一种聚氨酯泡棉基材胶带制造技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯泡棉基材胶带，属于胶带技术领域。本发明专利技术包括聚氨酯泡棉基板、粘剂涂层和离型膜，聚氨酯泡棉基板包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇100份，二异氰酸酯11.5-28.3份，扩链剂8-12份，交联剂5-13份，光稳定剂1.0-2.5份，介孔纳米TiO25-11份。本发明专利技术的胶带强度高、韧性好、抗冲击力强、厚度薄，可应用于比较精密的仪器设备制造中。其中添加的介孔纳米TiO2的异相成核作用改善了聚氨酯泡棉基板的微孔结构，增加了其强度、韧性和抗冲击性能。采用超临界CO2进行聚氨酯泡棉基板的发泡，安全环保，所得泡棉的泡孔均匀细小，制成的聚氨酯泡棉厚度可薄可厚，适合不同领域使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶带
，涉及一种聚氨酯泡棉基材胶带。
技术介绍
泡棉胶带是以泡棉为基材在其一面或两面涂以溶剂型(或热熔型)压敏胶再复以离型纸制造而成，具有出色的密封性、抗压缩变形性和持久的回弹性，能避免气体外释和雾化，可以保证配件得到长期的防震保护。泡棉胶带可用于弯曲表面、粗糙表面和平滑表面等基材的粘接，并且随着时间的延长，泡棉胶带与被粘基材的接触面积会变大，粘接性能不会下降太多。泡棉胶带还具有慢回弹特性，形变随着时间延长而缓慢恢复，抗冲击性能良好；具有更低的密度，可节约成本。泡棉胶带的基材多采用EVA、XPE、IXPE、PVC、PEF、EPDF、PU等。其中，采用PU泡棉为基材的泡棉胶带是指在PU发泡(聚氨酯)基材上两面涂上压克力胶水而成的胶。颜色有白色和黑色，常用厚度为0.8mm和1.6mm，主要覆蓝色带格子的离型纸，具有粘着力强、持粘性好、防水性、硬度佳、韧性好、减震性好及耐重能力强的特点，适用于挂钩、广告牌、看画板、塑料条、金属片等的粘合固定，其适用温度为-20℃-120℃。但随着科技和工业的发展，生产制造及日常生活中对胶带的使用要求越来越高，传统的PU泡棉为基材的泡棉胶带在某些特定领域的使用受到限制，如厚度较大，强度不够，抗震性能不够好，不适用于一些精密的电子产业等领域的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种
强度高、韧性和拉伸性能好、抗震性能高，厚度薄的聚氨酯泡棉基材胶带。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种聚氨酯泡棉基材胶带，包括聚氨酯泡棉基板、粘剂涂层和离型膜，所述聚氨酯泡棉基板包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇 100份，二异氰酸酯 11.5-28.3份，扩链剂 8-12份，交联剂 5-13份，光稳定剂 1.0-2.5份，介孔纳米 TiO25-11份。本专利技术中的聚氨酯泡棉基板以聚酯多元醇和二异氰酸酯为主要原料，并配伍其他原料如介孔纳米TiO2通过聚合反应制成，聚合过程易于控制，制得的聚氨酯泡棉基板泡孔结构均匀细密，弹性和韧性好、抗冲击力强、抗震性好、质轻、厚度薄，制成的胶带可应用于比较精密的仪器设备制造中。其中，纳米TiO2具有良好的耐候性、耐化学腐蚀性、化学稳定性、热稳定性、光敏性、抗菌性、抗紫外线性等特点。TiO2纳米颗粒还具有独特的光学催化特性。将纳米TiO2加入聚氨酯泡棉基板，可以显著改善其力学性能，还能与光稳定剂进行配合以提高其抗紫外线辐射性能。同时，TiO2纳米颗粒又可以作为一种理想的异相成核剂，在聚氨酯泡棉基板发泡过程中，TiO2纳米颗粒表面的成核能垒低于均相成核能垒，能瞬间形成大量的成核点，大大提高了聚氨酯泡棉基板在微孔发泡过程中的成核率。添加TiO2纳米颗粒后，聚氨酯熔体弹性增加，导致体系内局部压力变化的增加，从而增加泡孔成核速率，因此聚氨酯泡棉基板呈现较高的泡孔密度。而介孔TiO2纳米颗粒中的孔道结构会与聚氨酯形成“气穴”结构，从而降低成核能垒，提高异相成核效率。介孔
TiO2纳米颗粒的添加有助于聚氨酯泡棉基板泡孔密度的增大和泡孔尺寸的减小，从而增加聚氨酯泡棉基板的拉伸性能和强度。在聚氨酯泡棉基板中加入5-13份交联剂，聚氨酯内部交联密度适中，软体段/硬段比例合适，表现为聚氨酯泡棉基板有较好的拉伸强度和断裂伸长率；当交联剂过量时，聚氨酯交联密度过大、内聚力过高，会导致聚氨酯泡棉基板的拉伸强度和断裂伸长率明显降低。作为优选，所述聚氨酯泡棉基板的异氰酸酯指数为3.5-4.9。异氰酸酯指数即聚氨酯中的R值，也就是氰酸酯基(-NCO)与羟基(-OH)的比值，表示聚氨酯分子链中硬段/软段的比例。随着R值的不断增加，硬段比例增多，体系易形成氢键且分子内聚力增强，致使聚氨酯泡棉基板拉伸强度和断裂伸长率增大；当R值过高时，分子链中硬段比例过多，宏观表现为聚合物呈脆性，致使拉伸强度和断裂伸长率明显下降。综合考虑，本研究选择R为3.5-4.9时较适宜。作为优选，所述介孔纳米TiO2为偶联剂改性的介孔纳米TiO2。经过偶联剂改性后，介孔纳米TiO2依然为介孔有序结构，并且在聚氨酯基体中的分散性增加，更均匀地分散在聚氨酯基体中。