CN114395363A - 一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用,包括或是将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端的聚醚多元醇经熔融嵌段共聚反应得到聚酰胺热熔胶,或是将不同种类的尼龙段单体直接经熔融无规共聚得到结构聚酰胺热熔胶;该聚酰胺热熔胶中由于高酰胺键密度,分子链间可形成更多的氢键,引入的聚醚多元醇或者聚醚胺能够有较高的链段柔韧性,使其内部存在一个均匀的动态网络结构,实现了聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接韧性的提高,为热熔胶的高性能化提供一种新的思路;该聚酰胺热熔胶在制备电子器件、食品包装、衣服皮包、建筑材料等上可广泛应用,该聚酰胺热熔胶的粘接强度为1.57~10.84MPa,粘接韧性为441.6~2790.4J/m2,实现在130℃的高温下复数黏度为5~42Pa·s。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料粘接性能领域,具体涉及一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用。
背景技术
热熔胶是指加热后能将两种物质牢固的粘合起来的材料。其特点是加热即能熔融,冷却即可实现粘接,具有稳定好、固化时间短、不含溶剂、可回收的特点,广泛运用在包装、纺织品、建筑材料、木制品、汽车零部件等领域中。近年来,新兴产业(轨道交通、智能材料、电子器件)等行业的兴起促进胶粘剂行业在传统性能上进行升级,增加其功能化和高端性能化;在2020年12月1日国家推举《胶粘剂挥发性有机物限量》的国家标准,安全、环保、节能减排的政策促进粘接剂行业产业调整升级,推进无溶剂型、水性、热熔型等环保绿色粘接剂的发展。
聚酰胺热熔胶是以聚酰胺树脂为基体的材料,其分子结构中独特的高密度酰胺键赋予材料高结晶度、高强度、优良的热稳定性、耐化学试剂性能的优点,且对多种金属与非金属材料有较好的亲和力,有利于不同材料表面之间的粘附。此外,聚酰胺的高氢键密度使得分子间作用力大大增强,能够实现在低于熔点温度时快速冷却固化,能够应用于固化速度要求快的场景。随着新兴领域的发展,对热熔胶的粘接质量、柔韧性及其它综合性能上要求增加。然而,聚酰胺热熔胶受力时常表现为脆性断裂,对于在受到突然外力冲击时容易导致材料粘附失效。因此,在考虑热熔胶的粘接强度的同时,也需要考虑其材料的粘接韧性,以匹配不同材料粘接情况,实现较好的粘接质量。
目前,针对热熔胶缺乏柔韧性的问题,常采用的方式是通过引入弹性填料的方式引入到聚合物材料中,但物理共混的方法往往存在与基材相容性差、填料易团聚的问题,这可能会反而加剧韧性差的问题,甚至影响材料本身的粘接行为。如CN108641664A公开的一种易回弹聚酰胺热熔胶的配方及其制备方法中,将聚醚酯纤维加入到聚酰胺树脂中,加入偶联剂改善填料在树脂中的分散性,尽管其拉伸性能和粘接性能有所改善,但其本身的韧性改善较小;而共聚改性是通过将柔性链段共聚到材料中提高其粘接韧性。相比于物理共混方法,共聚能够对材料本身性能影响小,且能够实现对其韧性的改善。在现有的研究中,改进聚酰胺热熔胶的韧性的报道还是较少。
发明内容
本发明的目的在于是针对现有技术存在的问题,提供一种聚酰胺热熔胶,该聚酰胺热熔胶具有优异的粘接性能和粘接韧性,具有较好的加工性能和热稳定性。
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种聚酰胺热熔胶,其特征在于,该聚酰胺热熔胶的结构通式为:
其中,R表示亚柠檬酸基,或C2-C10的直链亚烷基;R1表示C4-C12的直链亚烷基;R2表示C2-C10的直链亚烷基;R3表示C2-C4的直链亚烷基;R4表示含侧链为甲基、乙基或羟基的C3-C8的亚烷基;R5表示不同分子量的聚醚胺基;x为3-10,y为5-27,h>1,g>1,z>1。
优选的是,结构通式[Ⅰ]的嵌段聚合的聚酰胺热熔胶的粘接强度在1.57~10.84MPa,粘接韧性为441.6~2790.4J/m2,实现在130℃的高温下复数黏度为11~42Pa·s;结构通式[Ⅱ]的无规共聚的聚酰胺热熔胶的粘接强度在1.57~3.84MPa,粘接韧性为441.6~2284.8J/m2,实现在130℃的高温下复数黏度为5~32Pa·s,R5表示分子量为230~4000的聚醚胺基。相比起现有的报道中聚酰胺热熔胶的涂敷温度在150℃以上,我们实现了相对较低的操作温度达到高粘接强度。
本发明还提供一种如上所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,该制备方法或是将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端的聚醚多元醇经熔融嵌段共聚反应得到结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶,或是将不同种类的尼龙段单体直接经熔融无规共聚得到结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶;
其中,结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶的反应历程为:
结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶的反应历程为:
其中,R表示亚柠檬酸基,或C2-C10的直链亚烷基;R1表示C4-C12的直链亚烷基;R2表示C2-C10的直链亚烷基;R3表示C2-C4的直链亚烷基;R4表示含侧链为甲基、乙基或羟基的C3-C8的亚烷基;R5表示不同分子量的的聚醚胺基;x为3-10,y为5-27,h>1,g>1,z>1。
优选的是,结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶的制备方法为:将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端聚醚多元醇加入聚合容器中,在氮气的保护下升温至130-180℃,同时加入催化剂A并反应1-3小时,最后抽真空反应1-2小时,将得到的产物用水常温下萃取干燥,即得到结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶,其中羟基封端聚醚多元醇和羧基封端的尼龙预聚物的摩尔比为1:1;催化剂A用量为羧基封端的尼龙预聚物和羟基封端聚醚多元醇的总体质量的1-3%;催化剂A为醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴、三氧化二锑、乙二醇锑、酞酸酯和有机锡中的任意一种;羟基封端聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇或者聚四氢呋喃二元醇中的任一种。
优选的是,所述羧基封端的尼龙预聚物的制备方法:将尼龙盐单体、封端剂和催化剂B加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至130℃-180℃反应1-2小时,在130℃-180℃反应1-3小时,即得到羧基封端的尼龙预聚物;其中尼龙盐单体和封端剂的质量之比为10.54-23.32:1;所用的尼龙盐单体为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸与C4-C12的直链二元胺等摩尔反应形成的尼龙盐。
