一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 (Moisture-curing polyurethane hot melt adhesive and preparation method thereof ) 是由 刘向坤 王建斌 陈田安 解海华 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶,按重量百分比,包括以下组分：直链型聚酯多元醇20％～30％、聚醚多元醇20％～35％、聚碳酸酯多元醇20％-30％、抗氧剂0.1％～1％、异氰酸酯20％～25％、硅烷偶联剂1％～2％和催化剂0.05％～0.1％。本发明还公开了上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法。本发明能够制得耐化学品的湿固化聚氨酯热熔胶。(The invention discloses a moisture-curing polyurethane hot melt adhesive which comprises the following components in percentage by weight: 20 to 30 percent of straight-chain polyester polyol, 20 to 35 percent of polyether polyol, 20 to 30 percent of polycarbonate polyol, 0.1 to 1 percent of antioxidant, 20 to 25 percent of isocyanate, 1 to 2 percent of silane coupling agent and 0.05 to 0.1 percent of catalyst. The invention also discloses a preparation method of the moisture-curing polyurethane hot melt adhesive. The invention can prepare the moisture-curing polyurethane hot melt adhesive resistant to chemicals.)
技术领域
本发明涉及热熔胶领域，特别涉及一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
湿固化聚氨酯热熔胶同时具有热熔胶施胶简便、固化迅速、初粘性高的特点，又具有反应型胶粘剂粘接强度高、耐热性耐化学品好等优点，对比传统的热熔胶使用温度低，对木材、陶瓷、织物、石材、金属、塑料、玻璃、橡胶、皮革等基材均表现出优异的粘接性能，因此湿固化反应型聚氨酯热熔胶广泛应用于各个行业，如汽车行业、纺织服装行业、建筑行业、电子电器行业、书籍制造等行业，并且发展迅速，成为国内发展迅速的胶黏剂品种之一。
随着电子产品行业的高速发展，手机及智能穿戴产品需求不断扩大。湿固化聚氨酯热熔胶在电子产品中的应用也越来越多，手机、耳机及其他智能穿戴在使用过程中需要与人体长时间接触，人体会产生汗液、皮脂、油酸、角鲨烯等化学品，目前手机、耳机及其他智能穿戴行业内使用的湿固化聚氨酯热熔胶大多耐化学品性能较差，在皮脂，油酸、食用油角鲨烯等常见化学品浸泡后强度衰减过大，甚至产生开胶导致粘接失效。这对于终端产品的可靠性有着巨大的挑战，现有技术中并没有可以耐各类化学品的湿固化聚氨酯热熔胶，因此，如何解决湿固化聚氨酯耐各类化学品性能差的情况，成为一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有湿固化聚氨酯热熔胶耐化学品性能差、经化学品浸泡后性能下降的技术问题。本发明提供了一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，可以耐化学品腐蚀，经化学品浸泡后强度等性能并没有明显下降。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，按重量百分比，包括以下组分：直链型聚酯多元醇20％～30％、聚醚多元醇20％～35％、聚碳酸酯多元醇20％-30％、抗氧剂0.1％～1％、异氰酸酯20％～25％、硅烷偶联剂1％～2％和催化剂0.05％～0.1％。
根据本发明的另一
具体实施方式
，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，直链型聚酯多元醇的数均分子量为3000-5000，所述直链型聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚对苯二甲酸己二醇酯二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯二醇和聚对苯二甲酸丙二醇酯二醇中的任意一种。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，聚醚多元醇的数均分子量为1000-4000，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种的组合。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，聚碳酸酯多元醇为多耐乐G4672。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，抗氧剂为抗氧剂1010。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，异氰酸酯为烟台万华MDI-100和/或浙江省嘉善倍斯特新材料科技有限公司生产的NDI。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，催化剂为DMDEE。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶，硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH570中的任意一种。
本发明的实施方式还公开了一种上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量分数称取各组分，将所述聚碳酸酯多元醇投入反应釜中搅拌混合，加热升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至115℃，在高速搅拌的条件下加入融化的异氰酸酯，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPa条件下120℃高速搅拌1-1.5h；
(3)反应结束，使用高纯氮气将反应釜泄压出料，得到预聚体；
(4)将称取的直链型聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，升温至130-140℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(5)将上述反应釜中的物料降温至85℃，在高速搅拌的条件下加入融化的预聚体，继续反应0.5h后加入融化的异氰酸酯，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，抽真空，保持真空度≤-0.095MPa条件下反应1-1.5h；
(6)加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌20min；
(7)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
(8)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到所述湿固化聚氨酯热熔胶。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，步骤(2)中，异氰酸酯为NDI，步骤(5)中，异氰酸酯为MDI-100。
本发明的有益效果是：本发明采用直链型聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇作为湿固化聚氨酯热熔胶的基材，不仅有较好的粘接强度；同时通过硅烷偶联剂对体系进行改性，得到的湿固化聚氨酯热熔胶，在汗液、油酸、皮脂、角鲨烯等化学品浸润后仍然能保持较高的粘接强度、适用于智能穿戴、手机、平板等电子消费品。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
实施例1所用原料的重量份数如下：
直链型聚酯多元醇25份，
聚醚多元醇30份，
聚碳酸酯多元醇20份，
抗氧剂1010为0.5份，
NDI为5份，
MDI-100为20份，
硅烷偶联剂1份，
催化剂0.1份；
实施例1的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份数称取各组分，将聚碳酸酯多元醇投入反应釜中搅拌混合，加热升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至115℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的NDI，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPa条件下120℃高速搅拌1.5h；
(3)反应结束，使用高纯氮气将反应釜泄压出料，得到预聚体，作为备用；
(4)将步骤(1)称取的直链型聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(5)将上述反应釜中的物料降温至85℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的步骤(3)得到的预聚体，继续反应0.5h后加入融化好的MDI-100，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，抽真空，保持真空度≤-0.095MPa条件下反应1.5h；
(6)加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌20min；
(7)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
(8)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
实施例2
实施例2所用原料的重量份数如下：
直链型聚酯多元醇25份，
聚醚多元醇25份，
聚碳酸酯多元醇25份，
抗氧剂1010为0.5份，
NDI为7份，
MDI-100为18份，
硅烷偶联剂1份，
催化剂0.1份；
实施例2的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份数称取各组分，将聚碳酸酯多元醇投入反应釜中搅拌混合，加热升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至115℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的NDI，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPa条件下120℃高速搅拌1.5h；
(3)反应结束，使用高纯氮气将反应釜泄压出料，得到预聚体，作为备用；
(4)将步骤(1)称取的直链型聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(5)将上述反应釜中的物料降温至85℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的步骤(3)得到的预聚体，继续反应0.5h后加入融化好的MDI-100，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，抽真空，保持真空度≤-0.095MPa条件下反应1.5h；
(6)加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌20min；
(7)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
(8)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
实施例3
实施例3所用原料的重量份数如下：
直链型聚酯多元醇25份，
聚醚多元醇20份，
聚碳酸酯多元醇30份，
抗氧剂1010为0.5份，
NDI为9份，
MDI-100为16份，
硅烷偶联剂1份，
催化剂0.1份；
实施例3的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份数称取各组分，将聚碳酸酯多元醇投入反应釜中搅拌混合，加热升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至115℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的NDI，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，保持真空度≤-0.095MPa条件下120℃高速搅拌1.5h；
(3)反应结束，使用高纯氮气将反应釜泄压出料，得到预聚体，作为备用；
(4)将步骤(1)称取的直链型聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(5)将上述反应釜中的物料降温至85℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的步骤(3)得到的预聚体，继续反应0.5h后加入融化好的MDI-100，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，抽真空，保持真空度≤-0.095MPa条件下反应1.5h；
(6)加入硅烷偶联剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌20min；
(7)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌15min；
(8)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
对比例：
本对比例的聚氨酯热熔胶D1所用原料的重量份数如下：
直链型聚酯多元醇27份，
聚醚多元醇35份，
抗氧剂1010为0.5份，
MDI-100为25份，
催化剂0.1份；
聚氨酯热熔胶D1的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述重量份数称取各组分称取的直链型聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂投入反应釜中搅拌混合，升温至138℃，抽真空，在真空度≤-0.095MPa条件下脱水2.5h；
(2)将上述反应釜中的物料降温至85℃，在高速搅拌的条件下加入融化好的MDI-100，同时开启加热设备使反应釜升温至120℃，抽真空，保持真空度≤-0.095MPa条件下反应1.5h；
(3)加入催化剂，在真空度≤-0.095MPa的条件下搅拌35min；
(4)氮气保护下快速出料并封装于铝箔袋中，在80-85℃的烘箱中进行熟化，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
将实施例1-3制备得到的湿固化聚氨酯热熔胶与现有技术中的湿固化聚氨酯热熔胶D1进行相关性能测试，具体性能测试结果见表1。其中，粘度测试标准参考GB/T 2794。
表1实施例1-3与对比例性能测试结果
通过表1可以看出，本申请制备的湿固化聚氨酯热熔胶，与现有技术中的聚氨酯热熔胶相比，耐油酸、角鲨烯、皮脂等化学品性能良好，即使经过油酸、角鲨烯、皮脂等化学品的48h浸泡，其拉拔强度仍可以满足需求。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。
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