CN117264591B - 一种无机板材用热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热熔胶技术领域，尤其是涉及一种无机板材用热熔胶及其制备方法。本申请公开了一种无机板材用热熔胶及其制备方法，所述无机板材用热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇40~50份、水性聚氨酯树脂30~40份、丁苯橡胶10~20份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺10~20份、非离子表面活性剂3~7份、三聚氰酸三烯丙酯0.8~1.5份以及消泡剂0.5~1份。本申请提供的一种无机板材用热熔胶具有良好的粘结强度和耐久性以及耐腐蚀性。

Description

一种无机板材用热熔胶及其制备方法

技术领域

本申请涉及热熔胶技术领域，尤其是涉及一种无机板材用热熔胶及其制备方法。

背景技术

在无机板材生产过程中，热熔胶被广泛应用于连接不同层次的材料，如装饰层和基材层，基材层和稳定层，从而确保地板的稳定性和耐久性。

现有技术中有较多用于复合地板生产过程中的热熔胶，不过各有优缺点。部分热熔胶在润湿复合地板的不同层材料时存在粘结不牢的问题，此外，有些热熔胶在初期接合时，无法提供足够的粘合强度，需要经过一段时间后才能实现持久的粘结。另外，无机板材是地面材料，因此对热熔胶的耐老化性以及耐腐蚀的要求较高。而现有的一些热熔胶在长期使用中，没法提供较强的耐老化性能和耐腐蚀性能，导致粘接层出现破裂、磨损或剥离，从而降低了复合板材中，不同层次间的粘接强度和稳定性。

发明内容

为了解决上述至少一种技术问题，开发一种具备耐腐蚀、耐老化以及粘结强度较强的热熔胶，本申请提供一种无机板材用热熔胶及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种无机板材用热熔胶，所述热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇40~50份、水性聚氨酯树脂30~40份、丁苯橡胶10~20份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺10~20份、非离子表面活性剂3~7份、三聚氰酸三烯丙酯0.8~1.5份以及消泡剂0.5~1份。

通过采用上述技术方案，本申请提供的无机板材用热熔胶能够给复合板材提供较好的粘结强度，此外，能够有效地润湿复合板材的不同层材料，提高粘结的牢固性。另外，本申请提供的热熔胶能够对粘结层提供较好的耐腐蚀性能和耐老化性能，使得粘结层能够经受长期的使用，避免在长期使用过程中发生破损现象。

其中，聚氨酯树脂和丁苯橡胶提供良好的粘接强度，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的复配使用不仅能够提高热熔胶的润湿性，同时，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺能够提高粘结层的耐腐蚀和耐老化性能，在长期使用中，能够保证复合板材不同层次间的粘结性保持良好的稳定性，避免无机板材不同层之间出现脱离或损耗。综上所述，本申请提供的无机板材用热熔胶能够对复合板材提供优良的粘接强度和耐久性，确保复合板材的耐用性，从而满足无机板材生产过程中连接不同层次材料的要求。

可选的，所述热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇45~50份、水性聚氨酯树脂35~40份、丁苯橡胶15~20份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺15~20份、非离子表面活性剂5~7份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.5份以及消泡剂0.8~1份。

通过采用上述技术方案，本申请制得的无机板材用热熔胶具有较好的粘结强度、耐腐蚀性能以及耐老化性能。

优选的，所述热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇48份、水性聚氨酯树脂37份、丁苯橡胶19份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺18份、非离子表面活性剂6份、三聚氰酸三烯丙酯1.4份以及消泡剂0.9份。

可选的，所述非离子表面活性剂与所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺的重量比为1：（2.5~3）。

通过采用上述技术方案，按照上述比例制得的无机板材用热熔胶具有较佳的粘结强度。

优选的，所述非离子表面活性剂与所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺的重量比为1：2.7。

可选的，所述非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯（3）醚、脂肪醇聚氧乙烯（5）醚中的至少一种。

可选的，所述聚醚多元醇包括聚丙二醇、聚四氢呋喃醚中的至少一种。

优选的，所述聚醚多元醇由聚丙二醇和聚四氢呋喃醚组成，其中，所述聚丙二醇和聚四氢呋喃醚的重量之比为1：1。

通过采用上述技术方案，按照上述比例制得的无机板材用热熔胶具有较佳的粘结强度。

可选的，所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺由重量比为8：（3~6）：（18~25）：（15~20）的硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺制得。

通过采用上述技术方案，本申请采用硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺不仅能够进一步改善粘接强度、耐腐蚀性能，同时，提高润湿性和耐久性。同时，本申请采用硅土对聚对苯二甲酰对苯二胺改性处理，能够较好的降低聚对苯二甲酰对苯二胺单独使用时所产生的气泡。这主要是因为，聚对苯二甲酰对苯二胺在制备热熔胶中时，在固化过程中会产生气泡，而这些气泡会降低粘接层的质量并影响粘接性能，因此，本申请通过使用硅土对聚对苯二甲酰对苯二胺改性，不仅能够较好的提高粘结强度、耐腐蚀性能，同时较好的避免气泡的产生。此外，当硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺的重量比为8：（3~6）：（18~25）：（15~20）时，对聚对苯二甲酰对苯二胺的改性效果较佳。

可选的，所述硅烷偶联剂包括KH-550和KH-560中的一种。

可选的，所述热熔胶还包括填料10~20份；所述填料包括纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠中的至少一种。

通过采用上述技术方案，本申请能够进一步提高热熔胶对复合板材的粘结强度以耐老化性能。

优选的，所述填料由纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠组成；其中，所述纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠的重量份之比为1：1：1：1。

第二方面，本申请提供无机板材用热熔胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1、将硅土和硅烷偶联剂混合，加入溶剂，再加入聚对苯二甲酰对苯二胺，超声混合，去除溶剂、制得所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺；

步骤S1所述溶剂为二甲亚砜；

S2、称取配方量的所述聚醚多元醇、水性聚氨酯树脂、丁苯橡胶、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺放入反应釜中，在真空条件下进行搅拌混合，得到混合物A；

S3、在搅拌条件下，将混合物A真空脱水至水分含量低于200ppm，加入所述非离子表面活性剂、消泡剂、三聚氰酸三烯丙酯混匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却，制得所述无机板材用热熔胶。

通过采用上述技术方案，本申请能够制得具有耐腐蚀、耐久性以及粘结强度较强的热熔胶。

可选的，所述步骤S2中搅拌转速均为200~300r/min。

通过采用上述技术方案，能够提高各组分之间的相容性，提高热熔胶的均匀性，从而较好的提高热熔胶的粘结强度。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请提供的无机板材用热熔胶能够给复合板材提供较好的粘结强度，此外，能够有效地润湿复合板材的不同层材料，提高粘结的牢固性。另外，本申请提供的热熔胶能够对粘结层提供较好的耐腐蚀，使得粘结层能够经受长期的使用，避免粘结层出现破损。

2.本申请能够制得具有耐腐蚀、耐久性以及粘结强度较强的热熔胶。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下表1为本申请使用的化学成分的具体信息及购买厂家。

表1-化学成分的具体信息及购买厂家汇总表

实施例1

本实施例提供一种无机板材用热熔胶，按重量份包括如下成分：

聚醚多元醇40份、水性聚氨酯树脂30份、丁苯橡胶10份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺10份、非离子表面活性剂3份、三聚氰酸三烯丙酯0.8份以及消泡剂0.5份。

本实施例中的无机板材用热熔胶的制备方法为如下：

S1、将硅土和硅烷偶联剂混合，加入溶剂，再加入聚对苯二甲酰对苯二胺，超声混合，去除溶剂、制得硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺；步骤S1的溶剂为二甲亚砜；

其中，硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺的重量之比为8：3：18：15。本实施例使用的硅烷偶联剂为KH-550。

S2、称取配方量的聚醚多元醇、水性聚氨酯树脂、丁苯橡胶、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺放入反应釜中，在真空条件下进行搅拌混合2小时，得到混合物A；

S3、在搅拌条件下，将混合物A真空脱水至水分含量180ppm，加入非离子表面活性剂、三聚氰酸三烯丙酯、消泡剂混匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为100摄氏度、冷却，制得所述无机板材用热熔胶。

步骤S2中搅拌转速均为280r/min。

本实施例使用的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯（3）醚。

本实施例使用的聚醚多元醇为聚丙二醇。

实施例2~5

实施例2~5与实施例1的区别在于，各组分的重量份数不同，区别部分参见表2。

表2-实施例2~5中各组分的用量表

对比例1~4

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，使用未改性的聚对苯二甲酰对苯二胺。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，未使用硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，未使用非离子表面活性剂。

对比例4

本对比例与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，未使用非离子表面活性剂和硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺。

性能测试

粘结试样的制备方法：将两块标准粘接基材进行除尘、除油处理后，分别采用实施例1~5以及对比例1~4制备获得的熔融的热熔胶进行水平粘接，粘接面积为12.5mm*25mm，施胶厚度为2mm，粘接完成后，在25℃、50％RH条件下进行固化，完全固化条件为：25℃、50％RH*7d。(50％RH指的是相对湿度含量为50％)。

初粘强度测试：对实施例1~5和对比例1～4进行初粘强度测试，按照粘结试样的制备方法制成剪切试样，在25℃、50％RH条件下进行固化5min后，参照标准GB/T7124-2008进行测定，测试结果参见表3。

终粘强度测试：对实施例1~5和对比例1～4进行终粘强度测试，按照粘结试样的制备方法制成剪切试样，在25℃、50％RH条件下进行固化5h后，参照标准GB/T7124-2008进行测定，具体测试结果参见表3。

耐湿热老化性能：对实施例1~5和对比例1～4进行耐湿热老化测试，按照粘结试样的制备方法制成剪切试样，在25℃、50％RH条件下进行固化5d后，放入温度为85℃、湿度为85％RH的恒温恒湿试验箱，老化7天后取出，观察其变化，具体见表3。

耐腐蚀性检测：对使用实施例1~5和对比例1～4热熔胶的粘结试样在5％NaOH/25℃条件下放置5h，并检测是否剥落。

实施例1~5以及对比例1~4的实验检测结果参见表3。

表3-实施例1~5以及对比例1~4的实验检测结果表

结果分析：

实施例2~5与实施例1的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，各组分的重量份数不同，结合表3的结果可知，由实施例4制得的无机板材用热熔胶具有较好的耐腐蚀、耐老化性能以及粘结强度较强的优势。

对比例1与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，使用未改性聚对苯二甲酰对苯二胺。

结合表3的检测结果可知，若在制备无机板材用热熔胶时对聚对苯二甲酰对苯二胺未进行改性，则会降低粘结层的密度和致密性，同时不能较好的避免腐蚀介质的侵入。

对比例2与实施例1的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，未使用硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺。

对比例3与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，未使用非离子表面活性剂。

对比例4与实施例1的区别在于，本对比例在制备无机板材用热熔胶时，未使用非离子表面活性剂和硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺。

结合实施例1以及对比例2~4的结果可知，当同时使用硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂时，对于无机板材用热熔胶的耐腐蚀性能以及耐老化性能的提升具有较好的帮助。

实施例6~8

实施例6

本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的总重量份数为24。其中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的重量之比为1：2.5

实施例7

本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的总重量份数为24。其中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的重量之比为1：2.7。

实施例8

本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的总重量份数为24。其中，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的重量之比为1：2.9。

实施例6~8的检测结果参见表4。

表4-实施例6~8的实验检测结果表

结果分析：实施例6~8与实施例4的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺和非离子表面活性剂的重量比不同，结合表4的结果可知，由实施例7制得的无机板材用热熔胶具有较强粘结强度。

实施例9~10

实施例9~10与实施例7的区别在于，实施例9~10在制备无机板材用热熔胶时，聚醚多元醇的选择不同。区别部分参见表5。

表5-实施例9~10中的聚醚多元醇选择表

实施例9~10的检测结果参见表6。

表6-实施例9~10的实验检测结果表

结果分析：实施例9~10与实施例7的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，聚醚多元醇的选择不同。结合表6的结果可知，由实施例10制得的无机板材用热熔胶具有较强粘结强度。

实施例11~14

实施例11~14与实施例10的区别在于，实施例11~14在制备无机板材用热熔胶时，填料的选择不同。区别部分参见表7。

表7-实施例11~14中的填料选择表

实施例11~14的检测结果参见表8。

表8-实施例11~14的实验检测结果表

结果分析：实施例11~14与实施例10的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，填料的选择不同，结合表8的实验检测结果可知，由实施例14制得的无机板材得终粘强度较强。

实施例15~16

实施例15~16与实施例14的区别在于，实施例15~16在制备无机板材用热熔胶时，非离子表面活性剂的选择不同，区别部分参见表9。

表9-实施例15~16中的非离子表面活性剂的选择表

实施例15~16的检测结果参见表10。

表10-实施例15~16的实验检测结果表

结果分析：

实施例15~16与实施例14的区别在于，在制备无机板材用热熔胶时，非离子表面活性剂的选择不同，结合表10的检测结果可知，由实施例16制得的无机板材用热熔胶具有较好的终粘强度。

实施例17~19

实施例17

本实施例与实施例16的区别在于，本实施例中对聚对苯二甲酰对苯二胺进行改性时，硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺的重量之比为8：5：23：18。

实施例18

实施例18本实施例与实施例16的区别在于，本实施例中对聚对苯二甲酰对苯二胺进行改性时，硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺的重量之比为8：6：25：20。

实施例19

本实施例与实施例17的区别在于，使用的硅烷偶联剂为KH-560。

实施例17~19的检测结果参见表11。

表11-实施例17~19的实验检测结表

结果分析：实施例17~18与实施例16的区别在于，在对聚对苯二甲酰对苯二胺进行改性时，硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺的重量之比不同，结合表11的检测结果可知，由实施例17制得的无机板材用热熔胶得粘结强度较好。

实施例19与实施例17的区别在于，在对聚对苯二甲酰对苯二胺进行改性时，硅烷偶联剂的选择不同，结合表11的结果可知，不同的硅烷偶联剂对热熔胶的粘结强度具有稍微的区别。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的方法、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇40~50份、水性聚氨酯树脂30~40份、丁苯橡胶10~20份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺10~20份、非离子表面活性剂3~7份、三聚氰酸三烯丙酯0.8~1.5份以及消泡剂0.5~1份。

2.根据权利要求1所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述热熔胶按重量份包括如下成分：聚醚多元醇45~50份、水性聚氨酯树脂35~40份、丁苯橡胶15~20份、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺15~20份、非离子表面活性剂5~7份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.5份以及消泡剂0.8~1份。

3.根据权利要求1所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述非离子表面活性剂与所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺的重量比为1：（2.5~3）。

4.根据权利要求1所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯（3）醚、脂肪醇聚氧乙烯（5）醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺由重量比为8：（3~6）：（18~25）：（15~20）的硅土、硅烷偶联剂、二甲亚砜以及聚对苯二甲酰对苯二胺制得。

6.根据权利要求5所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括KH-550和KH-560中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述热熔胶还包括填料10~20份；所述填料包括纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的一种无机板材用热熔胶，其特征在于，所述填料由纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠组成；其中，所述纳米氧化铝、硅酸镁、滑石粉、实心玻璃微珠的重量份之比为1：1：1：1。

9.一种权利要求1所述的无机板材用热熔胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1、将硅土和硅烷偶联剂混合，加入溶剂，再加入聚对苯二甲酰对苯二胺，超声混合，去除溶剂、制得所述硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺；

步骤S1所述溶剂为二甲亚砜；

S2、称取配方量的所述聚醚多元醇、水性聚氨酯树脂、丁苯橡胶、硅土改性聚对苯二甲酰对苯二胺放入反应釜中，在真空条件下进行搅拌混合，得到混合物A；

S3、在搅拌条件下，将混合物A真空脱水至水分含量低于200ppm，加入所述非离子表面活性剂、消泡剂、三聚氰酸三烯丙酯混匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却，制得所述无机板材用热熔胶。

10.根据权利要求9所述一种无机板材用热熔胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中搅拌转速均为200~300r/min。