一种热活化聚氨酯热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术是一种热活化聚氨酯热熔胶及其制备方法，所述的热活化聚氨酯热熔胶，包括NCO质量含量为2

【技术实现步骤摘要】
一种热活化聚氨酯热熔胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯粘合剂
，具体涉及一种热活化聚氨酯热熔胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯热熔胶作为一种重要的无溶剂型粘合剂，由于其操作简单、性能优异、环境友好等特质，具有十分广阔的应用前景。按照反应机理不同，聚氨酯热熔胶主要分为热塑性型聚氨酯热熔胶和反应型聚氨酯热熔胶，其中，与常规的热塑性型聚氨酯热熔胶相比，反应型聚氨酯热熔胶具有更好的粘结强度、耐溶剂性、耐老化，使其在建筑、土木、汽车、船舶、电子、鞋业等工业、民用领域得到广泛应用。
[0003]高粘结强度的反应型聚氨酯热熔胶主要是通过湿气固化得到，即先通过聚合物多元醇、小分子醇等与过量的异氰酸酯先反应得到NCO封端的聚氨酯，在加热熔融过程中聚氨酯本身可先提供一定的初始粘结强度，随后再与空气中的水分等物质进行反应，形成交联网状结构，使其粘接强度和耐溶剂性大大提高。由于NCO的活性很高对水汽十分敏感，存储中需要密封保存以保证NCO不提前与水分接触导致热熔胶的失活，增加了存储难度且其存储周期普遍偏短。目前，也可采用封闭剂先将聚氨酯中的NCO基团暂时封闭起来，使其在常温下没有反应活性，当加热到一定温度时封闭剂与NCO基团离解后再与水汽反应，然而，由于封闭剂的存在，一方面在加热施胶过程中，需要先升高温度使封闭剂与NCO基团解离，复杂施胶步骤；另一方面由于封闭剂的挥发会造成小分子物质的释放不仅无法达到完全绿色环保目的，还会引起胶层产生气泡，影响贴合效果。

