CN115612436A - 一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了热熔化工材料技术领域的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法，采用如下的技术方案：由如下重量份的原料组成：甲苯二异氰酸酯10‑30份，二苯基甲烷二异氰酸酯30‑50份，聚烯烃树脂20‑40份、改性聚酯多元醇5‑15份、聚醚多元醇40‑50份，单官能度羟基树脂5‑15份，过氧化二苯甲酰30‑50份，三聚磷酸钠10‑30份，扩链剂1‑5份，硅烷偶联剂1‑4份。能够提高与极性材料和非极性基材的粘接作用，降低生产工艺的复杂性，提高热熔化工材料的适用范围。

Description

一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及热熔化工材料的技术领域，尤其是涉及一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法。

背景技术

反应型聚氨酯热熔胶是一种通常在室温下为固体，但在加热情况下发生熔融，在成为液体或流体状态下进行涂布，在冷却时粘接被粘物，通过进一步与空气中或被粘基材上的水分发生进一步固化交联反应，从而获得高的粘结强度的胶黏剂。因为其优异的环保性、耐溶剂性、耐高温性，高粘结强度，被越来越多的应用，尤其是自动施胶设备的出现，大规模生产线，如汽车、服装纺织、制鞋等行业均有应用。

如公开(公告)号为CN104356994A的一种甲基异氰酸酯热熔材料的制备，包括：甲苯二异氰酸酯10-30份，二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份，聚醚二元醇40-50份，PN-4010-15份，过氧化二苯甲酰30-50份，三聚磷酸钠10-30份，加入到反应釜中，110-130度搅拌120分钟，二月桂酸二丁基锡0.1-0.3份加入到反应釜中，继续搅拌60分钟，混合均匀出料即可。制备的聚氨酯材料开放时间短、附着力优异、制备工艺简单。

然而传统的聚氨酯热熔胶尤其对PP、含尼龙玻纤、聚醚酰亚胺等难粘材料粘接效果非常差，远远达不到工艺要求，必须对材料进行表面处理才能够进一步粘接，这样不仅增加了生产工艺的复杂性，同时减少了聚氨酯热熔胶的应用领域。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种甲基异氰酸酯热熔化工材料及其制备方法，能够提高与极性材料和非极性基材的粘接作用，降低生产工艺的复杂性，提高热熔化工材料的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明提供一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，采用如下的技术方案：由如下重量份的原料组成：

甲苯二异氰酸酯10-30份，二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份，聚烯烃树脂20-40份、改性聚酯多元醇5-15份、聚醚多元醇40-50份，单官能度羟基树脂5-15份，过氧化二苯甲酰30-50份，三聚磷酸钠10-30份，扩链剂1-5份，硅烷偶联剂1-4份。

可选的，所述聚烯烃树脂为聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯中的一种或多种。

可选的，所述改性聚酯多元醇经由具有至少2个环氧官能基的环氧化合物改性所获得，且所述含有醚键且侧链羟基的链段衍生自所述环氧化合物。

可选的，所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇中的一种。

可选的，所述单官能度羟基树脂数均分子量为500-2000，为改性的脂肪族醇。采用叶立德同源聚合方法制备端羟基聚乙烯，采用均匀催化剂如金属茂催化剂合成适当分子量的聚丙烯，采用特殊催化剂合成适当分子量的聚合松香。利用链转移剂把端羟基聚乙烯转移到聚丙烯链上，再和聚合松香链接组合，得到单官能度羟基树脂。

可选的，所述扩链剂为乙二醇、1.4-丁二醇、一缩二乙二醇，1.6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种。

可选的，所述硅烷偶联剂选自3-三甲氧基硅烷基丙基异氰酸脲酸酯或3-脲丙基三甲氧基硅烷。

一种甲基异氰酸酯热熔化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

按重量份称取各组分，将聚烯烃树脂、改性聚酯多元醇和聚醚多元醇在130±5℃熔融并脱水50-70min，测试含水量≤200ppm后，降温至80℃加入甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰和三聚磷酸钠抽真空反应1小时，再加入单官能度羟基树脂反应1小时后，升温至120℃，最后再加入扩链剂、硅烷偶联剂，85～95℃条件下反应1h，得到预聚物。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

采用改性聚酯多元醇和聚醚多元醇提供了与极性材料的粘接作用，粘接非极性基材是聚烯烃树脂，单官能度羟基树脂整体主要起自组装作用，对基材的浸润性，还增加组分体系相容性，调整聚氨酯热熔胶粘；改性聚酯多元醇能与如异氰酸酯化合物的固化剂形成网状交联，从而能提升耐湿热。

采用硅烷偶联剂和改性剂，有效提升了热熔胶产品与基材之间的范德华力作用，提高了热熔胶产品的胶黏手感，在浸湿性、水洗和耐剥离强度等方面有明显的提升。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

实施例一

本发明公开一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，由如下重量份的原料组成：

甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯30份，聚烯烃树脂20份、改性聚酯多元醇5份、聚醚多元醇40份，单官能度羟基树脂5，过氧化二苯甲酰30份，三聚磷酸钠10份，扩链剂1份，硅烷偶联剂1份。

