一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着滤芯滤清器在汽车工业及家用净水中的大量使用，滤芯胶粘剂产业得到快速发展。目前，滤芯生产中使用的胶黏剂多为溶剂型胶黏剂，使用过程中溶剂的大量挥发造成严重的环境污染。聚氨酯类胶黏剂在无溶剂型胶黏剂中占主导地位，聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。多异氰酸酯分子链中含有异氰基(-nco)和氨基甲酸酯基(-nh-coo-)，故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性，与极性材料都有优良的化学粘接力，但对极性小的低表面能材料粘接力差，制约其在低表面能材料粘接领域的使用。此外，在滤芯生产过程中，经常需要在表面能相差较大的两种基材表面形成可靠的粘接层，比如在聚烯烃和金属之间形成粘接层。所以，对材料的极性进行可控调节在材料实际应用中起着重要的作用。通用的聚氨酯密封胶在高温和高湿度环境中胶层容易起泡；对无孔基材的构件粘接密封时一般需要底胶；此外，其耐热性有待提高。

2、聚硅氧烷组分密封胶具有不起泡、固化快且能与无孔性材料表面形成牢固粘接等优点，同时胶层的耐热性性能优良；但其也存在价格昂贵、装饰性差及胶层内物易渗析迁移等缺点。因此，研制一类兼具聚氨酯和聚硅氧烷优点，性价比较高且极性可调控的滤芯用聚合物密封胶尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，按重量份包括

3、含氟丙烯酸酯单体50-80份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10-90份、羟基丙烯酸酯单体100-180份、多异氰酸酯250-380份、脱水的低聚物多元醇150-200份、催化剂5.2-9.7份、引发剂3.2-9.6份、链转移剂2.5-6份、有机溶剂450-900份。

4、优选的是，所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯中的一种或几种的组合。

5、上述任一方案中优选的是，所述羟基丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或多种的组合。

6、上述任一方案中优选的是，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基己酯中的一种或多种的组合。

7、上述任一方案中优选的是，所述溶剂包括乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种的组合，所述链转移剂为正十二硫醇、脂肪族硫醇、二硫酯、碘仿、1-氯-1-碘烷中的一种或多种的组合。

8、上述任一方案中优选的是，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种的组合。

9、上述任一方案中优选的是，所述低聚物多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚环氧丙烷三醇、叔氨基聚醚四醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种的组合。

10、上述任一方案中优选的是，所述催化剂为三亚乙基二胺、二[2-(n,n-二甲氨基乙基)]醚、2-(2-二甲氨基-乙氧基)乙醇、n-乙基吗啉、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种的组合。

11、一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

12、s1：溶液一的制备：室温下将含氟丙烯酸酯单体、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和羟基丙烯酸酯单体加入有机溶剂的混合溶液中，得到溶液一；

13、s2：溶液二的制备：将引发剂和链转移剂溶于上述溶液一中，得到溶液二；

14、s3：溶液三的制备：将多异氰酸酯和催化剂溶于有机溶剂中，得到溶液三；

15、s4：将溶液一加入烧瓶中，并升温至40-65℃，搅拌5分钟，将溶液二在30-45分钟内滴加进溶液一中，并在60℃下反应2-4h，将溶液三在10-15分钟内加入上述反应体系，并将温度生至60-80℃，搅拌2-3小时反应结束，减压脱除溶剂得到产物；

16、s5：将脱水的低聚物多元醇加入带有搅拌器及温度计的反应釜中，加热至60-80℃后，加入上述步骤产物和催化剂，在氮气保护下反应2-3h，得到聚氨酯预聚物。

17、其制备工艺流程如下：

18、

19、本发明的技术效果和优点：

20、1、本发明从材料设计的角度出发，采用分子剪裁技术和简单易行的步骤将含氟和含硅单体引入树脂结构中，通过调节氟和硅的量可是调控树脂的极性，可以实现对低极性界面的黏合。

21、2、结构中硅甲氧基可以水解缩合可以加快热熔胶的固化速度、降低胶层起泡，同时提高胶层的耐热性和界面结合强度。

22、3、本发明双固化、极性可调聚氨酯热熔胶的制备工艺简单、易行，适用性广，本发明所制备的热熔胶不仅可用于滤芯密封，而且还可以用于户外涂层等领域。

技术特征：

1.一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：按重量份包括

2.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述羟基丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基己酯中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述溶剂包括乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述链转移剂为正十二硫醇、脂肪族硫醇、二硫酯、碘仿、1-氯-1-碘烷中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述低聚物多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己内酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚环氧丙烷三醇、叔氨基聚醚四醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述催化剂为三亚乙基二胺、二[2-(n,n-二甲氨基乙基)]醚、2-(2-二甲氨基-乙氧基)乙醇、n-乙基吗啉、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或多种的组合。

10.一种根据权利要求1-9任一所述的双固化、极性可调聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种双固化、极性可调聚氨酯热熔胶，包括含氟丙烯酸酯单体、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、羟基丙烯酸酯单体、多异氰酸酯、脱水的低聚物多元醇、催化剂、引发剂、链转移剂、有机溶剂。还包括制备方法，三个溶液的制备，将溶液一加入烧瓶中，溶液二滴加进溶液一中反应，将溶液三加入上述反应体系反应，结束后，减压脱除溶剂得到产物，将脱水的低聚物多元醇加入带有搅拌器及温度计的反应釜中，加热至反应，加入上述产物得到聚氨酯预聚物。本发明从材料设计的角度出发，采用分子剪裁技术和简单易行的步骤将含氟和含硅单体引入树脂结构中，通过调节氟和硅的量可是调控树脂的极性，可以实现对低极性界面的黏合。

技术研发人员：刘一鸣,张志勇,赵一朵
受保护的技术使用者：浙江拓锐新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/23