技术实现思路

[0004]技术问题：本专利技术的目的在于克服现有反应型聚氨酯热熔胶存在的技术缺陷，提供一种热活化聚氨酯热熔胶及其制备方法。通过对普通湿固化聚氨酯热熔胶末端NCO进行修饰，避免热熔胶对水汽敏感，解决湿固化聚氨酯热熔胶储存周期短的问题，无需添加任何封闭剂，苯丙噁嗪类小分子化合物起到常规封闭剂的作用。
[0005]技术方案：本专利技术的一种热活化聚氨酯热熔胶包括NCO质量含量为2
‑
5％的聚氨酯与含活泼氢的噁嗪小分子化合物反应得到，含活泼氢的噁嗪小分子化合物中活泼氢与聚氨酯的NCO的摩尔比值为1：1～1：0.5。
[0006]其中，
[0007]所述的聚氨酯包括60
‑
85％质量分数的聚合物多元醇，15
‑
35％质量分数的多异氰酸酯，5％以下质量分数的扩链剂反应得到。
[0008]所述的聚合物多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
[0009]所述的聚酯多元醇为苯酐、己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、葵二酸其中的一种或几种与乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇中的一种或几种缩聚反应得到，官能度为2
‑
3，数均分子量为
2000
‑
4000。
[0010]所述的聚醚多元醇为聚氧化乙烯、氧化丙烯多元醇、聚四亚甲基醚多元醇中的一种或几种，官能度为2
‑
3，数均分子量为1000
‑
3000。
[0011]所述的扩链剂为乙二醇、1,4
‑
丁二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,3
‑
丙二醇中的一种或几种。
[0012]所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及其异构体和/或衍生物和/或改性聚合物中的一种及以上。
[0013]所述的含活泼氢的噁嗪小分子化合物，其化学结构式如下：
[0014][0015]其中，R1、R2分别为烷基或者芳香基团；
[0016]所述的R1、R2分别是为碳原子数在1～10的烷基或者碳原子数在6～20的芳香基团。
[0017]本专利技术的一种热活化聚氨酯热熔胶的制备方法，在保护气体的存在下，将含活泼氢的噁嗪小分子化合物与所述的熔融状态聚氨酯混合反应得到一种热活化聚氨酯热熔胶；
[0018]所述的一种热活化聚氨酯热熔胶具体制备方法为：
[0019]步骤1.在保护气体的存在下，将聚合物多元醇、任选的扩链剂、催化剂和助剂加到反应容器中，升温至110～135℃抽真空脱水1～3h，得到混合物；
[0020]步骤2.将步骤1得到的混合物降温至55～70℃，加入多异氰酸酯，升温至90～100℃继续反应1～2h，得到NCO质量含量为2
‑
5％的聚氨酯；
[0021]步骤3.在保护气体的存在下，控制聚氨酯的温度为90～120℃使其为熔融状态后，加入含活泼氢的噁嗪小分子化合物搅拌并反应0.2～1h，得到热活化聚氨酯热熔胶。
[0022]所述的催化剂包括金属类催化剂、胺类催化剂，金属类催化剂包括金属有机铋、有机锌、氧化银、特殊有机锡中的一种或多种，胺类催化剂包括热敏延迟DBU盐胺类、凝胶胺类催化剂中的一种或多种组合。
[0023]有益效果：本专利技术具有以下优点：
[0024](1)采用特定的含活泼氢的噁嗪小分子化合物，通过对普通湿固化聚氨酯热熔胶末端NCO进行修饰，避免热熔胶对水汽敏感，解决湿固化聚氨酯热熔胶储存周期短的问题，且无需额外添加任何封闭剂。
[0025](2)通过加热方式，噁嗪小分子化合物间可相互之间进一步反应，形成长链，增强热熔胶内聚强度，并且在活化过程中无小分子释放，实现全环保、热活化增强的多重效果。
具体实施方式
[0026]所述的热活化聚氨酯热熔胶，包括NCO质量含量为2
‑
5％的聚氨酯与含活泼氢的噁
嗪小分子化合物反应得到，含活泼氢的噁嗪小分子化合物中活泼氢与聚氨酯的NCO的摩尔比值为1：1～1：0.5。
[0027]聚氨酯的制备包括：
[0028]步骤1、在保护气体的存在下，将聚合物多元醇，任选的扩链剂、催化剂、助剂，到反应容器中，升温至110～135℃抽真空脱水1～3h；
[0029]步骤2、将步骤1得到的混合物降温至55～70℃，加入多异氰酸酯，升温至90～100℃继续反应1～2h，得到NCO质量含量为2
‑
5％的聚氨酯；
[0030]其中，NCO质量含量的测试是利用反应得到的聚氨酯中含有的
‑
NCO基团与过量的二正丁胺反应生产脲，再用盐酸滴定过量的二正丁胺来定量计算NCO的质量含量。
[0031]所述的保护气体为化学特性稳定且不参与反应过程中也不参与反应的气体，优选的，保护气体为氮气；
[0032]优选的，可以在上述制备过程中添加催化剂来加快反应速度，所述的催化剂包括金属类催化剂、胺类催化剂，金属类催化剂包括金属有机铋、有机锌、氧化银、特殊有机锡中的一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的热活化聚氨酯热熔胶，包括NCO质量含量为2
‑
5％的聚氨酯与含活泼氢的噁嗪小分子化合物反应得到，含活泼氢的噁嗪小分子化合物中活泼氢与聚氨酯的NCO的摩尔比值为1：1～1：0.5。2.根据权利要求1所述的一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的聚氨酯包括60
‑
85％质量分数的聚合物多元醇，15
‑
35％质量分数的多异氰酸酯，5％以下质量分数的扩链剂反应得到。3.根据权利要求2所述的一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的聚合物多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。4.根据权利要求3所述的一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的聚酯多元醇为苯酐、己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、葵二酸其中的一种或几种与乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇中的一种或几种缩聚反应得到，官能度为2
‑
3，数均分子量为2000
‑
4000。5.根据权利要求3所述的一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的聚醚多元醇为聚氧化乙烯、氧化丙烯多元醇、聚四亚甲基醚多元醇中的一种或几种，官能度为2
‑
3，数均分子量为1000
‑
3000。6.根据权利要求2所述的一种热活化聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述的扩链剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴震，张初银，韩飞龙，张遥，方飞，彭峰，
申请(专利权)人：浙江华峰合成树脂有限公司，
类型：发明
国别省市：