CN116854896A - 一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯胶，所述的聚酯多元醇按照质量百分比计，包括以下组分：芳香族二元酸25～35％；脂肪族二元酸25～35％；直链二元醇5～15％；含侧基二元醇10～35％；其中，芳香族二元酸选自苯酐PA、间苯二甲酸IPA或对苯二甲酸PTA中的一种或多种；脂肪族二元酸选自己二酸AA、癸二酸SBA或壬二酸RA中的一种或多种；直链二元醇选自丁二醇BDO、单乙二醇MEG、二乙二醇DEG或1,2‑丙二醇PG中的一种或多种；含侧基二元醇选自新戊二醇NPG、甲基丙二醇MPO、2‑甲基‑2,4‑戊二醇MPD、一缩二丙二醇DPG中的一种或多种。采用本发明的聚酯多元醇不需要额外添加各类助剂，直接合成聚氨酯胶黏剂可实现延展性优良，光固化时间可控，着色能力强。

Description

一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯胶
技术领域
本发明属于化工领域，尤其涉及一种一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯预聚体。
背景技术
聚酯多元醇是生产聚氨酯制品的重要原料之一，其是由酸与醇反应，最终以羟基封端的链状结构的化合物，主要应用于胶黏剂、弹性体﹑涂料﹑油墨、鞋材、TPU及合成革等领域。聚酯多元醇具有完全可生物降解能力，不会对环境造成污染，是研究比较深入，也是最有工业化前景的环保材料之一。
目前对于合成的聚氨酯胶黏剂在光固化领域所面临的典型问题有：延展性差，光固化时间/速度不理想(过快或者过慢)，着色能力有限，耐黄变性能有限，甚至有助剂析出导致甲油胶制作完成后脱落，即粘接强度达不到要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯胶，采用本发明的聚酯多元醇不需要额外添加各类助剂，直接合成聚氨酯胶黏剂可实现延展性优良，光固化时间可控，着色能力强。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种胶黏剂用聚酯多元醇，按照质量百分比计，包括以下组分：
其中，所述芳香族二元酸选自苯酐PA、间苯二甲酸IPA或对苯二甲酸PTA中的一种或多种；
所述脂肪族二元酸选自己二酸AA、癸二酸SBA或壬二酸RA中的一种或多种；
所述直链二元醇选自丁二醇BDO、单乙二醇MEG、二乙二醇DEG或PG中的一种或多种；
所述含侧基二元醇选自新戊二醇NPG、甲基丙二醇MPO、2-甲基-2,4-戊二醇MPD、一缩二丙二醇DPG中的一种或多种。
优选地，所述聚酯多元醇还包括助剂，所述助剂包括抗氧剂和催化剂，所述抗氧剂在所述聚酯多元醇原料组分中质量占比为，所述催化剂在所述聚酯多元醇原料组分中质量占比为/>。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合。
优选地，所述催化剂为有机钛类催化剂。
优选地，所述聚酯多元醇的羟值为230～265mgKOH/g。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种胶黏剂用聚酯多元醇的制备方法，包括以下步骤：
S1：将芳香族二元酸和含侧基二元醇投入反应釜中升温反应，至酸值到预先计算的理论设计值后降温；
S2：待所述反应釜反应温度降至设定的目标温度后，将脂肪族二元酸和直链二元醇投入所述反应釜中，再次升温反应，温度升到215～225℃后，2～3小时后采用真空并气封的方式加快反应，至羟值和酸值达到目标范围后破真空降温冷却，得到所述的聚酯多元醇。
优选地，所述步骤S1中的预先计算的酸度理论设计值为0.5～1mgKOH/g。
优选地，所述步骤S2中的酸度的目标值为0.5～1mgKOH/g，羟基的目标值为230～265mgKOH/g。
优选地，所述步骤S2中的目标温度为150～170℃。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种聚氨酯胶，所述聚氨酯胶黏剂为上述的胶黏剂用聚酯多元醇或上述的制备方法得到的胶黏剂用聚酯多元醇与多异氰酸酯混合后制得的。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明提供的聚酯多元醇羟值高，分子量低，可以改善与胶黏剂的其他助剂的相容性，使胶黏剂的附着性好，增加胶黏剂的流动性。并且采用本发明的聚酯多元醇不需要额外添加各类助剂(如着色剂)，直接与异氰酸酯混合，即可实现延展性优良，光固化时间可控，误差在预设时间的±5s，着色能力强等优点。另外合成后的聚氨酯胶透色性能好，包覆性能良好。
具体实施方式
本发明提供一种聚酯多元醇，其通过特定种类的酸和醇的选择与搭配及特定的质量百分比的设计而得到，该聚酯多元醇不需要额外添加各类助剂，直接合成聚氨酯胶即可实现，具有优良延展性的聚氨酯胶，且光固化时间可控。该聚酯多元醇除了制得聚氨酯胶，还可以用应与复合涂覆胶黏剂、延长胶、模型胶等。
在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
以下结合具体实施例对本发明提出的一种胶黏剂用聚酯多元醇及其制备方法、聚氨酯胶作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
实施例1
本实施例提供一种胶黏剂用聚酯多元醇，按照质量百分比计，包括以下组分：
芳香族二元酸30％；
脂肪族二元酸28％；
直链二元醇22％；
含侧基二元醇35％；
催化剂0.01％；
抗氧剂0.05％；
其中，所述芳香族二元酸选自苯酐PA；
所述脂肪族二元酸选自己二酸AA；
所述直链二元醇选自1,2-丙二醇PG；
