CN113755124A - 一种用于家居软包用的反应性聚氨酯热熔胶粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法，所述反应型聚氨酯由聚酯多元醇、聚醚多元醇、改性聚酯多元醇、异氰酸酯、丙烯酸树脂、增粘树脂、稳定剂、抗氧剂、催化剂、附着力促进剂最终合成。本发明制得的反应型热熔胶具有粘度低、初粘高、最终强度高和柔软性好的特点，制备方法简单，易于工业化生产。

Description

一种用于家居软包用的反应性聚氨酯热熔胶粘剂
技术领域
本发明属于聚氨酯胶粘剂技术领域，具体涉及一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法。
背景技术
家居软包行业，通俗地解释就是使用柔软性的材料包装或覆盖家具，材料包含布艺、海绵、皮革、纺织物等。软包家具主要有软包床、座椅、沙发和软包墙等。作为生活环境的一部分，软包家居同样要符合室内装潢要求，对有毒有害物质含量有明确要求，作为其中的重要组成部分之一，软包床、沙发等使用的材料也有同样的要求，聚氨酯热熔胶(PUR)由于其出色的环境友好型，逐渐受到家居装潢行业的青睐，但是传统聚氨酯热熔胶初期强度较弱，且使用材料中含有低极性材质，普通聚氨酯热熔胶对低极性材质粘接力较弱，无法满足工业批量化生产过程需要，需要改进后方可实用。
本发明提供一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，旨在解决客户使用过程中初粘力较弱、最终强度差的问题，实现批量化流水线工艺。由于传统热熔胶依靠空气中的水分进行交联固化，形成粘接，初粘力的实现很大程度取决于聚酯的选用，但是选用高结晶性聚酯会造成最终强度的减弱甚至出现开胶现象。本发明通过使用热固性丙烯酸树脂进行改性，增加交联以达到增加初粘力的效果。为进一步增加聚合物的初粘力，使用增粘树脂提高粘性。为进一步提高本发明的实用性与环保性，选用合适的改性聚酯增加对非极性材料的附着力，聚碳酸亚丙酯类多元醇是一种良好的选择，由于聚碳酸亚丙酯类多元醇制备过程仅使用二氧化碳和环氧丙烷，利用回收的CO2充分体现了资源的再生利用、环保性能，在提高对极性与非极性材料粘接效果的同时，兼顾了资源的可持续利用，因此本研究的理念在兼顾产品应用性能同时具备环保性能，未来使用类似原材料，必成趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于家居软包用的反应型聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，填补目前的市场空缺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
家居软包用的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，该反应型热熔胶由以下重量百分比的原料组成：聚醚多元醇25～45％，聚酯多元醇10～20％，改性聚酯10～20％，异氰酸酯15～25％，丙烯酸树脂5～20％，增粘树脂1～8％，稳定剂0.01～0.05％，抗氧剂0.01～0.1％，催化剂0.01～0.1％，附着力促进剂0.1～0.5％。
作为本发明进一步的方案：所述聚醚多元醇的分子量为1000～6000g/mol中的至少一种，优选分子量为1000～2000g/mol的EO/PO共聚物二醇，官能度为2。
所述聚酯多元醇分子量为1000～10000g/mol中的至少一种，优选1000～4000g/mol的醇酸系聚酯多元醇，官能度为2。
所述改性聚酯多元醇分子量为1000～10000g/mol中的至少一种，优选1000～3000g/mol的聚碳酸亚丙酯多元醇，官能度为2。
作为本发明进一步的方案：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
作为本发明进一步的方案：所述丙烯酸树脂为氨基或羟基丙烯酸树脂中的至少一种，优选羟基丙烯酸树脂。
作为本发明进一步的方案：所述增粘树脂为酚醛树脂、萜烯树脂和纯单体石油树脂中的一种或两种，优选纯单体石油树脂。
作为本发明进一步的方案：所述稳定剂为磷酸、草酸、芥酸中的一种或两种，优选磷酸。
作为本发明进一步的方案：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168中的一种或多种组合，优选抗氧剂1010和抗氧剂168组合。
作为本发明进一步的方案：所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。
作为本发明进一步的方案：所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。
一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按配方重量份分别称取聚醚多元醇、聚酯多元醇、改性聚酯多元醇、丙烯酸树脂、增粘树脂、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；
步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到100～150℃，搅拌熔融，使固体物料完全熔解后，在真空度-0.096Mpa以下，温度在100～150℃条件下搅拌脱水1～3h。
步骤三：脱水结束后，用氮气放空并降温至90℃以下，加入MDI，搅拌均匀，然后真空度在-0.096Mpa以下，温度90～150℃条件下脱泡反应1～3h。
步骤四：脱泡反应结束后，用氮气放空，加入催化剂和附着力促进剂，然后在真空度在-0.096Mpa以下，温度在100～150℃条件下搅拌脱水0.50～1.5h。检测NCO％,符合标准要求出料，即得用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
步骤五：将制备得到的用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂置于又密封功效的包装中，充入干燥的惰性气体保护。
本发明的有益效果是：该反应型聚氨酯热熔胶粘度低，流动性好，适用于喷涂、滚涂、刮涂、点涂等工艺，本发明制备的胶粘剂具有极高的初粘力，在粘接初期就能提供强力的剥离力；稳定性好，在120℃下12h粘度变化不超过300％；最终强度高，可以满足对海绵基材的破坏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中的原料均按重量份计算，具体请参见下表1。
表1合成用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂配方表
Figure BDA0003286993410000031
Figure BDA0003286993410000041
性能检测
将实施例制备所得样品进行下列检测，以进一步确定优选方案：粘度使用BROOKFIELD CAP2000+H锥板粘度计、4#转子，设置转速100r/min，测试120℃条件下粘度。打胶、喷涂测试，使用REKA TR700热熔胶胶枪进行打胶喷涂测试，温度设置135℃，熔胶时间15min。硬度测试取固化样按照GB 2411-80标准测试。开放时间按照ASTM D4497-2010(R2018)标准进行测试。180°剥离力参考标准GB/T 2790-1995进行测试，刚性材料为硬木板+海绵布，挠性材料为PP无纺布，喷涂上胶，上胶量60±10g/㎡，宽度10cm，喷涂后静置1min贴合。所有测试数据对比情况请见下表2。
Figure BDA0003286993410000042
Figure BDA0003286993410000051
表2实施例1～5相关性能测试结果
说明：喷涂性能表现用喷涂过程中飞丝与胶点飞散来评价，均匀喷涂要求没有飞丝胶点出现。打胶时连贯出胶为流畅，反之则不流畅。
以实施例1作为对比，方案实施例2～5效果分别如下：
1.实施例2少许增加聚醚、聚酯多元醇、改性聚酯多元醇的含量，减少了丙烯酸树脂与增粘树脂的含量，所得聚合物硬度减小，开放时间延长，但是最终强度减弱。实施例3增加改性聚酯多元醇含量，减少聚醚多元醇含量，所得聚合物粘度更高，稳定性更差，开放时间变化不明显，初粘力减弱，最终强度变化不明显。实施例4增加丙烯酸树脂和增粘树脂含量，少许减少聚酯多元醇、聚醚多元醇、改性聚酯多元醇的含量，所得聚合物最终强度更高，但是开放时间没有提升，产品粘度偏高，初粘力减弱，硬度增加。实施例5增加聚酯多元醇含量，减少聚醚多元醇含量，所得聚合物粘度更高，硬度增加，稳定性更差，开放时间明显缩短，初粘力减弱，最终强度大幅减弱。作为本发明的核心考量标准，更好的初粘力具备更高的市场竞争力，适应快速的流水线操作，提高生产效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (14)