优选的是,所用的尼龙盐单体为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸的一种与C4-C12的直链二元胺中的任一种等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的封端剂为C4-C12的直链二元酸的任一种,催化剂B用量为尼龙盐单体质量的1-3%;所用的催化剂B为亚磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的至少一种。
优选的是,结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶的制备方法为:将尼龙盐A、尼龙盐B、尼龙盐C和催化剂C加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至160-240℃,待其完全熔融后反应1-3小时,然后再升温至180-250℃反应2-4小时,将得到的产物用水常温下萃取干燥,即得到结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶,其中尼龙盐A:尼龙盐B的摩尔比为1:1~5,尼龙盐B:尼龙盐C的摩尔比为1:3~10;所用的催化剂C为尼龙盐A、尼龙盐B和尼龙盐C质量总和的1~5wt%。
优选的是,所用的尼龙盐A为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与C4-C12的直链二元胺等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的尼龙盐B为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与侧基为甲基、乙基或羟基的C3-C8的二元胺等摩尔形成的尼龙盐,所用的尼龙盐C为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与不同分子量的聚醚胺等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的催化剂C为质量分数为2.0%的次亚磷酸钠水溶液、次亚磷酸钾水溶液、次亚磷酸镁水溶液、次亚磷酸钙水溶液或次亚磷酸锌水溶液中的任一种。
本发明还提供一种如权上所述的聚酰胺热熔胶在制备电子器件、食品包装、衣服皮包、建筑材料、汽车零部件上的应用,聚酰胺热熔胶的粘接强度为1.57~10.84MPa,粘接韧性为441.6~2790.4J/m2,,实现在130℃时复数黏度为5~42Pa·s。
本发明至少包括以下有益效果:
(1)由于本发明提供的一种聚酰胺热熔胶中由于高酰胺键密度,分子链间可形成更多的氢键,引入的聚醚多元醇或者聚醚胺能够有较高的链段柔韧性,使其内部存在一个均匀的动态网络结构,最终实现了聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接韧性的提高,为热熔胶的高性能化提供一种新的思路;
(2)由于本发明提供的聚酰胺为共聚物,可以通过对其不同链段的比例进行调控,因而可以实现对热熔胶粘接性能的优化制备,以达到不同场景需要。
(3)本发明制备的聚酰胺热熔胶由于其存在动态网络结构,能够重复加工4次,保证粘接性能不变,具有一定的重复使用能力。
(4)本发明提供的聚酰胺热熔胶引入的聚醚多元醇或聚醚胺链段较长,能够保证聚酰胺热熔胶具有更低的玻璃化温度,且其黏度较低,而具有更低的加工温度,具有较好的加工性能,粘接涂敷时对被粘材料的影响较小。
(5)本发明提供的聚酰胺热熔胶直接经熔融反应制备得到,不需要使用有机溶剂,在进行粘接涂敷时进行热熔涂敷,挥发性有机化合物含量少,因而材料制备使用过程绿色环保。
(6)本发明提供的聚酰胺热熔胶制备方法简单,原料来源环保且广泛,有利于扩大生产。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明:
图1为本发明实施案例6所制备的羧基封端尼龙预聚物的核磁氢谱图,其中2.02ppm处出现的峰归属于封端剂癸二酸亚甲基的特征峰,3.01ppm处出现的峰对应于预聚物重复单元中胺基的的特征峰;通过后者的峰面积与前者的峰面积之比以及结合封端剂和聚合单体柠檬酸盐的相对分子质量可以计算得到预聚物分子量Mn=1.00×202.25+5.26(≈5)×328.44=1844.45(≈2000);
图2为本发明实施例6所制备的聚酰胺热熔胶经纯化后的核磁氢谱图;
图3为本发明实施例6所制备的聚酰胺热熔胶的差示扫描量热(DSC)测试图线。从图中可以看到所制备的聚酰胺热熔胶的玻璃化转变温度为3.2℃,没有明显熔点;
图4为本发明实施例6所制备的聚酰胺热熔胶的流变性能图。从图中可以看出该聚酰胺的黏度能够在130℃时达到11Pa·s,说明材料具有较低的涂敷黏度,有利于材料加工和涂敷;
图5为本发明实施例6所制备的聚酰胺热熔胶的粘接性能测试图。从图中可以看出其粘接强度能够达到4.54MPa左右,具有较高的粘接强度,其粘接韧性为2406.4J/m2,表明经过聚醚多元醇的共聚后,其韧性得到很好的改善。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
值得说明的是:1)以下实施例和实施对比例制备的聚酰胺热熔胶的粘接性能是按照ASTM D1002-10测试标准采用CMT 4104型万拉伸能材料试验机(深圳新三思材料检测有限公司)进行测试的,速率:5mm/min,粘接强度是通过计算最大粘接力除以粘接面积得到,以本发明实施例6为例,其最大粘接力为709N,其粘接面积为12.5mm×12.5mm,得到粘接强度约为4.54MPa。2)以下实施例和对比例制备的聚酰胺热熔胶的韧性数据是通过先计算单搭接测试中应力应变曲线的面积,定义为粘接能,将粘接能除以粘接面积(12.5mm×12.5mm)而得到粘接韧性,以本发明实例6为例,计算粘接能为376J,将粘接能除以粘接面积,得到粘接韧性2406.4J/m2。3)以下实施例和对比例制备的聚酰胺热熔胶的复数黏度是采用Discovery HR-2型的动态流变仪进行测试的,测试范围是50~130℃。
实施例1:
将36.09g柠檬酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g丁二酸和0.54g质量分数为1.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至150℃反应1.5小时、165℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物;
将上述尼龙段预聚物、3.39g聚乙二醇(Mn=200)和0.41g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到165℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在165℃抽真空到2000Pa以下反应1小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接韧性分别10.56MPa、1113.6J/m2,130℃复数黏度为26Pa·s。
实施例2:
将35.91g柠檬酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.5g己二酸和0.54g质量分数为1.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至150℃反应1.5小时、160℃反应2小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物;
将上述尼龙段预聚物、6.84g聚丙二醇(Mn=400)和0.45g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时;
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别8.24MPa、1139.2J/m2,130℃复数黏度为18Pa·s。
实施例3:
将35.51g柠檬酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.5g己二酸和0.71g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物;
将上述尼龙段预聚物、6.84g聚丙二醇(Mn=400)和0.67g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时;
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别7.36MPa、1216J/m2,130℃复数黏度为19Pa·s。
实施例4:
将29.34g柠檬酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.5g辛二酸和0.59g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、8.61g聚乙二醇(Mn=400)和0.61g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.47MPa、1849.6J/m2,130℃复数黏度为14Pa·s。
实施例5:
将28.15g柠檬酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g己二酸和0.28g质量分数为1%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至130℃反应1.5小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、10.95g聚乙二醇(Mn=800)和0.82g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别3.55MPa、1075.2J/m2,130℃复数黏度为11Pa·s。
实施例6:
将24.66g柠檬酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.5g癸二酸和0.37g质量分数为1.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、4.94g聚乙二醇(Mn=400)和0.48g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别4.54MPa、2406.4J/m2,130℃复数黏度为11Pa·s。
实施例7:
将27.93g柠檬酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g己二酸和0.47g质量分数为1.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、5.47g聚乙二醇(Mn=400)和0.53g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别4.37MPa、2489.6J/m2,130℃复数黏度为14Pa·s。
实施例8:
将29.36g柠檬酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、3g癸二酸和0.59g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、5.93g聚丙二醇(Mn=400)和0.57g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别3.89MPa、1568J/m2,130℃复数黏度为16Pa·s。
实施例9:
将29.61g柠檬酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、3.5g十二烷二酸和0.59g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、6.08g聚丙二醇(Mn=400)和0.59g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别3.56MPa、1510.4J/m2,130℃复数黏度为18Pa·s。
实施例10:
将24.05g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、4.5g辛二酸和0.38g质量分数为1.6%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、10.33g聚丙二醇(Mn=400)和0.58g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别1.57MPa、1580.8J/m2,130℃复数黏度为14Pa·s。
实施例11:
将36.58g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g辛二酸和1.10g质量分数为3%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、2.3g聚乙二醇(Mn=200)和0.41g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别10.84MPa、569.6J/m2,130℃复数黏度为32Pa·s。
实施例12:
将30.87g辛二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g癸二酸和0.77g质量分数为2.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、8.41g聚四氢呋喃(Mn=850)和0.83g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别8.34MPa、1267.2J/m2,130℃复数黏度为18Pa·s。
实施例13:
将26.61g辛二酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g十二烷二酸和0.53g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、8.68g聚四氢呋喃(Mn=1000)和1.12g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到180℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在180℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.45MPa、2790.4J/m2,130℃复数黏度为15Pa·s。
