无溶剂型聚氨酯热熔胶制造技术

本发明专利技术涉及无溶剂型聚氨酯热熔胶，属于热熔胶制备技术领域，包括以下原料：多元醇、异氰酸酯、交联单体、二月桂酸二丁基锡、光引发剂、扩链剂、反应型阻燃剂、耐热助剂、有机硅类消泡剂、抗氧剂；本发明专利技术为了克服现有聚氨酯热熔胶初粘性差、耐热阻燃性低、开放时间长的问题，添加UV固化交联单体，赋予聚氨酯热熔胶双重固化模式，缩短其开放时间，添加反应型阻燃剂和耐热助剂，提高其耐热性能，本发明专利技术制备的无溶剂热熔胶15mi n后的初粘强度在4.5MPa以上，72h后的终粘强度在9.6MPa以上，开放时间11

【技术实现步骤摘要】
无溶剂型聚氨酯热熔胶


[0001]本专利技术属于热熔胶制备
，具体地，涉及无溶剂型聚氨酯热熔胶。

技术介绍

[0002]热熔型胶粘剂在室温下是固体，加热至一定温度就熔融成粘稠液体，冷却至室温后又变成了固体，并有很强的粘接作用，因此，人们把它称为热熔型胶粘剂，简称热熔胶。随着信息时代的快速发展，开发无污染的绿色热熔胶已经成为一种必然趋势，绿色热熔胶即为对人体无有害成分、对环境也没有污染的热溶胶，而含有机溶剂的热熔胶容易挥发产生有机溶剂，造成潜在危害，因此，无溶剂热熔胶是目前的研究重点，无溶剂聚氨酯热熔胶具有粘接强度好、耐低温、耐磨及其耐溶剂等特点，在汽车、制衣、食品包装以及家具制造等工业领域都有广阔的应用前景，但是其初始粘度低，开放时间长，并且其阻燃性能差，普通的聚氨酯热熔胶的极限氧指数仅18％，限制其在耐火材料领域的应用，而目前热熔胶阻燃性能的方式有两种，一种是通过无机阻燃剂的加入，另一种是有机阻燃剂的加入，无机阻燃剂的大量加入会引起热熔胶熔融黏度明显提高，施工困难，有机阻燃剂的加入则会出现与聚氨酯基质相容性差，容易迁移析出、挥发性有机物含量增加、粘接性下降等问题，因此，提供一种粘接性能好、耐热阻燃的无溶剂型聚氨酯热熔胶是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术提供无溶剂型聚氨酯热熔胶。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]无溶剂型聚氨酯热熔胶，包括以下重量份原料：多元醇80
‑/>120份、异氰酸酯20
‑
50份、交联单体10
‑
20份、二月桂酸二丁基锡0.1
‑
0.5份、光引发剂1.7
‑
2.2份、扩链剂5
‑
10份、反应型阻燃剂3
‑
5份、耐热助剂3
‑
4份、有机硅类消泡剂0.5
‑
0.8份、抗氧剂2
‑
3份；
[0006]该无溶剂型聚氨酯热熔胶由以下步骤制成：
[0007]第一步、将多元醇在90℃下搅拌真空脱水1
‑
2h，通入氮气，加入预热至55
‑
65℃的异氰酸酯，升温至75
‑
85℃搅拌反应1
‑
3h，加入交联单体和二月桂酸二丁基锡，保温搅拌反应2h，得到预聚物；
[0008]第二步、向预聚物中加入反应型阻燃剂、耐热助剂、扩链剂和抗氧剂，温度85
‑
95℃下搅拌反应1
‑
2h，氮气保护下，避光条件下加入光引发剂和有机硅类消泡剂搅拌反应2h，出料封装，得到无溶剂型聚氨酯热熔胶。
[0009]进一步地，多元醇由聚酯多元醇和聚醚多元醇按照质量比2
‑
7：3
‑
8组成，聚酯多元醇和聚醚多元醇的羟值范围为60
‑
220mgKOH/g，分子量为50
‑
2000道尔顿。
[0010]进一步地，交联单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种按照任意比例混合。
[0011]进一步地，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种按照任意比例混合。
[0012]进一步地，反应型阻燃剂由以下步骤制成：
[0013]步骤A1、向三口烧瓶中加入DOPO、对羟基苯甲醛和乙二醇甲醚，通入氮气，先升温至90℃后保温30min，然后升温至140℃恒温搅拌反应4h，减压抽滤，滤饼用乙酸乙酯和石油醚体积比1：1的混合溶剂重结晶，80℃下干燥12h，得到羟基化DOPO；
[0014]其中，DOPO和对羟基苯甲醛的摩尔比为1：1，加热条件下使DOPO和对羟基苯甲醛发生加成反应，得到羟基化DOPO，反应过程如下：
