一种共聚酯热熔胶及其制备方法与流程

本发明涉及共聚酯热熔胶，具体涉及一种共聚酯热熔胶及其制备方法。

背景技术：

1、共聚酯热熔胶在现代工业和生活中具有广泛的应用，例如在包装、制衣、纺织、汽车、电子等行业中被广泛使用。其具有快速固化、牢固黏合、适应性强等优点，因而在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。然而，随着技术和市场的不断发展，对热熔胶的性能、环保性以及应用领域的要求也不断提高，需要不断创新和改进现有的热熔胶材料和制备方法。

2、现有技术中的热熔胶多是基于石化原料，热熔胶的软化温度高、透光率低、热熔胶的熔融粘度大、流动性差，在对透光率要求较高的屏幕加工进行加工应用时，热熔胶难以均匀分散，导致屏幕在涂覆热熔胶后，透光率降低，并且热熔胶的软化温度高，就需要更高的温度才能将其熔化，而高温可能会造成软化温度低的基体变形，限制了热熔胶的推广应用，现有的热熔胶的通常是仅依靠其自身的粘结性能对基体进行粘结，在湿热和光学辐射氧化的作用下，热熔胶容易被氧化，微观表现为热熔胶的自身分子结构发生变化，粘接强度下降，宏观表现为热熔胶层发黄，降低薄膜的透过率，热熔胶的抗氧化性能有待进一步提高。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种共聚酯热熔胶及其制备方法，用于解决现有技术中热熔胶的软化温度高、透光率低、热熔胶的熔融粘度大、流动性差，热熔胶难以均匀分散，会减低基体的透光率，限制了热熔胶的推广应用和现有的热熔胶的粘接强度与抗氧化性能有待进一步提高的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种共聚酯热熔胶，由复合共聚酯、交联添加剂、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和辅助添加剂按用量比10g:3g:2g:1g组成；

4、所述复合共聚酯由以下步骤加工而成：

5、a1、将甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯和催化剂加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，向三口烧瓶中缓慢滴加己二醇聚碳酸酯，滴加完毕，保温反应3-4h，得到中间体i混合溶液；

6、中间体i的合成反应原理为：

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8、a2、向装有中间体i混合溶液的三口烧瓶中加入扩链溶液，保温反应4-5h，后处理得到羟基封端的改性聚酯；

9、改性聚酯的合成反应原理为：

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11、a3、将改性聚酯、对苯二甲酸、乙二醇和催化剂加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至250-260℃，保温反应6-8h，三口烧瓶抽真空至三口烧瓶内部压强低于100pa，保温反应2-3h，趁热将反应物倒出，降低至室温后，粉碎，过80目筛网，得到复合共聚酯。

12、复合共聚酯的合成反应原理为：

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15、进一步的，步骤a1中己二醇聚碳酸酯的分子量为1000，所述己二醇聚碳酸酯和甲苯-2,4-二异氰酸酯的用量比为1mol:2mol，所述己二醇聚碳酸酯、甲苯和催化剂的用量比为10g:150g:0.2g，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

16、进一步的，步骤a2中扩链溶液由聚乙二醇与甲苯按用量比1g:2g组成，其中，聚乙二醇为聚乙二醇200，所述扩链溶液与己二醇聚碳酸酯的用量比为3g:10g，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度升高至80-90℃，减压蒸除溶剂，得到改性聚酯。

17、进一步的，步骤a3中改性聚酯、对苯二甲酸、乙二醇和催化剂的用量比为10g:4g:2g:0.03g，其中，催化剂为三氧化二锑。

18、进一步的，所述交联添加剂由以下步骤加工而成：

19、b1、将4-溴-2,6-二叔丁基苯酚、乙烯基三乙氧基硅烷、引发剂加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至80-86℃，保温反应6-8h，得到改性乙氧基硅烷；

20、改性乙氧基硅烷的合成反应原理为：

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22、b2、向装有改性乙氧基硅烷的三口烧瓶中加入三乙氧基[4-(环氧乙烷-2-基)丁基]硅烷、盐酸和n,n-二甲基甲酰胺搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，保温反应22-24h，后处理得到交联添加剂。

23、交联添加剂的合成反应原理为：

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25、进一步的，步骤b1中4-溴-2,6-二叔丁基苯酚、乙烯基三乙氧基硅烷的用量比为1mol:1mol，所述引发剂用量为4-溴-2,6-二叔丁基苯酚重量的0.03倍，其中，引发剂为亚硝酸铁。

26、进一步的，步骤b2中三乙氧基[4-(环氧乙烷-2-基)丁基]硅烷与改性乙氧基硅烷的用量比为2mol:1mol，所述三乙氧基[4-(环氧乙烷-2-基)丁基]硅烷、盐酸和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为2g:1g:10g，所述盐酸的浓度为4mol/l，所述后处理操作包括：取烧杯，向烧瓶中加入纯化水，搅拌，备用，反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，将三口烧瓶中的反应溶液缓慢加入到装有纯化水的烧杯中，有固体析出，室温下，搅拌析晶60-90min，抽滤，滤饼用去离子水洗涤三次后转移到温度为80-85℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到交联添加剂。

