业应用范围。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其原料组成为：聚己二酸丁二醇酯、聚丙二醇、聚丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基硅油、扩链剂、增粘树脂、抗氧剂、催化剂和填料，其中，按重量份计包括以下组分：聚己二酸丁二醇酯PBA1～20g、聚丙二醇PPG1～10g、聚丁二醇PTMG1～10g、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI10～30g、羟基硅油1～10g、扩链剂1～5g、增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g和填料1～5g。
2.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述羟基硅油为粘度η＝30～40cps、XIAMETER PMX1403、羟基硅油209其中的一种或者两种复配。
3.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述扩链剂为一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述增粘树脂为氢化松香、α-萜烯树脂、古马隆－茚树脂其中的一种或者两种复配。
5.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、N-苯基-α-萘胺、苯并三氮唑衍生物其中的一种或者两种复配。
6.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、四丁基硫酸氢胺、四丁基溴化胺、三乙基苄基氯化胺、氯铂酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述填料为高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨粉中的一种或者两种复配。
8.一种羟基硅油改性聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇酯PBA1～20g、聚丙二醇PPG1～10g、聚丁二醇PTMG1～10g、羟基硅油1～10g放入真空干燥箱110～120℃中脱水1～2h，降温至50～60℃，倒入四口烧瓶中；
(2)连接相应的水浴加热装置、搅拌装置，在N2保护下，将已熔融MDI10～30g的加入烧瓶中，加入催化剂0.1～1g，缓慢升温至80～90℃，反应2～3h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂1～5g，快速搅拌10～30min；
(3)再加入己干燥的增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g、填料1～5g，待搅拌均匀，出料，与真空干燥箱中熟化，即合成了聚氨酯热熔胶，测试各项性能。
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|---|---|---|---|---|
| CN114525103A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-24 | 东莞市华盛新材料有限公司 | 一种粘合硅油产品处理的聚氨酯热熔胶及其制备工艺 |
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| CN111117543A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-05-08 | 江苏晟宏生态纺织科技有限公司 | 一种具有远红外功能的热熔胶及其制备方法 |
-
2020
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