所述含侧基二元醇选自甲基丙二醇MPO。
本实施例的聚酯多元醇采用以下方法制备：
S1：将芳香族二元酸和含侧基二元醇投入反应釜中升温反应，至酸值到预先计算的理论设计值0.5～1mgKOH/g后降温；
S2：待所述反应釜反应温度降至设定的目标温度150～170℃后，将脂肪族二元酸和直链二元醇投入所述反应釜中，再次升温反应，温度升到215～225℃范围后，再次经过2h后开始抽真空，并向反应釜内充入惰性气体加快反应，至酸度到达0.5～1mgKOH/g范围内，羟基到230～265mgKOH/g范围内后破真空降温冷却，得到所述的聚酯多元醇。
后续步骤还可以包括根据应用要求冷却后直接包装。
本实施例制备得到的聚酯多元醇的性能测试参数如下表1所示：
表1
检测项目 检测标准 单位 数值 标准值 备注
外观 企业内标 澄清透明液体 at75℃
色度 ASTM D4890 APHA 30 max.50
水分 ASTM D4672 ppm 156 max.300
酸值 ASTM D4662 mgKOH/g 1.0 max.1.0
羟值 ASTM D4274 mgKOH/g 233.28 230～265
将上述的聚酯多元醇和脂肪族的异氰酸酯进行合成，得到的聚氨酯胶且得到的聚氨酯胶光固化时间可控，误差在预设时间的±5s，延展性优良，且聚氨酯胶着色能力强，且透色性能好，直接能够得到预设颜色的聚氨酯胶。
实施例2
本实施例提供一种胶黏剂用聚酯多元醇，按照质量百分比计，包括以下组分：
其中，所述芳香族二元酸选自苯酐PA；
所述脂肪族二元酸选自己二酸AA；
所述直链二元醇选自1,2-丙二醇PG；
所述含侧基二元醇选自甲基丙二醇MPO。
制备方法与实施例1相同。
得到的聚酯多元醇的性能如表2所示：
表2
检测项目 检测标准 单位 数值 标准值 备注
外观 企业内标 澄清透明液体 at75℃
色度 ASTM D4890 APHA 30 max.50
水分 ASTM D4672 ppm 215 max.300
酸值 ASTM D4662 mgKOH/g 0.6 max.1.0
羟值 ASTM D4274 mgKOH/g 238.33 230～265
实施例3
本实施例提供一种胶黏剂用聚酯多元醇，按照质量百分比计，包括以下组分：
其中，所述芳香族二元酸选自苯二甲酸PTA；
所述脂肪族二元酸选自癸二酸SBA；
所述直链二元醇选自1,2-丙二醇PG；
所述含侧基二元醇选自甲基丙二醇MPO。
制备方法同实施例2相同。
得到的聚酯多元醇的性能如表3所示：
表3
上面结合具体实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种胶黏剂用聚酯多元醇，其特征在于，按照质量百分比计，包括以下组分：
其中，所述芳香族二元酸选自苯酐PA、间苯二甲酸IPA或对苯二甲酸PTA中的一种或多种；
所述脂肪族二元酸选自己二酸AA、癸二酸SBA或壬二酸RA中的一种或多种；
所述直链二元醇选自丁二醇BDO、单乙二醇MEG、二乙二醇DEG或1,2-丙二醇PG中的一种或多种；
所述含侧基二元醇选自新戊二醇NPG、甲基丙二醇MPO、2-甲基-2,4-戊二醇MPD、一缩二丙二醇DPG中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的胶黏剂用聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇还包括助剂，所述助剂包括抗氧剂和催化剂，所述抗氧剂在所述聚酯多元醇原料组分中质量占比为3‰，所述催化剂在所述聚酯多元醇原料组分中质量占比为0.5‰。
3.根据权利要求2所述的胶黏剂用聚酯多元醇，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合。
4.根据权利要求2所述的胶黏剂用聚酯多元醇，其特征在于，所述催化剂为有机钛类催化剂。
5.根据权利要求1所述的胶黏剂用聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇的羟值为230～265mgKOH/g。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的胶黏剂用聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将芳香族二元酸和含侧基二元醇投入反应釜中升温反应，至酸值到预先计算的理论设计值后降温；
S2：待所述反应釜反应温度降至设定的目标温度后，将脂肪族二元酸和直链二元醇投入所述反应釜中，再次升温反应，温度升到215～225℃后后，2～3小时后采用真空并气封的方式加快反应，至羟值和酸值达到目标値后破真空降温冷却，得到所述的聚酯多元醇。
7.根据权利要求6所述的胶黏剂用聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的预先计算的酸度理论设计值为0.5～1mgKOH/g。
8.根据权利要求6所述的胶黏剂用聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的酸度的目标值为0.5～1mgKOH/g，羟基的目标值为230～265mgKOH/g。
9.根据权利要求6所述的胶黏剂用聚酯多元醇的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的目标温度为150～170℃。
10.一种聚氨酯胶，其特征在于，所述聚氨酯胶为权利要求1-5任一项所述的胶黏剂用聚酯多元醇或权利要求6-9任一项所述的制备方法得到的胶黏剂用聚酯多元醇与多异氰酸酯混合后制得的。
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