实施例14:
将29.54g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.5g辛二酸和0.59g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、5.74g聚乙二醇(Mn=400)和0.57g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.58MPa、2220.8J/m2,130℃复数黏度为16Pa·s。
实施例15:
将36.58g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g辛二酸和0.73g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、4.59g聚丙二醇(Mn=400)和0.43g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别8.65MPa、1862.4J/m2,130℃复数黏度为21Pa·s。
实施例16:
将30.61g癸二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g癸二酸和0.77g质量分数为2.5%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、8.41g聚四氢呋喃(Mn=850)和0.82g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别7.67MPa、2022.4J/m2,130℃复数黏度为18Pa·s。
实施例17:
将32.58癸二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、1.8g癸二酸和0.65g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物、8.78g聚四氢呋喃(Mn=850)和0.43g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.79MPa、2099.2J/m2,130℃复数黏度为18Pa·s。
实施例18:
将36.20g癸二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g辛二酸和0.73g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物4.59g聚乙二醇(Mn=400)和0.43g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别7.9MPa、2073.6J/m2,130℃复数黏度为23Pa·s。
实施例19:
将35.66g癸二酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2.7g十二烷二酸和0.72g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物2.34g聚乙二醇(Mn=200)和0.41g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.43MPa、441.6J/m2,130℃复数黏度为42Pa·s。
实施例20:
将28.33g癸二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、1.3g己二酸和0.57g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应2小时、160℃反应1小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物8.9g聚四氢呋喃(Mn=1000)和0.58g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到170℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在170℃抽真空到2000Pa以下反应2小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别6.87MPa、1760J/m2,130℃复数黏度为14Pa·s。
实施例21:
将26.61g癸二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐、2g十二烷二酸和0.53g质量分数为2%的次亚磷酸酸钠水溶液加入聚合容器中,于氮气保护下依次升温至140℃反应1.5小时、150℃反应1.5小时,然后除去反应后期的水分得到尼龙段预聚物。
将上述尼龙段预聚物3.47g聚乙二醇(Mn=400)和0.32g催化剂钛酸四丁酯一起加入聚合容器中,于氮气保护下升温到160℃,并待其完全熔融后反应1小时,并在160℃抽真空到2000Pa以下反应1小时。将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;将产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能分别5.64MPa、1510.4J/m2,130℃复数黏度为31Pa·s。
实施例22:
将4.19g柠檬酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g柠檬酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、32.19g柠檬酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至170℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至190℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.24MPa、1075.2J/m2,130℃复数黏度为19Pa·s。
实施例23:
将4.36g柠檬酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g柠檬酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、21.91g柠檬酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至180℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至220℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.25MPa、569.6J/m2,130℃复数黏度为31Pa·s。
实施例24:
将5.16g柠檬酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g柠檬酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、23.93g柠檬酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和1wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至200℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至230℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.78MPa、441.6J/m2,130℃复数黏度为29Pa·s。
实施例25:
将5.6g柠檬酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、5g柠檬酸和2,2,4-三甲基六亚甲基二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、24.09g柠檬酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和1wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至170℃,待其完全熔融后反应2小时,然后再升温至200℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.89MPa、576J/m2,130℃复数黏度为27Pa·s。
实施例26:
将4.19g柠檬酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g柠檬酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、28.69g柠檬酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和1wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至200℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至210℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.79MPa、697.6J/m2,130℃复数黏度为26Pa·s。
实施例27:
将3.82g柠檬酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、7g柠檬酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、23.96g柠檬酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至190℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至220℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.54MPa、1779.2J/m2,130℃复数黏度为17Pa·s。
实施例28:
将3.87g柠檬酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、3g柠檬酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、25.17g柠檬酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至180℃,待其完全熔融后反应3小时,然后再升温至230℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.76MPa、1708.8J/m2,130℃复数黏度为14Pa·s。
实施例29:
将3.15g辛二酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、3g辛二酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、24.93g辛二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至170℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至190℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.86MPa、569.6J/m2,130℃复数黏度为28Pa·s。
实施例30:
将3.29g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、3g辛二酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、29.66g辛二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至180℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至220℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.76MPa、448J/m2,130℃复数黏度为31Pa·s。
实施例31:
将2.62g辛二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g辛二酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、26.07g辛二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至200℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至230℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为1.67MPa、1209.6J/m2,130℃复数黏度为24Pa·s。
实施例32:
将4.51g辛二酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、8g辛二酸和2,2,4-三甲基六亚甲基二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、19.45g辛二酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和1wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至170℃,待其完全熔融后反应2小时,然后再升温至200℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.66MPa、1216J/m2,130℃复数黏度为26Pa·s。
实施例33:
将2.45g辛二酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、7g辛二酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、23.89g辛二酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和1wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至200℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至210℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.89MPa、556.8J/m2,130℃复数黏度为23Pa·s。
实施例34:
将0.62g辛二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、1.7g辛二酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、33.94g辛二酸和聚醚胺(Mn=2000)等摩尔反应形成的尼龙盐C和4wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至190℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至220℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.23MPa、1664J/m2,130℃复数黏度为16Pa·s。
实施例35:
将0.49g辛二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、1.5g辛二酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、30.85g柠檬酸和聚醚胺(Mn=2000)等摩尔反应形成的尼龙盐C和4wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至180℃,待其完全熔融后反应3小时,然后再升温至230℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.74MPa、1625.6J/m2,130℃复数黏度为9Pa·s。
实施例36:
将2.09g癸二酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g癸二酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、31.65g癸二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至175℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至195℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.96MPa、441.6J/m2,130℃复数黏度为26Pa·s。
实施例37:
将1.63g癸二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、3g癸二酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、25.49g癸二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至185℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至225℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.43MPa、1209.6J/m2,130℃复数黏度为28Pa·s。
实施例38:
将1.92g癸二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、3g癸二酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、30.79g癸二酸和聚醚胺(Mn=400)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至205℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至230℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为1.57MPa、1126.4J/m2,130℃复数黏度为24Pa·s。
实施例39:
将4.46g癸二酸和十二烷二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g癸二酸和2,2,4-三甲基六亚甲基二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、23.95g癸二酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至175℃,待其完全熔融后反应2小时,然后再升温至205℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.36MPa、1056J/m2,130℃复数黏度为23Pa·s。
实施例40:
将4.18g癸二酸和己二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g癸二酸和1,3-二氨基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、22.63g癸二酸和聚醚胺(Mn=230)等摩尔反应形成的尼龙盐C和2wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至205℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至215℃反应3小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为2.85MPa、1523.2J/m2,130℃复数黏度为17Pa·s。
实施例41:
将0.72g癸二酸和辛二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、2g癸二酸和1,5-二氨基-2-甲基戊烷等摩尔反应形成的尼龙盐B、31.85g癸二酸和聚醚胺(Mn=2000)等摩尔反应形成的尼龙盐C和5wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至195℃,待其完全熔融后反应1小时,然后再升温至225℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.21MPa、1529.6J/m2,130℃复数黏度为12Pa·s。
实施例42:
将1.28g癸二酸和癸二胺等摩尔反应形成的尼龙盐A、4g癸二酸和2-羟基-丙二胺等摩尔反应形成的尼龙盐B、29.60g柠檬酸和聚醚胺(Mn=2000)等摩尔反应形成的尼龙盐C和5wt%的次亚磷酸酸钠水溶液加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至185℃,待其完全熔融后反应3小时,然后再升温至230℃反应4小时,将得到的产物用水常温下萃取8小时,每两小时换一次水;产物先用鼓风烘箱预干燥,最后用真空烘箱60℃干燥12小时。
该聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接能为3.24MPa、2284.8J/m2,130℃复数黏度为5Pa·s。
实施对比例1
参照中北大学2016年硕士毕业论文《二聚酸聚酰胺热熔胶的合成与改性》所公开的制备方法,用二聚酸、乙二胺成功制备二聚酸聚酰胺热熔胶,并按照相关测试要求制备样品。所获得的粘接强度和粘接能分别为1.35MPa、569.6J/m2,130℃复数黏度为59Pa·s。
实施对比例2
参照现有文献(Nylon 6/66/11copolymer used for hot-melt adhesives:synthesis and properties,2009,23(5).)中报道的方法,利用己内酰胺、尼龙66盐和氨基十一酸成功制备三元聚酰胺热熔胶,并按照相关测试要求制备样品。所获得的粘接强度和粘接能分别为1.28MPa、358.4J/m2,130℃复数黏度为43Pa·s。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
2.如权利要求1所述的聚酰胺热熔胶,其特征在于,结构通式[Ⅰ]的嵌段聚合的聚酰胺热熔胶的粘接强度在1.57~10.84MPa,粘接韧性为441.6~2790.4J/m2,实现在130℃的高温下复数黏度为11~42Pa·s;结构通式[Ⅱ]的无规共聚的聚酰胺热熔胶的粘接强度在1.57~3.84MPa,粘接韧性为441.6~2284.8J/m2,实现在130℃的高温下复数黏度为5~32Pa·s,R5表示分子量为230~4000的聚醚胺基。
3.一种如权利要求1~2任一项所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,该制备方法或是将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端的聚醚多元醇经熔融嵌段共聚反应得到结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶,或是将不同种类的尼龙段单体直接经熔融无规共聚得到结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶;
其中,结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶的反应历程为:
结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶的反应历程为:
其中,R表示亚柠檬酸基,或C2-C10的直链亚烷基;R1表示C4-C12的直链亚烷基;R2表示C2-C10的直链亚烷基;R3表示C2-C4的直链亚烷基;R4表示含侧链为甲基、乙基或羟基的C3-C8的亚烷基;R5表示不同分子量的的聚醚胺基;x为3-10,y为5-27,h>1,g>1,z>1。
4.如权利要求3所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶的制备方法为:将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端聚醚多元醇加入聚合容器中,在氮气的保护下升温至130-180℃,同时加入催化剂A并反应1-3小时,最后抽真空反应1-2小时,将得到的产物用水常温下萃取干燥,即得到结构通式[Ⅰ]表示的聚酰胺热熔胶;催化剂A用量为羧基封端的尼龙预聚物和羟基封端聚醚多元醇的总体质量的1-3%;催化剂A为醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴、三氧化二锑、乙二醇锑、酞酸酯和有机锡中的任意一种;羟基封端聚醚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇或者聚四氢呋喃二元醇中的任一种。
5.如权利要求4所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,所述羧基封端的尼龙预聚物的制备方法:将尼龙盐单体、封端剂和催化剂B加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至130℃-180℃反应1-2小时,在130℃-180℃反应1-3小时,即得到羧基封端的尼龙预聚物;其中尼龙盐单体和封端剂的质量之比为10.54-23.32:1;所用的尼龙盐单体为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸与C4-C12的直链二元胺等摩尔反应形成的尼龙盐。
6.如权利要求5所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,所用的尼龙盐单体为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸的一种与C4-C12的直链二元胺中的任一种等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的封端剂为C4-C12的直链二元酸的任一种,催化剂B用量为尼龙盐单体质量的1-3%;所用的催化剂B为亚磷酸钾、亚磷酸钠、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸锌、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸镁、次亚磷酸钙或次亚磷酸锌中的至少一种。
7.如权利要求3所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶的制备方法为:将尼龙盐A、尼龙盐B、尼龙盐C和催化剂C加入到聚合容器中,在氮气的保护下升温至160-240℃,待其完全熔融后反应1-3小时,然后再升温至180-250℃反应2-4小时,将得到的产物用水常温下萃取干燥,即得到结构通式[Ⅱ]表示的聚酰胺热熔胶,其中尼龙盐A:尼龙盐B的摩尔比为1:1~5,尼龙盐B:尼龙盐C的摩尔比为1:3~10;所用的催化剂C为尼龙盐A、尼龙盐B和尼龙盐C质量总和的1~5wt%。
8.如权利要求7所述的聚酰胺热熔胶的制备方法,其特征在于,所用的尼龙盐A为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与C4-C12的直链二元胺等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的尼龙盐B为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与侧基为甲基、乙基或羟基的C3-C8的二元胺等摩尔形成的尼龙盐,所用的尼龙盐C为柠檬酸、或C6-C12的直链二元酸中的一种与不同分子量的聚醚胺等摩尔反应形成的尼龙盐;所用的催化剂C为质量分数为2.0%的次亚磷酸钠水溶液、次亚磷酸钾水溶液、次亚磷酸镁水溶液、次亚磷酸钙水溶液或次亚磷酸锌水溶液中的任一种。
9.一种如权利要求1~2任一项所述的聚酰胺热熔胶在制备电子器件、食品包装、衣服皮包、建筑材料、汽车零部件上的应用,其特征在于,聚酰胺热熔胶的粘接强度为1.57~10.84MPa,粘接韧性为441.6~2790.4J/m2,实现在130℃时复数黏度为5~42Pa·s。
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