1.所述反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，该反应型热熔胶由以下重量百分比的原料组成:聚醚多元醇25～45％，聚酯多元醇10～20％，改性聚酯多元醇10～20％，异氰酸酯15～25％，丙烯酸树脂5～20％，增粘树脂1～8％，稳定剂0.01～0.05％，抗氧剂0.01～0.1％，催化剂0.01～0.1％，附着力促进剂0.1～0.5％。
2.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：
所述聚醚多元醇由选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃中的一种或多种通过聚合反应，共聚制备，得到的聚合物其分子量区间为400～6000，官能度2。
3.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述聚酯多元醇为醇酸系聚酯多元醇。
4.根据权利要求3所述的醇酸系聚酯多元醇，其特征在于：所述的醇酸系聚酯多元醇由醇和酸聚合制备得到，所述酸为己二酸、对苯二甲酸中、邻苯二甲酸的一种或两种，所述醇为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇中的一种或多种，通过酸醇缩聚聚合制备，得到的聚合物其分子量区间为1000～10000，官能度2。
5.根据权利要求3所述的改性聚酯多元醇，其特征在于：所述的改性聚酯多元醇为聚碳酸亚丙酯多元醇，由二氧化碳和环氧丙烷反应聚合制备而得，其分子量区间为1000～10000，官能度2。
6.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
7.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述丙烯酸树脂为氨基或羟基丙烯酸树脂中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述的增粘树脂为酚醛树脂、萜烯树脂和纯单体石油树脂中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述稳定剂为磷酸、草酸、芥酸中的一种或两种。
10.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168中的一种或多种组合。
11.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚(DMDEE)。
12.根据权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于：所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。
13.制备如权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按配方重量份分别称取聚醚多元醇、聚酯多元醇、改性聚酯多元醇、丙烯酸树脂、增粘树脂、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；
步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到100～150℃使固体物料完全熔解，搅拌均匀后，在真空度-0.096Mpa以下，温度在100～150℃条件下搅拌脱水1～3h。
步骤三：脱水结束后，用氮气放空并降温至90℃以下，加入MDI，搅拌均匀，然后真空度在-0.096Mpa以下，温度90～150℃条件下脱泡反应1～3h。
步骤四：脱泡反应结束后，用氮气放空，加入催化剂和附着力促进剂，然后在真空度在-0.096Mpa以下，温度在100～150℃条件下搅拌脱水0.50～1.5h。检测NCO％,符合标准要求出料，即得用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
步骤五：将制备得到的用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂置于又密封功效的包装中，充入干燥的惰性气体保护。
14.权利要求1所述的一种用于家居软包的反应型聚氨酯热熔胶粘剂，适用于辊涂、喷涂、刮涂、点涂的自动设备连续生产线或手动生产线。
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