CN116478653A - 一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116478653A CN116478653A CN202211681340.6A CN202211681340A CN116478653A CN 116478653 A CN116478653 A CN 116478653A CN 202211681340 A CN202211681340 A CN 202211681340A CN 116478653 A CN116478653 A CN 116478653A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bio
- hot melt
- melt adhesive
- polyurethane hot
- antioxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 7
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 19
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000013008 moisture curing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 8
- ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(2-morpholin-4-ylethoxy)ethyl]morpholine Chemical compound C1COCCN1CCOCCN1CCOCC1 ZMSQJSMSLXVTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 7
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(carboxymethyl)phenyl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1CC(O)=O MMEDJBFVJUFIDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSRJVOOOWGXUDY-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoyloxy]ethoxy]ethoxy]ethyl 3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C)=CC(CCC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C)C=2)C(C)(C)C)=C1 QSRJVOOOWGXUDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QUVMSYUGOKEMPX-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-] QUVMSYUGOKEMPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 2
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- DSSXKBBEJCDMBT-UHFFFAOYSA-M lead(2+);octanoate Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCC([O-])=O DSSXKBBEJCDMBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- -1 polypropylene carbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000379 polypropylene carbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 2
- WSFQLUVWDKCYSW-UHFFFAOYSA-M sodium;2-hydroxy-3-morpholin-4-ylpropane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CC(O)CN1CCOCC1 WSFQLUVWDKCYSW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 abstract description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- GJSURZIOUXUGAL-UHFFFAOYSA-N Clonidine Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1NC1=NCCN1 GJSURZIOUXUGAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002896 clonidine Drugs 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007718 adhesive strength test Methods 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/06—Polyurethanes from polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4202—Two or more polyesters of different physical or chemical nature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
- C08G18/4269—Lactones
- C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
- C08G18/428—Lactides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/44—Polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J175/04—Polyurethanes
- C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，由如下重量百分比的组分组成：生物基聚酯二元醇A 20％～40％、聚碳酸酯多元醇B 10％‑25％、聚醚多元醇C 15％‑25％、增粘树脂5％～15％、抗氧剂0.1％～1％、异氰酸酯10％～25％、偶联剂1％～2％和催化剂0.05％～0.1％。该生物基聚酯二元醇是一种以小分子二元醇为起始剂，由己内酯与乳酸在辛酸亚锡的作用下聚合而成的数均分子量为1500‑4000的聚酯二元醇。本发明采用生物基原料制备一种生物基聚酯二元醇并将其应用在湿固化聚氨酯热熔胶中，得到一种具有优良粘接力、优良柔韧性且在微生物作用下能具有可降解性的湿固化聚氨酯热熔胶。
Description
技术领域
本发明涉及热熔胶，尤其涉及一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
