CN112980373B - 一种异山梨醇共聚酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种异山梨醇共聚酯热熔胶及其制备方法，其主料由二元酸和二元醇构成，且二元醇为异山梨醇、1，6‑己二醇、聚乙二醇400按预设比例混合构成，二元酸为对苯二甲酸、二聚酸、癸二酸按预设比例混合构成，辅料包括催化剂和抗氧剂。本发明通过设计原料及配比，利用了异山梨醇提升产物透明度，并解决了由其带来的高玻璃化转变温度不适使用的问题。通过本发明制备所得的产物，符合客户对共聚酯热熔胶的一般要求，便于工业应用；具有更短的开放时间，提升使用时的生产效率；具备较高的透明度和较低的雾度，非常适于柔性有色基材的粘接使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种共聚酯热熔胶及其制备方法，特别是一种基于异山梨醇的透明度高、开放时间短、便于施胶操作的共聚酯热熔胶及其制备方法，属于共聚酯热熔胶及其制备领域。
背景技术
共聚酯热熔胶是目前应用较为广泛的一类环保型胶粘剂，随着应用领域的需求变化，对其相应性能的要求也不同。
在有色基材的粘接方面，就需要用到高透明的共聚酯热熔胶。现行常规高透明聚酯热熔胶，主要是利用体系结构的不规整性限制体系结晶，从而使共聚酯热熔胶产品的外观呈现透明度。一般透明度高的共聚酯热熔胶，其玻璃化转变温度相对较低，不易结晶，但开放时间较长，影响使用效率。专利CN104629663A公开了一种透明度高的聚酯热熔胶，其主要是利用芳族二元醇聚醚二醇提升常规共聚酯热熔胶体系的透光性，降低雾度；专利CN102492388A公开了一种流动性较好的聚酯热熔胶的制备方法，但产品透明度不高，且熔点较高，压烫温度高，施工成本增加；专利CN104449520A公开了一种较高熔点的透明聚酯热熔胶，其剥强较低，限制了其应用。
并且，随着对胶粘剂产品的环保属性的进一步关注，共聚酯热熔胶的物料体系也越来越多的用到环保属性较高的原料。异山梨醇是含有双呋喃结构的刚性生物基原料，目前已有较多基于异山梨醇共聚酯材料的文献记载，如专利CN109134834A公开了一种适于作为基础片材的异山梨醇共聚酯（PEIT）的制备方法，其中揭示了异山梨醇环状半刚性的结构能带来大的空间位阻，一方面破坏了聚酯的结晶提升透明度，一方面也赋予聚酯高的玻璃化转变温度（Tg达到80℃以上）。但在热熔胶领域，还未有主要基于异山梨醇体系的共聚酯热熔胶的记载；且在热熔胶领域，当产物的玻璃化转变温度过高时，已不适于很多常规领域的粘接应用。
故，如何提供一种透明度高、开放时间短、便于施胶操作、综合性能优异的、适于粘接柔性有色基材的主要基于异山梨醇体系的共聚酯热熔胶，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，提供一种异山梨醇共聚酯热熔胶及其制备方法，使得通过本发明制备所得的主要基于异山梨醇体系的共聚酯热熔胶，具备较好的粘接性能，还具有透明度高、开放时间短、便于施胶操作的优点，非常适于柔性有色基材的粘接使用。
本发明所采用的技术方案为：一种异山梨醇共聚酯热熔胶，其原料构成包括主料和辅料，其中，主料由二元醇和二元酸构成，且二元醇为异山梨醇、1，6-己二醇、聚乙二醇400的混合物，二元酸为对苯二甲酸、二聚酸、癸二酸的混合物；辅料包括催化剂和抗氧剂。
上述主料中，二元醇与二元酸的摩尔比为1.5: 1；
上述二元醇中，异山梨醇、1,6-己二醇、聚乙二醇400的摩尔比为1:0.2~0.63:0.03~0.05；
上述二元酸中，对苯二甲酸:二聚酸:癸二酸的摩尔比为1:0.33~0.6:0.33~0.4。
上述辅料中，催化剂为钛酸四丁酯，加入量为二元酸总质量的0.05%；抗氧剂的牌号为168或1010，加入量为二元酸总质量的0.03%。
一种共聚酯热熔胶的制备方法，步骤如下：
（1）将选用的二元醇、二元酸和催化剂按预设比例加入到反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%及以上时，酯化反应结束；
（2）将温度控制在235℃~250℃，真空控制在90Pa~180Pa条件下进行缩聚反应，2h后缩聚反应结束，并在缩聚反应结束前10min加入抗氧剂；
（3）解除真空，趁热出料即得。
本发明的创新之处及有益效果在于：a、首先是基于异山梨醇这类生物基原料为主的共聚酯热熔胶，通过设计合理的原料及配比，利用了异山梨醇特殊结构给体系带来较大的空间位阻，降低产物的结晶能力，提升透明度；还解决了异山梨醇特殊结构带来的高玻璃化转变温度不适使用的问题；b、通过本发明所得的产物，符合客户对共聚酯热熔胶的一般要求，如熔点和粘接性能方面能与常规产品持平；还具有较低的玻璃化转变温度，便于工业应用；具有更短的开放时间，提升使用时的生产效率；具备较高的透明度和较低的雾度，非常适于柔性有色基材的粘接使用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的具体说明，但并不以此为限。
实施例1
将由异山梨醇210.44g、己二醇34.03g和聚乙二醇（Mn=400）28.8g构成的二元醇，由对苯二甲酸99.68g、二聚酸135.58g和癸二酸72.81g构成的二元酸，和碳酸四丁酯0.15g加入1L的酯化釜进行反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%以上时，结束酯化反应；反应温度控制在235~250℃、真空控制在90~180Pa的条件下进行缩聚反应，反应2h后结束，在反应结束前10min加入抗氧剂0.09g；将氮气通入反应釜解除真空，趁热出料，即得到共聚酯热熔胶A1。
实施例2
将由异山梨醇184.14g、己二醇57.43g、聚乙二醇（Mn=400）21.6g构成的二元醇，由苯二甲酸109.65g、二聚酸135.58g、癸二酸60.68g构成的二元酸，及催化剂0.15g加入到1L反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%以上时，结束酯化反应；反应温度控制在235℃~250℃、真空控制在90Pa~180Pa的条件下进行缩聚反应，反应2h后结束，在反应结束前十分钟加入抗氧剂0.09g；将氮气通入反应釜解除真空，趁热出料，即得到共聚酯热熔胶A2。
实施例3
将由异山梨醇157.83g、己二醇81.54g、聚乙二醇（Mn=400）14.4g构成的二元醇，由对苯二甲酸119.61g、二聚酸135.58g、癸二酸48.54g构成的二元酸，及催化剂0.15g加入到1L反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%以上时，结束酯化反应；反应温度控制在235℃~250℃、真空控制在90Pa~180Pa的条件下进行缩聚反应，反应2h后结束，在反应结束前十分钟加入抗氧剂0.09g；将氮气通入反应釜解除真空，趁热出料，即得到共聚酯热熔胶A3。
实施例4
将由异山梨醇210.44g、己二醇35.45g、聚乙二醇（Mn=400）24g构成的二元醇，由对苯二甲酸99.68g、二聚酸135.58g、癸二酸72.81g构成的二元酸，及催化剂0.15g加入到1L反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%以上时，结束酯化反应；反应温度控制在235℃~250℃、真空控制在90Pa~180Pa的条件下进行缩聚反应，反应2h后结束，在反应结束前十分钟加入抗氧剂0.09g；将氮气通入反应釜解除真空，趁热出料，即得到共聚酯热熔胶A4。
实施例5
将由异山梨醇210.44g、己二醇34.03g、聚乙二醇（Mn=400）28.8g构成的二元醇，由对苯二甲酸109.65g、二聚酸135.58g、癸二酸60.68g构成的二元酸，及催化剂0.15g加入到1L反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%以上时，结束酯化反应；反应温度控制在235℃~250℃、真空控制在90Pa~180Pa的条件下进行缩聚反应，反应2h后结束，在反应结束前十分钟加入抗氧剂0.09g；将氮气通入反应釜解除真空，趁热出料，即得到共聚酯热熔胶A5。
性能测试
将上述各实施例所得产品进行性能测试，其中，熔点测试标准：GB/T 19466.1；剥离强度测试标准：GB/T 11402；玻璃化转变温度测试标准：GB/T 19466.2；开放时间测试标准：HG/T 3716；透光率和雾度测试标准：GB/T 2410；熔融黏度测试标准：HG/T 3660。所得样品相关性能测试结果如下表1所示。
表1 样品及市售同常规同类产品性能测试比对表
从上表1中，可明显看出，通过本发明制备所得的基于异山梨醇体系的共聚酯热熔胶，熔点、粘接性能均能与常规产品持平，满足了客户对共聚酯热熔胶的一般要求。并且开放时间短，能有效提升使用生产效率；解决了异山梨醇带来的高玻璃化转变温度的问题，便于工业应用，具有高透明性，雾度低，特别适用于有色柔性基材的粘接；流动性较好，更于施工。
Claims (4)
1.一种异山梨醇共聚酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按预设比例，将由异山梨醇、1，6-己二醇和聚乙二醇400构成的二元醇，由对苯二甲酸、二聚酸和癸二酸构成的二元酸，和催化剂加入到反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95％及以上时，酯化反应结束；
(2)将温度控制在235℃～250℃，真空控制在90Pa～180Pa条件下进行缩聚反应，2h后缩聚反应结束，并在缩聚反应结束前10min加入抗氧剂；
(3)解除真空，趁热出料即得；
所述步骤(1)中，二元醇:二元酸的摩尔比为1.5:1；
所述二元醇中，异山梨醇、1,6-己二醇、聚乙二醇400的摩尔比为1:0.2～0.63:0.03～0.05；
所述述二元酸中，对苯二甲酸:二聚酸:癸二酸的摩尔比为1:0.33～0.6:0.33～0.4。
2.如权利要求1所述的异山梨醇共聚酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述催化剂为钛酸四丁酯，其加入量为二元酸总质量的0.05％。
3.如权利要求1所述的异山梨醇共聚酯热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述抗氧剂的牌号为168或1010，其加入量为二元酸总质量的0.03％。
4.一种异山梨醇共聚酯热熔胶，其原料构成包括主料和辅料，主料由二元酸和二元醇构成，其特征在于：所述二元醇为异山梨醇、1，6-己二醇、聚乙二醇400的混合物；所述二元酸为对苯二甲酸、二聚酸、癸二酸的混合物；且所述二元醇与二元酸的摩尔比为1.5:1；所述二元醇中，异山梨醇、1,6-己二醇、聚乙二醇400的摩尔比为1:0.2～0.63:0.03～0.05；所述二元酸中，对苯二甲酸:二聚酸:癸二酸的摩尔比为1:0.33～0.6:0.33～0.4；所述辅料包括催化剂和抗氧剂，所述催化剂为钛酸四丁酯，其加入量为二元酸总质量的0.05％；所述抗氧剂的牌号为168或1010，其加入量为二元酸总质量的0.03％。
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