具有改进的抗水解性的活性热熔性粘合剂制造技术

一种具有改进的抗水解性的聚氨酯热熔性粘合剂组合物，所述组合物包含异氰酸酯、有效量的一种或多种非聚合的二醇以及任选的官能的和／或非官能的聚合物或其混合物，所述二醇选自芳族二醇、脂族二醇及其混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热熔性粘合剂，特别是具有改进的原始强度的活性热熔性粘合剂。
技术介绍
热熔性粘合剂在室温下为固体，但是加热时熔融为液体或流态，它们以这种形式涂覆于底材。在冷却时，所述粘合剂恢复为固体形式。粘合剂冷却时形成的硬相赋予最终的粘合剂所有的内聚能力(强度、韧度、蠕变和耐热性)。也以熔融形式施用的可固化热熔性粘合剂冷却凝固并随后通过化学交联反应固化。与常规的液体可固化粘合剂相比较，可固化热熔性粘合剂的优点在于(1)固化前在冷却时提供“原始强度”的能力，和(2)所提供的粘合剂交联密度非常低，因此具有很高的挠性和韧性。大多数活性热熔性粘合剂为湿固化的聚氨酯粘合剂。这些粘合剂主要由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，为了链增长，所述聚氨酯预聚物与表面或周围的湿气反应形成新的聚氨酯聚合物。通常聚氨酯预聚物由二醇与二异氰酸酯反应制得。优先使用纯的二醇，而不是具有较高官能度的多元醇，以避免过度支化导致批间稳定性差。使用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)优于使用较低分子量的异氰酸酯以最大程度地降低挥发性。湿气由大气或底材扩散至粘合剂并随后反应，从而使粘合剂固化。湿气与残余的异氰酸酯反应形成氨基甲酸。该酸不稳定，分解成胺和二氧化碳。所述胺快速与异氰酸酯反应形成脲。最终的粘合剂产物为轻度交联的物质，主要通过氢键、脲基和氨基甲酸酯基保持在一起。现有技术公开了通过向常规的聚氨酯粘合剂中加入丙烯酸类聚合物，特别是加入活性含羟基的和非活性的丙烯酸类共聚物，可显著地改进用于大多数用途的活性热熔性粘合剂的性能。通过加入较高分子量的聚合物(活性或非活性的)和/或引入结晶二醇(最通常是聚酯二醇)可改进原始强度。这些现有技术的粘合剂非常坚韧，具有突出的低温挠性、耐热和耐化学品性以及对极性底材的特有的粘合。通过加入粘合促进剂(例如硅烷偶合剂)可粘合较宽范围的其他底材。尽管本领域中有了这些进展，仍需要改进活性热熔性粘合剂的技术以扩大这种粘合剂的应用以及它们在应用中的功效。本专利技术着手这种需要。专利技术概述本专利技术提供了一种具有改进的原始强度和抗水解性的可湿固化活性热熔性粘合剂组合物。本专利技术的一方面涉及一种聚氨酯热熔性粘合剂组合物，所述组合物包含异氰酸酯、有效量的非聚合的芳族二醇和/或有效量的非聚合的脂族二醇和任选的聚醚二醇和/或塑料。所述非聚合的芳族二醇可为液晶二醇或结晶二醇。本专利技术的另一个实施方案涉及一种改进聚氨酯热熔性粘合剂的原始强度的方法，所述方法包括向活性热熔性粘合剂制剂中加入有效量的非聚合的芳族二醇和/或脂族二醇。本专利技术的另一个实施方案涉及一种将材料粘合在一起的方法，所述方法包括将本专利技术的活性热熔性粘合剂组合物以液体形式涂覆于第一底材，将第二底材与涂覆于所述第一底材的组合物接触，随后将所述涂覆的组合物经受这样的条件，让所述组合物冷却并固化为不可逆的固体形式，所述条件包括湿气。本专利技术的另一方面涉及一种包含本专利技术的粘合剂的制品。专利技术详述本文引用的所有文献所公开的内容通过全文引用结合到本文中来。除非另有说明，否则所有的百分数为重量百分数。现已发现高原始强度的活性热熔性粘合剂可使用非聚合的芳族二醇(包括液晶和/或结晶二醇)和/或非聚合的脂族二醇制备。所述粘合剂还可加入聚醚二醇，但不包括聚酯二醇。本专利技术的粘合剂在中性、碱性和酸性条件下具有改进的原始强度并具有改进的抗水解性。本专利技术的活性热熔性粘合剂对任何含水的物质或环境有改进的抗水解性。本专利技术的可湿固化热熔性聚氨酯粘合剂可通过在约250-约275°F下将非聚合的芳族二醇和/或脂族二醇的混合物与含异氰酸酯的化合物反应制备。本专利技术的粘合剂包含异氰酸酯(优选MDI)、约0.1-约40％重量的非聚合的芳族二醇和约0.1-约40％重量的非聚合的脂族二醇。优选所述脂族和芳族二醇的分子量为2,000或小于2,000。可用于实践本专利技术的非聚合的芳族二醇包括但不局限于液晶二醇，例如主链介晶(mesogen)亮黄和侧链二醇介晶分散红。可用于实践本专利技术的结晶二醇包括1，5-二羟基萘(DHN)、2′，4′-二羟基二苯甲酮(DHBP)和4，4′-(六氟亚异丙基)二苯(HFIPDP)。其他可用的结晶二醇包括氨基苄醇、氨基苄胺、氨基酚、对苯二甲酸二(2-羟乙酯)、1，5-二氨基萘、4-羟基苯乙醇、2-羟基-4-甲氧基苄醇、羟基苄醇、2-(2-羟基乙氧基)苯酚、3-(1-羟乙基)苯胺、4-羟基-3-甲氧基苄醇、Homovanillyl醇、4-羟基苯乙醇、HQEE、2，6-二羟基蒽醌、1，5-二羟基萘(DHN)、己烯雌酚、9，9-二羟甲基-9H-芴、醇溶性Eosin B、5-叔丁基-1，3-苯二羧酸、5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基硫化物(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl sulfide)、3-(4-羧基苯基)-2，3-二氢-1，1，3-三甲基茚-5-羧酸、9，9-二(4-氨基苯基)芴(4，4’-di(aminophenyl)-9-fluorenylidene)、2′，4′-二羟基苯乙酮、四甲基二羟甲基苯(tetramethyl benzene dimethanol)及其混合物。可用于实践本专利技术的脂族烯烃二醇包括十二烷、环己烷、癸烷、辛烷和己烷。可使用的其他脂族烯烃二醇包括环十二烷。本专利技术的活性热熔性组合物可用于粘合由各种底材(物质)组成的制品，所述底材包括但不局限于木材、金属、玻璃和织物。本专利技术的粘合剂在碱性或酸性条件下抗水解，耐与含羟基和含羧基的产品(例如脂肪酸、妥尔油、乙二醇和丙二醇)的反应。这样，发现这些粘合剂可特别用于例如水塔、粘合外表面、粘合具有高树脂含量的木材以及例如用于航海和汽车。其他非限制性的用途包括粘合织物(地毯和衣服)、用于制鞋、在生产窗户时用作粘合玻璃窗/玻璃框(backbedding)的化合物、用于制造门(包括入口门、车库门等)、用于制造建筑面板、用于粘合汽车外部零件等。可用于制备本专利技术的粘合剂的聚氨酯预聚物为那些常规用于生产聚氨酯热熔性粘合剂组合物的聚氨酯预聚物。任何含有两个或多个异氰酸酯基的合适的化合物可用于制备聚氨酯预聚物。可用于实践本专利技术的有机多异氰酸酯包括亚烷基二异氰酸酯、亚环烷基二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和脂族-芳族二异氰酸酯。合适的含异氰酸酯的化合物的具体实例包括但不局限于1，2-亚乙基二异氰酸酯、1，1-亚乙基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、1，3-亚丙基二异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚环戊基-1，3-二异氰酸酯、亚环己基-1，4-二异氰酸酯、亚环己基-1，2-二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2-二苯基丙烷-4，4′-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1，4-亚萘基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、间-亚苯基二异氰酸酯、对-亚苯基二异氰酸酯、联苯-4，4′-二异氰酸酯、偶氮苯-4，4′-二异氰酸酯、二苯基砜-4，4′-二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、二氯六亚甲基基二异氰酸酯、亚糠基二异氰酸酯、1-氯代苯-2，4-二异氰酸酯、4，4′，4″-三苯基甲烷三异氰酸酯、1，3，5-苯三异氰酸酯、2，4，6-甲苯三异氰酸酯、4，4′-二甲基二苯基甲烷-2，2′，5，5-四异氰酸酯等。虽然这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪祖明，韦恩·K·朱，岳·S·张，英格里德·科尔，
申请(专利权)人：国家淀粉及化学投资控股公司，
类型：发明
国别省市：