湿固化聚氨酯热熔胶(PUR)作为一种无溶剂、固含量100％、具有优异初始粘接强度且粘接强度随着固化时间增加而逐渐增加的高性能环保型胶黏剂，广泛应用与电子，包装，汽车、书籍等各类领域，也是当下最具发展前景的胶黏剂之一。
聚酯多元醇作为湿固化聚氨酯热熔胶的重要组成成分，对体系本身的力学性能和粘接性能有着重要的影响。但目前大多数的聚酯多元醇仍然保持着对于化石燃料的依赖，不具备生物基材料的可持续性。
目前市面上已经出现的生物基聚酯多元醇中，聚乳酸多元醇及聚己内酯作为生物高分子是当今材料科学领域的研究热点，而脂肪族聚酯又是生物高分子中最重要的品种。聚乳酸(PLA)具有较高的强度及较好的可降解性，但刚性较强，抗冲击性能不足；聚己内酯则有着较好的柔韧性，也有着一定的可降解性，但粘接强度较差。因此若能实现其二者的共聚，使二者的性能互补，则能在一定程度上拓宽其应用领域。综上，如何提供一种性能优异、可降解、分子量适宜且两个端基团均为伯羟基的可降解生物基聚酯多元醇，成为一种待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题而提供的一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，由如下重量百分比的组分组成：
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述生物基聚酯二元醇是一种以小分子二元醇为起始剂，由己内酯与乳酸在辛酸亚锡的作用下聚合而成的数均分子量为1500-4000的聚酯二元醇。
所述生物基多元醇由通式(Ⅰ)表示：
其中，所述小分子多元醇为含有两个伯羟基且分子量在50-150的二元醇。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述生物基聚酯二元醇的制备方法包含以下步骤：
将己内酯、乳酸及小分子二元醇按照摩尔比为：(8-20)：(8-20)：1加入反应釜中，加入辛酸亚锡，在惰性气体保护下升温至100-150℃，反应24h后冷却至室温即得。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述聚碳酸酯二元醇为数均分子量为2000分子量的聚碳酸亚丙酯二醇，型号为PPCD-531。
所述聚醚多元醇为数均分子量为1000-4000的聚醚多元醇，为聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或者多种的组合，优选为采购自陶氏化学的聚醚多元醇型号为PPG2000。
所述增粘树脂为丙烯酸树脂、酚醛树脂、C5-C9石油树脂、松香、改性松香树脂、氢化石油树脂和萜烯酚树脂中的一种或多种的组合。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1330和抗氧剂3114中的一种或多种的组合。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的组合，优选为采购自万华化学的二苯基甲烷二异氰酸酯，代号为MDI-100。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH570中的一种，其中优选为KH550。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述催化剂为辛酸铅、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸钴、环烷酸锌、钛酸四异丁酯或二吗啉基二乙基醚中的一种或多种的组合，优选为采购自亨斯迈的二吗啉基二乙基醚，代号为DMDEE。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其中，所述助剂包括稳定剂、稀释剂、填料及颜料中的一种或几种。
上述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包含以下步骤
1.按照各组分质量分数准备原料；
2.将步骤1中准备好的生物基聚酯二元醇A、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
3.将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入步骤1中准备好的融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下，120℃高速搅拌1h-1.5h。
4.加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
5.加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用小分子二元醇为起始剂，由己内酯与乳酸在第二催化的作用下聚合而成的数均分子量为1500-4000的生物基聚酯二元醇。通过己内酯与乳酸的共聚，得到一种在微生物作用下具有良好可降解性同时具有较好韧性及较高粘接强度的生物基聚酯多元醇。
(2)本发明采用上述生物基聚酯多元醇与聚醚多元醇及其他组分反应，开发一种绿色、环保、可降解的生物基湿固化聚氨酯热熔胶。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
表1实施例1～4聚酯二醇配方
实施例5
将生物基聚酯二元醇A(实施例1)、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下120℃高速搅拌1h-1.5h。
加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
实施例6
将生物基聚酯二元醇A(实施例2)、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下120℃高速搅拌1h-1.5h。
加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
实施例7
将生物基聚酯二元醇A(实施例3)、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下120℃高速搅拌1h-1.5h。
加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
实施例8
将生物基聚酯二元醇A(实施例4)、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下120℃高速搅拌1h-1.5h。
加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
对比例：1
一种生物基反应型聚氨酯热熔胶，包括以下步骤：
将聚酯二元醇(7360)、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
将上述反应釜中的物料降温至80℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的异氰酸酯，同时开启加热设备使釜体升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPA条件下120℃高速搅拌1h-1.5h。
加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
将上述实施例5-8与对比例1、对比例2：市售Henkel乐泰3542湿固化聚氨酯热熔胶进行性能对比测试：
