反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于反应型聚氨酯热熔胶技术领域，具体地说，本发明涉及一种低熔融黏 度高初粘强度的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，反应型聚氨酯热熔胶（PUR)因兼具有热熔胶和反应性胶粘剂两类胶粘剂 的优点，既具有优异的初始强度和快速固定性能，又具有可交联固化功能，以提高胶层最终 粘接强度、耐热性、耐化学品性和耐久性等性能，得到了快速发展，在建筑、汽车及机械等行 业发挥着重要的作用。据估计，在今后十年，反应型聚氨酯热熔胶将以每年20 %的增长速度 递增。
[0003] 熔融黏度和初粘强度是PUR二个重要性能指标，较低的熔融黏度便于施工，较高 的初粘强度有利于快速定位。通常，提高PUR中聚合物的分子量或结晶度，可以获得较好的 初粘强度，但其熔融黏度往往也会随之增大。不同的用途，熔融黏度和初粘强度的范围有所 不同，通常熔融黏度从几千到几万mPas不等，同样初粘强度范围也很广。
[0004] 美国发明专利8, 277, 601公开了一种反应性热熔性胶黏剂，通过在热熔胶体系 中添加部分高结晶度的聚十二烷二酯环己酯二醇，可以制备具有较好初粘强度的PURdS 其熔融黏度超过了 7000mPa · s (120°C )。中国发明专利201210013049. 1公开了 一种粘 接用聚氨酯热熔胶及其制备方法，利用聚酯多元醇、高结晶性聚酯、二异氰酸酯及其他助 剂制备了具有较好初粘性能的PUR，但其熔融黏度大于7500mPa · s(140°C )。中国发明 专利201310020819. X公开了粘扣带用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，利用无定型聚 酯、结晶型聚酯、增粘树脂、异氰酸酯等制备了具有较高初粘强度的PUR，但其熔融黏度在 6000mPa · s(140°C )以上。
[0005] 具有较高的初粘强度，而且具有较低的熔融黏度的反应型聚氨酯热熔胶的研宄显 得非常重要。
【发明内容】
[0006] 基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种低熔融黏度高初粘强 度反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，其特点是该反应型聚氨酯热熔胶不但具有较高的初 粘强度，而且具有较低的熔融黏度。
[0007] 实现上述发明目的的具体技术方案如下：
[0008] 一种反应型聚氨酯热熔胶，所述热熔胶由以下重量份的原料组成：聚醚多元醇 90?98份，聚酯多元醇2?10份，异氰酸酯20?50份，反应性蜡0. 5?2份，增粘树脂 3?10份，粘合促进剂1?3份，潜固化剂1?10份，催化剂0. 1?1份。
[0009] 在其中一些实施例中，所述热熔胶由以下重量份的原料组成：聚醚多元醇90份， 聚酯多元醇10份，异氰酸酯44份，反应性蜡2份，增粘树脂6份，粘合促进剂1份，潜固化 剂5. 6份，催化剂0.4份。
[0010] 在其中一些实施例中，所述反应性蜡为数均分子量400?1000的端羟基聚乙烯 蜡、或端羧基聚乙烯蜡。
[0011] 在其中一些实施例中，所述聚醚多元醇为数均分子量1000?3000的聚氧化丙烯 二醇。
[0012] 在其中一些实施例中，所述聚酯多元醇为数均分子量1000?4000的聚己二 酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸-1，6-己二醇酯二醇、和聚碳酸-1，6-己二醇酯二醇中的 一种或几种。
[0013] 在其中一些实施例中，所述异氰酸酯为4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯或MDI-50。
[0014] 在其中一些实施例中，所述增粘树脂为松香树脂、石油树脂、或萜烯树脂。
[0015] 在其中一些实施例中，所述粘合促进剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-硫代辛酰 基-1-丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、 3-[3_(三甲氧基甲硅烷基）丙基]异氰脲酸酯、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一 种或几种。
[0016] 在其中一些实施例中，所述潜固化剂为3-羟乙基-1，3-噁唑烷、3- 丁基-2- (1-乙 基戊基）噁唑烷、2-(1-甲乙基）-3-恶唑啉乙醇、或2, 2-二甲基-N-羟乙基-1，3-噁唑烷。
[0017] 在其中一些实施例中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、三亚乙 基二胺、二吗啉基二乙基醚中的一种或几种。
[0018] 本发明还提供了上述低熔融黏度高初粘强度的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法， 采取了以下技术方案：
[0019] 一种反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括如下步骤：
[0020] (1)、将聚醚多元醇、聚酯多元醇、增粘树脂投入反应釜中，加热至110?130°C，在 搅拌下真空脱水1. 5?2. 5小时，真空度为-0. 095?0. 05MPa ;
[0021] (2)、降温至80?90 °C，投入异氰酸酯，在凡保护下于75?85 °C搅拌反应1?3 小时；
[0022] (3)、再加入潜固化剂，在队保护下于75?85°C搅拌反应0. 5?1. 5小时；
[0023] (4)、依次加入反应性蜡、粘合促进剂、催化剂，在队保护下于75?85°C搅拌反应 0. 5?1. 5小时；
[0024] (5)、升温至110?140°C，抽真空至无气泡出现，出料，即得。
[0025] 本发明的反应型聚氨酯热熔胶，选择黏度较低的聚醚多元醇作为制备预聚体的主 体成分，可以使制备的热熔胶具有较低的熔融黏度；选择少量高结晶性的聚酯多元醇作为 制备预聚体的配合成分，可以在降温时加速热熔胶凝聚，使热熔胶初粘强度增大；同时，利 用少量带活泼氢的反应性蜡参与聚氨酯的预聚反应，可以在降温时快速结晶，进一步加速 热熔胶凝聚，从而使热熔胶具有较高的初粘强度。与现有技术相比，本发明具有以下有益效 果：
[0026] 1、本发明的反应型聚氨酯热熔胶利用少量带活泼氢的反应性蜡参与聚氨酯预聚 反应，可以在反应型聚氨酯热熔胶熔融粘度变化不大的情况下，使其冷固时间大大加快，初 粘强度明显提高，最终粘接强度好，在120°C时熔融黏度< 2000mPa *s，3mins初始剥离强度 彡10N/25mm，最终剥离强度》300N/25mm ;是单组分湿气固化聚氨醋胶黏剂，属于无溶剂环 保型胶黏剂行业，可用于塑料、玻璃、金属、木材等基材的粘接，可用于对黏度要求较低的应 用领域，如灌封、涂布、喷涂等，具有良好的市场前景；
[0027] 2、本发明的反应型聚氨酯热熔胶的制备工艺简单，容易操作，易于工业化。
【具体实施方式】
[0028] 以下结合具体实施例来详细说明本发明。
[0029] 以下实施例中，所使用的原料来源于：
[0030] MDI-50 :2, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯与4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物， 由烟台万华化学集团股份有限公司提供。
[0031] 端轻基聚乙稀赌：轻值为83mgKOH/g，由美国Baker Petrolite公司提供。
[0032] 端羧基聚乙稀赌：酸值为63mgK0H/g，由美国Baker Petrolite公司提供。
[0033] 松香树脂：软化点84°C，由美国亚利桑那化学公司提供。
[0034] 萜烯树脂：软化点98°C，由美国亚利桑那化学公司提供。
[0035] 其他原料均为市售。
[0036] 实施例1
[0037] 本实施例的反应型聚氨酯热熔胶由以下重量份的原料组成：
[0038]
【主权项】
1. 一种反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述热熔胶由以下重量份的原料组成： 聚醚多元醇90?98份，聚酯多元醇2?10份，异氰酸酯20?50份，反应性蜡0. 5? 2份，增粘树脂3?10份，粘合促进剂1?3份，潜固化剂1?10份，催化剂0. 1?1份。
2. 根据权利要求1所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述热熔胶由以下重量 份的原料组成： 聚醚多元醇90份，聚酯多元醇10份，异氰酸酯44份，反应性蜡2份，增粘树脂6份，粘 合促进剂1份，潜固化剂5. 6份，催化剂0. 4份。
3.根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述反应性蜡为数均 分子量400?1000的端羟基聚乙烯蜡、或端羧基聚乙烯蜡。
4. 根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇为数 均分子量1000?3000的聚氧化丙烯二醇；所述聚酯多元醇为数均分子量1000?4000的 聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇、聚己二酸-1，6-己二醇酯二醇、和聚碳酸-1，6-己二醇酯二 醇中的一种或几种。
5. 根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述异氰酸酯为 4,4' -二苯基甲烷二异氰酸酯或MDI-50 ;所述增粘树脂为松香树脂、石油树脂、或萜烯树 脂。
6. 根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述粘合促进剂为 3_巯丙基三甲氧基硅烷、3-硫代辛酰基-1-丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基 硅烷、3_异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-[3-(三甲氧基甲硅烷基）丙基]异氰脲酸酯、3-缩 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
7. 根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述潜固化剂为 3-轻乙基-1，3 -卩惡挫烧、3- 丁基(I-乙基戊基）卩惡挫烧、2- (I-甲乙基）恶挫琳乙 醇、或2, 2-二甲基-N-羟乙基-1，3-噁唑烷。
8. 根据权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述催化剂为二月桂 酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、三亚乙基二胺、二吗啉基二乙基醚中的一种或几种。
9. 权利要求1?8任一项所述的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括如 下步骤： (1) 、将聚醚多元醇、聚酯多元醇、增粘树脂投入反应釜中，加热至110?120?130°C， 在搅拌下真空脱水1. 5?2. 5小时，真空度为-0. 095?0. 05MPa ; (2) 、降温至80?90°C，投入异氰酸醋，在队保护下于75?85°C搅拌反应1?3小时； (3) 、再加入潜固化剂，在队保护下于75?85°C搅拌反应0. 5?1. 5小时； (4)、依次加入反应性蜡、粘合促进剂、催化剂，在队保护下于75?85 °C搅拌反应0. 5? 1. 5小时； (5) 、升温至110?140°C，抽真空至无气泡出现，出料，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，所述热熔胶由以下重量份的原料组成：聚醚多元醇90～98份，聚酯多元醇2～10份，异氰酸酯20～50份，反应性蜡0.5～2份，增粘树脂3～10份，粘合促进剂1～3份，潜固化剂1～10份，催化剂0.1～1份。本发明制备的反应型聚氨酯热熔胶熔融黏度低、初粘强度高，最终粘接强度好，120℃时熔融黏度≤2000mPa·s，3min初始剥离强度≥10N/25mm，最终剥离强度≥300N/25mm；属于无溶剂环保型胶黏剂行业，可用于塑料、玻璃、金属、木材等基材的粘接，可用于对黏度要求较低的应用领域，如灌封、涂布、喷涂等，具有良好的市场前景。
【IPC分类】C09J175-08, C08G18-48, C08G18-62, C09J11-06, C09J11-08, C08G18-42, C08G18-76
【公开号】CN104531038
【申请号】CN201410827600
【发明人】陈精华, 张健臻, 陈建军, 黄恒超
【申请人】广州市白云化工实业有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日