介孔纳米TiO2较好的分散性有利于聚氨酯泡棉基板在发泡过程中成核，偶联剂的存在还有助于发泡气体CO2浸入发泡材料内，利于泡孔成核，较好地实现了泡孔形态的控制，泡孔密度明显增大，而泡孔尺寸则相对减小，显著改善了聚氨酯泡棉基板的泡孔结构。作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。作为优选，所述扩链剂为一缩二乙二醇、二乙醇胺、甘油烯丙烯醚中的一种或多种。扩链剂用于扩展聚氨酯的分子量，增大聚氨酯的分子量，以提高聚氨酯泡棉基板的力学性能和工艺性能。作为优选，所述扩链剂为一缩二乙二醇、二乙醇胺、甘油烯丙烯醚的复合物，一缩二乙二醇、二乙醇胺、甘油烯丙烯醚的质量比为3：(2-4)：(3-5)。一缩二乙二醇、二乙醇胺、甘油烯丙烯醚配合使用，既有扩链作用和一定的交联作用外，还可以调节聚氨酯泡棉基板的开孔率，增加聚氨酯泡棉基板的回弹性和刚性，还可起到乳化作用，改善各物料间的相容性。作为优选，所述二异氰酸酯为HDI，所述交联剂为HDI三聚体。HDI与聚酯多元醇反应再经HDI三聚体固化得到的聚氨酯泡棉基板具有良好的回弹性、强度和抗冲击性能。交联剂能使-OH封端的聚氨酯预聚固化成型。HDI三聚体与HDI型聚氨酯预聚体的交联程度好，能较快地固化HDI型聚氨酯预聚体，形成固化好的聚氨酯。作为优选，所述光稳定剂为UV-329、GW-540、抗氧剂1010的一种或多种。聚氨酯容易受紫外光作用，氨酯键发生分解形成发色的醌式结构或偶氮结构，引起聚氨酯材料泛黄变色老化，所以聚氨酯材料使用一段时间后常常会变黄，性质也会变差。因此，本专利技术在聚氨酯泡棉基板中添加一定量的光稳定剂来防止老化、延长使用寿命。UV-329(2-(2'-羟基-5'-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑)为紫外线吸收剂、GW-540(三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯)为受阻胺类光稳定剂、抗氧剂1010为酚类抗氧剂，三者均具有优良的防老化性能，赋予聚氨酯泡棉基板优良的防老化性能。作为优选，所述光稳定剂为UV-329、GW-540、抗氧剂1010的复合物，UV-329、GW-540、抗氧剂1010的比例为3：(2-5)：(5-7)。受紫外线照射后，聚氨酯吸收波长大于340nm的光线，聚氨酯中的还原性基团发生氧化，形成不稳定的中间产物，进而形成发色基团，导致材料变黄。另外，在受到紫外线照射后，聚氨酯中的氨基甲酸酯键发生断裂生成自由基，并释放出CO。紫外光照射过程中也会产生热量，聚氨酯的多元醇部分通过热会引发自由基生成从而降解。有氧气存在的环境也存在氧化过程，在紫外线辐射下，通过氧化作用，聚酯多元醇的烷撑部分会攫取氧，接着转变成过氧化氢。所以也要加一定的抗氧剂来清除氧化带来的黄变问题。综合考虑上述原因，将UV-329、GW-540、抗氧剂1010进行复合制成复合光稳定剂，三者起到协同作用，酚类抗氧剂1010氧化后生成醌类化合物与受阻胺类光稳定剂GW-540生成的N-OH经光化学反应再生成酚类化合物从而提高光稳定剂的整体稳定效率。本专利技术的另一目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯泡棉基材胶带，包括聚氨酯泡棉基板、粘剂涂层和离型膜，其特征在于，所述聚氨酯泡棉基板包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇 100份，二异氰酸酯 11.5‑28.3份，扩链剂 8‑12份，交联剂 5‑13份，光稳定剂 1.0‑2.5份，介孔纳米 TiO2 5‑11份。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡棉基材胶带，包括聚氨酯泡棉基板、粘剂涂层和离型膜，其特征在于，所述聚氨酯泡棉基板包括以下重量份数的组分：聚酯多元醇 100份，二异氰酸酯 11.5-28.3份，扩链剂 8-12份，交联剂 5-13份，光稳定剂 1.0-2.5份，介孔纳米 TiO2 5-11份。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述聚氨酯泡棉基板的异氰酸酯指数为3.5-4.9。3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述介孔纳米TiO2为偶联剂改性的介孔纳米TiO2。4.根据权利要求3所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述扩链剂为一缩二乙二醇、二乙醇胺、甘油烯丙烯醚中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述二异氰酸酯为HDI，所述交联剂为HDI三聚体。7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯泡棉基材胶带，其特征在于，所述光稳定剂为UV-329、GW-540、抗氧剂1010的一种或多种。8.如权利要求1-7任一权利要求所述的聚氨酯泡棉基材胶带的制备方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪连伟，李宣瑾，
申请(专利权)人：宁波吉象塑胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33