[0015][0016]步骤A2、将羟基化DOPO、异氰尿酸三缩水甘油酯和DMF加入三口烧瓶中，加入三苯基膦催化剂和阻聚剂甲基氢醌，升温至回流反应6
‑
8h，旋蒸去除DMF，得到DOPO接枝TGIC；
[0017]其中，羟基化DOPO、异氰尿酸三缩水甘油酯和DMF的用量比为0.01mol：0.01mol：80
‑
100mL，三苯基膦和甲基氢醌用量均为异氰尿酸三缩水甘油酯质量的0.4％，在催化剂和阻聚剂的作用下，使羟基化DOPO、异氰尿酸三缩水甘油酯发生接枝反应，反应过程如下：
[0018][0019]步骤A3、氮气保护下，将1,4
‑
二氧六环和四氯化硅加入四口烧瓶中，加入DOPO接枝TGIC的1,4
‑
二氧六环溶液，升温至回流反应6h，然后降温至18℃，加入环氧乙烷(控制体系温度不超过30℃)，升温至回流反应2h，减压蒸馏去除1,4
‑
二氧六环和低沸点物质，得到氯化DOPO接枝TGIC；
[0020]其中，1,4
‑
二氧六环、四氯化硅、DOPO接枝TGIC的1,4
‑
二氧六环溶液和环氧乙烷的用量比为40
‑
50mL：0.02mol：60mL：4.4g，利用四氯化硅、环氧乙烷和DOPO接枝TGIC先后发生化学反应，得到氯化DOPO接枝TGIC，反应过程如下：
[0021][0022][0023]步骤A4、向四口烧瓶中加入丙烯酸羟乙酯、吡啶和THF，冰浴条件下和氮气保护下加入氯化DOPO接枝TGIC的THF溶液，升温至室温，转速300
‑
500r/min条件下搅拌反应12h，抽滤，滤液旋蒸去除未反应的试剂和溶剂，得到反应型阻燃剂；
[0024]其中，丙烯酸羟乙酯、吡啶、THF、氯化DOPO接枝TGIC的THF溶液的用量比为0.8mol：0.8mol：250
‑
280mL：200mL，氯化DOPO接枝TGIC的THF溶液由DOPO接枝TGIC和THF按照0.1mol：200mL混合而成，以吡啶为缚酸剂，使丙烯酸羟乙酯与氯化DOPO接枝TGIC发生消去HCl反应得到反应型阻燃剂。
[0025]进一步地，耐热助剂由以下步骤制成：
[0026]步骤B1、将氯仿、八乙烯基
‑
POSS、乙酸和浓硫酸加入三口烧瓶中，磁力搅拌下升温至60℃，滴加质量分数28％的双氧水，控制滴加速度1滴/秒，滴加结束后，回流反应18h，分液，收集下层液体并用碳酸氢钠饱和溶液和去离子水分别洗涤3次，除去水相，再置于60℃下真空蒸干溶剂，得到环氧POSS；
[0027]其中，氯仿、八乙烯基
‑
POSS、乙酸、浓硫酸和双氧水的用量比为110mL：6g：25mL：0.8mL：50mL，浓硫酸质量分数为95％，使八乙烯基
‑
POSS的双键发生环氧化反应得到环氧POSS；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无溶剂型聚氨酯热熔胶，其特征在于，包括以下重量份原料：多元醇80
‑
120份、异氰酸酯20
‑
50份、交联单体10
‑
20份、二月桂酸二丁基锡0.1
‑
0.5份、光引发剂1.7
‑
2.2份、扩链剂5
‑
10份、反应型阻燃剂3
‑
5份、耐热助剂3
‑
4份、有机硅类消泡剂0.5
‑
0.8份、抗氧剂2
‑
3份；其中，反应型阻燃剂由以下步骤制成：向四口烧瓶中加入丙烯酸羟乙酯、吡啶和THF，冰浴条件下和氮气保护下加入氯化DOPO接枝TGIC的THF溶液，升温至室温搅拌反应12h，抽滤，滤液旋蒸，得到反应型阻燃剂。2.根据权利要求1所述的无溶剂型聚氨酯热熔胶，其特征在于，氯化DOPO接枝TGIC的THF溶液由氯化DOPO接枝TGIC和THF按照0.1mol：200mL混合而成。3.根据权利要求2所述的无溶剂型聚氨酯热熔胶，其特征在于，氯化DOPO接枝TGIC由以下步骤制成：氮气保护下，将1,4
‑
二氧六环和四氯化硅混合，加入DOPO接枝TGIC的1,4
‑
二氧六环溶液，回流反应6h，然后降温至18℃，加入环氧乙烷，回流反应2h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：王丽萍，
类型：发明
国别省市：