1、粘接强度测试：热熔胶的粘接性能按照国标GB/T5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》测试，以PC为粘接材料，粘接尺寸为30mm2，胶层厚度为0.18-0.22mm，胶量约为8mg，将搭界好的样件放置于25℃，50％Rh恒温恒湿箱中固化7天后使用万能拉力机测试拉拔强度。
2、断裂伸长率、拉伸强度测试：热熔胶的断裂伸长率、拉伸强度性能按照国标GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定标准》测试，按照标准制样，放置于25℃，50％Rh恒温恒湿箱中固化7天后使用万能拉力机测试断裂伸长率基拉伸强度测试。
3、降解能力测试：取不同组的湿固化聚氨酯热熔胶进行自然环境下的微生物降解测试。具体的，在离型纸上涂胶并使用热压机热压厚度为0.3mm的胶片，置于25℃50％RH环境箱固化168h后裁剪出若干个大小为3*3cm称取并记录重量后埋与土壤中，定时去除清洗干燥后记录剩余质量百分比，记录。
表二：实施例5-8及对比例1性能测试结果如下表所示：
表三：实施例5-8及对比例1、对比例2降解能力测试结果如下表所示：
由表2可得知，实施例5-8中与对比例1对比，添加了乳酸与己内酯共聚的生物基聚酯多元醇，表现了更高的粘接强度，且对比实施例7与对比例1，体现了相同分子量下该生物基聚酯多元醇表现了更好的柔韧性。实施例5-8与对比例2Henkel乐泰3542，表现了更好的粘接强度和更好的柔韧性.
由表3可得知，实施例5-8中与对比例1对比，添加了乳酸与己内酯共聚的生物基聚酯多元醇，表现了更好的可降解性，对比例1虽然具有一定的可降解性，但是由于对比例1中选用的聚碳酸酯多元醇B—PPCD-531具有一定的可降解性。实施例5-8与对比例2Henkel乐泰3542，表现了更好的可降解性，而Henkel乐泰3542在同等条件下，基本无重量变化，即基本不可能降解。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，由如下重量百分比的组分组成：
2.根据权利要求1所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶其特征在于，所述生物基聚酯二元醇A是一种以小分子二元醇为起始剂，由己内酯与乳酸在辛酸亚锡的催化作用下聚合而成的数均分子量为1500-4000的聚酯二元醇，其结构通式如下表示：
3.根据权利要求2所述的生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述生物基聚酯二元醇的制备方法包含以下步骤：将己内酯、乳酸及小分子二元醇按照摩尔比为：(8-20)：(8-20)：1加入反应釜中，加入辛酸亚锡，在惰性气体保护下升温至100-150℃，反应24h后冷却至室温即得。
4.根据权利要求1所述的生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚碳酸酯二元醇为数均分子量为2000的聚碳酸亚丙酯二醇，型号为PPCD-531；所述聚醚多元醇为数均分子量为1000-4000的聚醚多元醇，为聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或者多种的组合，优选陶氏化学的聚醚多元醇型号为PPG2000。
5.根据权利要求1所述的生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂为丙烯酸树脂、酚醛树脂、C5-C9石油树脂、松香、改性松香树脂、氢化石油树脂和萜烯酚树脂中的一种或多种的组合；所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂1330和抗氧剂3114中的一种或多种的组合；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的组合，优选万华化学的二苯基甲烷二异氰酸酯，代号为MDI-100。
6.根据权利要求1所述的生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述偶联剂为KH-550、KH-560、KH570中的一种，优选为KH550；所述催化剂为辛酸铅、三乙胺、三亚乙基二胺、辛酸钴、环烷酸锌、钛酸四异丁酯或二吗啉基二乙基醚中的一种或多种的组合，优选亨斯迈的二吗啉基二乙基醚，代号为DMDEE；所述助剂包括稳定剂、稀释剂、填料及颜料中的一种或几种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取各组分，将所述生物基聚酯二元醇A、聚碳酸酯多元醇B、聚醚多元醇C、增粘树脂、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至70-80℃，在高速搅拌的条件下加入融化后的异氰酸酯，同时开启加热升温至120℃后保持真空度≤-0.095MPa条件下120℃高速搅拌1-1.5h；
(3)加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌45min；
(4)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
(5)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211681340.6A CN116478653A (zh) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | 一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211681340.6A CN116478653A (zh) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | 一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116478653A true CN116478653A (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=87216564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211681340.6A Pending CN116478653A (zh) | 2022-12-27 | 2022-12-27 | 一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116478653A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103555254A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-05 | 宜兴市光辉胶粘剂有限公司 | 一种可生物降解的湿气反应型热熔胶的制备方法 |
| CN105273153A (zh) * | 2014-07-24 | 2016-01-27 | 允友成(宿迁)复合新材料有限公司 | 一种可降解生物基水性乳液及其制备方法 |
| CN110698968A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-17 | 福州大学 | 一种可降解的潮气固化聚氨酯防污涂料及其制备方法 |