27、进一步的，所述辅助添加剂由分散剂、光稳定剂、防老剂与辅助催化剂按用量比3g:2g:2g:3g组成，其中，分散剂为硬脂酸锌，光稳定剂为巴斯夫xt100，防老剂为防老剂dppd、防老剂ppd、防老剂h中的一种或多种，辅助催化剂为氯化锌。

28、一种共聚酯热熔胶的制备方法，将复合共聚酯、交联添加剂、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和辅助添加剂加入到三口烧瓶中，三口烧瓶温度升高至230-250℃，并使用真空泵将三口烧瓶的内部压强降低至50-100pa，保温搅拌至体系熔化后，搅拌30-50min，趁热将其导入到成型模具中，冷却，固化，得到热熔胶。

29、本发明具备下述有益效果：

30、1、本发明的共聚酯热熔胶在制备时，通过甲苯-2,4-二异氰酸酯和己二醇聚碳酸酯进行缩聚反应，并通过控制甲苯-2,4-二异氰酸酯和己二醇聚碳酸酯的用量比例，改变物料的添加顺序，制备出具有异氰酸酯封端的己二醇聚碳酸酯的中间体i，并选择聚乙二醇200溶液作为扩链剂，制备出具有聚乙二醇嵌段的复合共聚酯；由于己二醇聚碳酸酯材料的透明性较好，聚乙二醇200具有较高的折射率，聚乙二醇与异氰酸酯封端的己二醇聚碳酸酯的中间体i进行交联，可以提高复合共聚酯的透光度，使其在光学应用中具有更好的透明性；聚乙二醇200是一种具有良好粘结性能的聚合物，当其被嵌段到复合共聚酯中时，聚乙二醇200的嵌段可以与复合共聚酯中的己二醇聚碳酸酯基体形成氢键和相互作用力，可以在分子层面上与基体材料进行相容性相互作用，增加材料间的附着力和粘结面的接触面积，形成更强的分子间作用力，并且，聚乙二醇200的柔软性和低玻璃化转变温度也可以使材料在粘结过程中更容易发生形变，从而进一步的增强复合共聚酯的粘接强度；在制备复合共聚酯过程中，通过控制聚乙二醇与中间体i的用量比例，降低复合共聚酯的熔融粘度与软化温度，使得其在热熔胶应用上更加稳定与方便。

31、2、本发明的共聚酯热熔胶在制备时，通过4-溴-2,6-二叔丁基苯酚、乙烯基三乙氧基硅烷在引发剂的作用下发生亲电加成反应，生成具有2,6-二叔丁基苯酚修改的改性乙氧基硅烷，改性乙氧基硅烷与三乙氧基[4-(环氧乙烷-2-基)丁基]硅烷在盐酸和n,n-二甲基甲酰胺反应体系中，硅氧烷键断开，并发生缩合，形成表面修饰有环氧乙烷基团和2,6-二叔丁基苯酚的球形结构的聚硅氧烷交联添加剂；在交联添加剂表面修饰的环氧乙烷基团和2,6-二叔丁基苯酚，提高交联添加剂与复合共聚酯基体之间的范德华力相互作用，促进交联添加剂与聚酯之间的相互作用，提高二者的相容性，从而增强交联添加剂在聚酯基体中的分散性和均匀性，降低交联添加剂对复合共聚酯的透光度的影响；在交联添加剂中引入的2,6-二叔丁基苯酚具有良好的抗辐照氧化性能，2,6-二叔丁基苯酚在高温条件下可能会分解，但聚硅氧烷通常具有较高的热稳定性，将2,6-二叔丁基苯酚修饰在聚硅氧烷表面，能够提高2,6-二叔丁基苯酚的稳定性，防止2,6-二叔丁基苯酚在高温下失效，从而维护2,6-二叔丁基苯酚的抗氧化性能。

32、3、本发明的共聚酯热熔胶，通过复合共聚酯、交联添加剂、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和辅助添加剂在抽真空的环境中熔融混合后制备而成，交联添加剂与复合共聚酯在热熔混合时，在辅助催化剂氯化锌的作用下，可以促进交联添加剂上的环氧乙烷基团开环，使得环氧环开裂与复合共聚酯上的羟基或氨基活性基团进行反应，形成相应的醇或胺的交联结构，提高热熔胶的交联度，使得热熔胶分子形成更多的交联点和跨链结构，提高粘接强度；3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷添加到热熔胶中，异氰酸酯基能够与热熔胶中的氨基、羟基等活性官能团反应，在热熔胶中形成硅氧烷键，聚乙二醇200具有良好的亲水性与吸湿性，在热熔胶涂覆在机体表面时，涂覆在机体表面的热熔胶在空气湿度、高温、辐照等环境因素的作用下，硅氧烷键断开并与基体表面发生键合，从而进一步的提高热熔胶与基体表面的粘接强度；巴斯夫xt100(来自东莞市楹圣塑胶化工有限公司)是一种聚合物抗氧化剂，而2,6-二叔丁基苯酚是一种小分子抗氧化剂，巴斯夫xt100与2,6-二叔丁基苯酚相互配合，能够在材料中形成多层保护层，提高热熔胶的抗氧化性能，并为热熔胶提供更长期的抗氧化保护。