其中，所述聚烯烃树脂为聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯中的一种或多种。所述改性聚酯多元醇经由具有至少2个环氧官能基的环氧化合物改性所获得，且所述含有醚键且侧链羟基的链段衍生自所述环氧化合物。所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇中的一种。所述单官能度羟基树脂数均分子量为500-2000，为改性的脂肪族醇。所述扩链剂为乙二醇、1.4-丁二醇、一缩二乙二醇，1.6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种。所述硅烷偶联剂选自3-三甲氧基硅烷基丙基异氰酸脲酸酯或3-脲丙基三甲氧基硅烷。

一种甲基异氰酸酯热熔化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

按重量份称取各组分，将聚烯烃树脂、改性聚酯多元醇和聚醚多元醇在130±5℃熔融并脱水50-70min，测试含水量≤200ppm后，降温至80℃加入甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰和三聚磷酸钠抽真空反应1小时，再加入单官能度羟基树脂反应1小时后，升温至120℃，最后再加入扩链剂、硅烷偶联剂，85～95℃条件下反应1h，得到预聚物。

实施例二

本发明公开一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，由如下重量份的原料组成：

甲苯二异氰酸酯20份，二苯基甲烷二异氰酸酯40份，聚烯烃树脂30份、改性聚酯多元醇10份、聚醚多元醇45份，单官能度羟基树脂10份，过氧化二苯甲酰40份，三聚磷酸钠20份，扩链剂3份，硅烷偶联剂2份。

其中，所述聚烯烃树脂为聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯中的一种或多种。所述改性聚酯多元醇经由具有至少2个环氧官能基的环氧化合物改性所获得，且所述含有醚键且侧链羟基的链段衍生自所述环氧化合物。所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇中的一种。所述单官能度羟基树脂数均分子量为500-2000，为改性的脂肪族醇。所述扩链剂为乙二醇、1.4-丁二醇、一缩二乙二醇，1.6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种。所述硅烷偶联剂选自3-三甲氧基硅烷基丙基异氰酸脲酸酯或3-脲丙基三甲氧基硅烷。

一种甲基异氰酸酯热熔化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

按重量份称取各组分，将聚烯烃树脂、改性聚酯多元醇和聚醚多元醇在130±5℃熔融并脱水50-70min，测试含水量≤200ppm后，降温至80℃加入甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰和三聚磷酸钠抽真空反应1小时，再加入单官能度羟基树脂反应1小时后，升温至120℃，最后再加入扩链剂、硅烷偶联剂，85～95℃条件下反应1h，得到预聚物。

实施例三

本发明公开一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，由如下重量份的原料组成：

甲苯二异氰酸酯30份，二苯基甲烷二异氰酸酯50份，聚烯烃树脂40份、改性聚酯多元醇15份、聚醚多元醇50份，单官能度羟基树脂15份，过氧化二苯甲酰50份，三聚磷酸钠30份，扩链剂5份，硅烷偶联剂4份。

其中，所述聚烯烃树脂为聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯中的一种或多种。所述改性聚酯多元醇经由具有至少2个环氧官能基的环氧化合物改性所获得，且所述含有醚键且侧链羟基的链段衍生自所述环氧化合物。所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇中的一种。所述单官能度羟基树脂数均分子量为500-2000，为改性的脂肪族醇。所述扩链剂为乙二醇、1.4-丁二醇、一缩二乙二醇，1.6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种。所述硅烷偶联剂选自3-三甲氧基硅烷基丙基异氰酸脲酸酯或3-脲丙基三甲氧基硅烷。

一种甲基异氰酸酯热熔化工材料的制备方法，具体包括以下步骤：

按重量份称取各组分，将聚烯烃树脂、改性聚酯多元醇和聚醚多元醇在130±5℃熔融并脱水50-70min，测试含水量≤200ppm后，降温至80℃加入甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰和三聚磷酸钠抽真空反应1小时，再加入单官能度羟基树脂反应1小时后，升温至120℃，最后再加入扩链剂、硅烷偶联剂，85～95℃条件下反应1h，得到预聚物。

式样完成后，进行黏度、颜色，和剥强进行测试。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：由如下重量份的原料组成：

甲苯二异氰酸酯10-30份，二苯基甲烷二异氰酸酯30-50份，聚烯烃树脂20-40份、改性聚酯多元醇5-15份、聚醚多元醇40-50份，单官能度羟基树脂5-15份，过氧化二苯甲酰30-50份，三聚磷酸钠10-30份，扩链剂1-5份，硅烷偶联剂1-4份。

2.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚乙烯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述改性聚酯多元醇经由具有至少2个环氧官能基的环氧化合物改性所获得，且所述含有醚键且侧链羟基的链段衍生自所述环氧化合物。

4.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇，聚四氢呋喃醚二醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述单官能度羟基树脂数均分子量为500-2000，为改性的脂肪族醇。

6.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述扩链剂为乙二醇、1.4-丁二醇、一缩二乙二醇，1.6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自3-三甲氧基硅烷基丙基异氰酸脲酸酯或3-脲丙基三甲氧基硅烷。

8.根据权利要求1所述的一种甲基异氰酸酯热熔化工材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

按重量份称取各组分，将聚烯烃树脂、改性聚酯多元醇和聚醚多元醇在130±5℃熔融并脱水50-70min，测试含水量≤200ppm后，降温至80℃加入甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰和三聚磷酸钠抽真空反应1小时，再加入单官能度羟基树脂反应1小时后，升温至120℃，最后再加入扩链剂、硅烷偶联剂，85～95℃条件下反应1h，得到预聚物。