| CN111205804A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-05-29 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113736416A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-03 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113801619A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-17 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种含异山梨醇的生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113881388A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-04 | 烟台德邦科技股份有限公司 | 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-27 CN CN202211681340.6A patent/CN116478653A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103555254A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-05 | 宜兴市光辉胶粘剂有限公司 | 一种可生物降解的湿气反应型热熔胶的制备方法 |
| CN105273153A (zh) * | 2014-07-24 | 2016-01-27 | 允友成(宿迁)复合新材料有限公司 | 一种可降解生物基水性乳液及其制备方法 |
| CN110698968A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-17 | 福州大学 | 一种可降解的潮气固化聚氨酯防污涂料及其制备方法 |
| CN111205804A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-05-29 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113736416A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-03 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113801619A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-17 | 韦尔通(厦门)科技股份有限公司 | 一种含异山梨醇的生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN113881388A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-04 | 烟台德邦科技股份有限公司 | 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2325552C (en) | Polyurethane and preparation containing polyurethane | |
| EP0232055B1 (en) | Thermally stable hot melt moisture curing polyurethane adhesive composition | |
| US8686076B2 (en) | Silane moisture curable hot melts | |
| CN108559437B (zh) | 反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN113736417B (zh) | 一种耐热性好的聚醚酯型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN110256999A (zh) | 一种高初强度反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| WO2003010209A1 (en) | Hydroxyl-terminated polybutadienes and their use in curing formulations | |
| MX2011013894A (es) | Poliuretano con bloques de poliester y poliester y grupo terminal alcoxisilano. | |
| US20060025555A1 (en) | Polyol mixture and reactive hot melt composition obtained from the mixture, and molded article obtained with composition | |
| TW200916494A (en) | Resin composition containing thermoplastic polyurethane and hot-melt adhesive | |
| US8324299B2 (en) | Moisture-curable hot melt adhesive | |
| CN111433244B (zh) | 增韧的氰基丙烯酸酯组合物 | |
| CN113801619A (zh) | 一种含异山梨醇的生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN108384500B (zh) | 二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN113736416A (zh) | 一种生物基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN113528076A (zh) | 一种用于穿戴设备的无溶剂单组份湿气固化聚氨酯胶黏剂及其制备方法 | |
| CN116478653A (zh) | 一种生物基可降解湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN110885663A (zh) | 一种uv湿气双重固化反应型聚氨酯热熔胶组合物 | |
| CN111154446A (zh) | 一种高强度复合用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| CN112795351B (zh) | 一种耐高温的湿气固化单组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 | |
| JPH05263059A (ja) | ポリウレタン系接着剤 | |
| JP7290990B2 (ja) | ポリカルボジイミド組成物およびポリカルボジイミド組成物の製造方法 | |
| CN112745794A (zh) | 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 | |
| KR20170093028A (ko) | 물 소거제를 포함하는 유연 폴리유산 수지 조성물 | |
| CN110885660A (zh) | 一种用于低表面能材料的聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |