本发明专利技术公开了一种低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶及其制备方法，由包括聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶、二异氰酸酯、催化剂和扩链剂在内的原材料按比例制成，具体方法是先将聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶高温脱水，然后在60±5℃与二异氰酸酯反应1-2h，接着在80±5℃反应至粘度增加时加入催化剂继续反应2-3h，再加入扩链剂，至反应物变稠、发亮、能拉丝时停止加热，即得产品。本发明专利技术制备的低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶熔融粘度低于5Pa.S/180℃，对铝Ly-12粘接剪切强度大于4MPa，可用于大面积粘接及灌封，可以满足常规粘接灌封需要，扩展了聚氨酯热熔胶的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施方式涉及聚合物胶粘剂领域，更具体地，本专利技术的实施方式涉及一种。
技术介绍
采用粘接技术实现部组件之间的连接，不仅可以避免铆接、焊接等连接方式引起的形变、应力集中、整体强度损失，还可以缩短装配周期、减轻重量，因此胶粘剂得到了广泛的应用。胶粘剂可分为热固性和热塑性两大类。热塑性胶粘剂具有粘接后可拆解的功能，特别是某些精密部件在粘接后因零部件老化、损坏等原因需要更换，热塑性胶粘剂的使用使部件的局部更换成为可能，不仅可以节省更新时间，还可以节约成本。热塑性胶粘剂主要以热熔胶粘剂为主。热熔胶粘剂(简称热熔胶)是一类无溶剂、以热塑性聚合物为基料的固体胶粘剂，加热使其熔化润湿被粘物，冷却后胶层凝固而实现粘接。由于热熔胶具有粘接速度快、无毒、无污染、粘合工艺简便，对多种材料具有较高粘接强度的优点，在书籍无线装订、包装、制鞋、电子等方面获得了广泛应用。热熔胶主要包括EVA、合成橡胶、热塑性聚酯、聚氨酯等类型，其中聚氨酯热熔胶又分为反应型热熔胶和热塑性热熔胶，反应型聚氨酯热熔胶可发生化学交联固化，难以拆解；热塑性聚氨酯热熔胶利用氢键作用发生物理交联，受热削弱氢键作用变为粘稠液体，可反复加热熔融、冷却固化，可拆解，属于环境友好材料。在聚氨酯热熔胶的工程运用中，除了熔融温度、粘接强度、凝胶时间等性能要求夕卜，熔融粘度也是非常重要的参数，特别对于大面积粘接以及灌封，熔融粘度更为重要。通常可以加入增塑剂增加胶粘剂的流动性，改善对被粘材料的润湿性，但增塑剂未参与交联反应，其加入会在一定程度上降低聚氨酯热熔胶的力学性能。目前有关聚氨酯热熔胶熔融粘度的公开资料较少，杜郢制备了书籍装订用单组分聚氨酯热熔胶，170°C粘度为3.7Pa.S?6.0Pa.S，剪切强度0.55MPa?0.78MPa。制备低熔融粘度并且粘接性能良好的聚氨酯热熔胶，有利于拓展热熔胶应用范围。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种，以期望可以解决热塑性聚氨酯热熔胶熔融粘度高、应用范围受限的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术的一种实施方式采用以下技术方案:—种低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶，由包括聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶、二异氰酸酯、催化剂和扩链剂在内的原材料制成；聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶分别在这三种组分中的质量占比为:聚酯多元醇80% -93%，聚醚二元醇5% -10%，聚硫橡胶2% -10% ;所述二异氰酸酯的摩尔数为聚酯多元醇、聚醚二元醇羟基、聚硫橡胶巯基总摩尔数的0.95-1.03倍；所述催化剂的用量为聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶总质量的0.5% ;所述扩链剂的摩尔数为聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶总摩尔数的0.2-0.4倍。进一步的技术方案是:所述聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶分别在这三种组分中的质量占比为:聚酯多元醇85% -90%，聚醚二元醇5% -10%，聚硫橡胶2% -5%。更进一步的技术方案是:所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。更进一步的技术方案是:所述聚硫橡胶的分子量为800-5000。本专利技术还提供了上述低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法，具体步骤如下:先按比例称取原料，将聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶加入反应釜中，氮气保护下升温至100-130°C脱水至无水蒸汽蒸出；接着降温至60±5°C，将二异氰酸酯在l_2h内均匀加入反应釜中；然后升温至80±5°C，反应至粘度增加时，加入催化剂，继续反应2-3h，再加入扩链剂，至反应物变稠、发亮、能拉丝时停止加热，出料即得所述低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶。称取原料时，按照异氰酸酯指数比值(NC0/0H&SH摩尔比)0.95-1.03称取的二异氰酸酯。下面对本专利技术的技术方案进行进一步的说明。由配方组成可见，本专利技术以聚酯、聚醚、聚硫橡胶为软段，二异氰酸酯与扩链剂生成的链段为硬段开展聚氨酯热熔胶的合成。作为聚氨酯软段结构，多元醇的主链结构对聚氨酯胶粘剂的力学性能、粘接强度、熔融粘度等都有重要影响。本专利技术软段结构中以聚酯为主，由其获得较高的内聚强度和机械强度，少量聚醚、聚硫橡胶改善聚氨酯柔顺性，破坏分子链的规整性，降低分子的内聚能，减小分子间作用力，降低熔融粘度；二异氰酸酯及扩链剂调节聚氨酯热熔胶机械强度和粘接强度；获得了熔融粘度低于5Pa.S/180°C，对铝Ly_12粘接剪切强度大于4MPa的聚氨酯热熔胶。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是:本专利技术制备的低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶熔融粘度低于5Pa.S/180°C，对铝Ly_12粘接剪切强度大于4MPa，可用于大面积粘接及灌封，可以满足常规粘接灌封需要，扩展了聚氨酯热熔胶的应用范围。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1在反应釜中加入50g的聚乙二醇(分子量1000)、40g聚乙二醇(分子量8000)、5g聚四氢呋喃二醇PTMG(分子量1000)、5g聚硫橡胶(分子量800)，氮气保护下升温至100°C?110°C脱水至无水汽蒸出，降温至65°C，按异氰酸酯指数1.0称取4，4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯MDI 15.6g，将其熔化后在2h内均匀加入反应釜中，加料结束后控制反应温度为83°C?85°C，反应至粘度增加时，加入二月桂酸二丁基锡0.5g，反应2h，加入扩链剂(扩链剂与聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚硫橡胶总摩尔比为0.3)乙二醇1.2g ;反应至反应物粘稠停止加热，出料即得聚氨酯热熔胶。热熔胶70°C的熔融粘度为5.3Pa.S，180°C的熔融粘度为0.7Pa.S，对铝Ly-12的粘接剪切强度为4.2MPa。实施例2在反应釜中加入93g的苯酐聚酯多元醇(分子量2000)、5g聚四氢呋喃二醇PTMG(分子量2000)、2g聚硫橡胶(分子量2000)，氮气保护下升温至120°C?126°C脱水至无水汽蒸出，降温至55°C，按异氰酸酯指数0.95称取4，4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯MDI11.9g，将其熔化后在1.5h内均匀加入反应釜中，加料结束后控制反应温度为80°C?81°C，反应至粘度增加时，加入二月桂酸二丁基锡0当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低熔融粘度热塑性聚氨酯热熔胶，其特征在于由包括聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶、二异氰酸酯、催化剂和扩链剂在内的原材料制成；聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶分别在这三种组分中的质量占比为：聚酯多元醇80％‑93％，聚醚二元醇5％‑10％，聚硫橡胶2％‑10％；所述二异氰酸酯的摩尔数为聚酯多元醇、聚醚二元醇羟基、聚硫橡胶巯基总摩尔数的0.95‑1.03倍；所述催化剂的用量为聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶总质量的0.5％；所述扩链剂的摩尔数为聚酯多元醇、聚醚二元醇、聚硫橡胶总摩尔数的0.2‑0.4倍。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖宏，王浩旭，冉志鹏，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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