反应型聚氨酯热熔胶及其连续法双螺杆挤出工艺制造技术

本发明专利技术属于聚氨酯热熔胶的制备技术领域，具体涉及一种反应型聚氨酯热熔胶及其连续法双螺杆挤出工艺。所述的反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量百分数的原料制成：聚醚多元醇30.0～60.0%，聚酯多元醇15.0～35.0%，异氰酸酯10.0～35.0%，热塑性树脂0～20.0%，增粘树脂0～10.0%，添加剂0.5～3.0%；聚醚多元醇的数均分子量为1000～3000；聚酯多元醇的数均分子量为1000～5000。本发明专利技术提供一种反应型聚氨酯热熔胶，品质稳定性高，环保性好，安全性高，成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
反应型聚氨酯热熔胶及其连续法双螺杆挤出工艺


[0001]本专利技术属于聚氨酯热熔胶的制备
，具体涉及一种反应型聚氨酯热熔胶及其连续法双螺杆挤出工艺。

技术介绍

[0002]反应型聚氨酯热熔胶，根据固化机理不同，可分为封闭型热熔胶、湿固化型热熔胶和硅烷改性聚氨酯热熔胶，其中以湿固化反应型聚氨酯热熔胶为主。湿固化反应型聚氨酯热熔胶是由聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应合成的端异氰酸酯基预聚物，添加不与
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NCO发生反应的各类添加剂，如热塑性树脂、增黏树脂、阻燃剂等混合而成的在室温下为固体的胶黏剂，加热到一定温度后，就熔融成粘稠液体，在加热加工使用固化过程中湿气扩散进入胶黏剂，与预聚物端基的异氰酸酯发生反应形成脲、缩二脲和脲基甲酸酯，使线性的预聚物低分子形成交联的大分子结构，实现快速固化，且固化后具有较好的初黏强度和终粘强度，从而比传统的胶黏剂具有更好的耐高温、耐溶剂和耐水性能，而且环保节能。在纺织、鞋材、电子电器、汽车结构和零部件、书籍无线装订、食品包装、木材加工及家具等行业，近年来发展十分迅速。
[0003]目前，反应型聚氨酯热熔胶制备方法主要有三种：一是采用两步法将低聚物多元醇与多异氰酸酯反应，采用溶剂溶解，但是需要将溶剂回收，工艺繁琐，所以已被逐步淘汰；二是一步法将低聚物多元醇加热混合一步反应，根据需要将树脂与低聚物多元醇一起投料混合，改变柔韧性和初粘力。三是改进的一步法，将一部分低聚物多元醇加热混合，然后加入多异氰酸酯，再加入剩余的一部分已经真空脱水的低聚物多元醇，最后加入增粘树脂和添加剂，根据需要将树脂与低聚物多元醇一起投料混合，改变柔韧性和初粘力，此法的优点是产品粘度低于前两种方法，而且热熔胶的凝胶程度很低，有利于加工使用及制品的粘接强度。后两种方法目前都有应用。以上三种方法都是反应釜搅拌聚合反应，此工艺设备投资少，简单易操作，但是批次内及批次间品质稳定性较差，影响品质的因素包括原材料技术指标和反应活性差异以及真空脱水程度、反应温度、反应时间、环境湿度等，即使同一釜产品，包装出来的第一桶和最后一桶都存在粘度差异，从而影响客户加工条件以及制品粘接强度等品质。
[0004]CN201811580926.7公开了一种溶剂型聚氨酯热熔胶材料及其制备方法和使用方法，主要以直链型己二酸系聚酯多元醇或聚己内酯二元醇、二异氰酸酯、扩链剂原料分别于三个原料槽内，分别注入双螺杆挤出机，混合物料在双螺杆筒体内均匀反应输送，塑化后经水下切粒机切成粒径均匀的椭圆形粒子，即得溶剂型颗粒状聚氨酯热熔胶材料，属一种异氰酸酯指数0.99～1.03、颗粒状的热塑性聚氨酯弹性体（TPU）热熔胶，需溶于溶剂形成溶液涂在基材表面，属于结晶型溶剂型颗粒状聚氨酯热熔胶。
[0005]CN202010586624.1公开了一种高耐候超透明的热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，采用数均分子量为500
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3000的聚酯多元醇或/和数均分子量为500
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3000的聚醚多元醇，配合添加剂，在双螺杆挤出机中制得热塑性聚氨酯弹性体，异氰酸酯指数为0.970～1.050，
是一种近似椭圆颗粒状的热塑性聚氨酯弹性体（TPU），具有超高透明度、优异耐候性以及高硬度。
[0006]CN201610834219.0公开了一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶及其制造工艺，采用己二酸系聚酯多元醇和苯酐类聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性聚合物树脂、对苯基甲烷二异氰酸酯MDI、增粘树脂、填料、催化剂、偶联剂，上述组分采用传统反应釜聚合工艺，分别在60℃、80℃、100℃以及胶黏剂实际施工使用温度等四个温度条件下反应30分钟、1小时、1小时、1小时，最后加入催化剂、偶联剂，搅拌均匀后得到湿气固化反应型聚氨酯热熔胶，制程反应时间长。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种反应型聚氨酯热熔胶，品质稳定性高，还提供反应型聚氨酯热熔胶的连续法双螺杆挤出工艺，解决生产效率低和品质稳定性差的问题。
[0008]本专利技术所述的反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量百分数的原料制成：聚醚多元醇
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30.0～60.0%聚酯多元醇
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15.0～35.0%异氰酸酯
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10.0～35.0%热塑性树脂
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0～10.0%增粘树脂
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0～8.0%添加剂
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0.5～3.0%；聚醚多元醇的数均分子量为1000～3500；聚酯多元醇的数均分子量为1000～5000。
[0009]聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇PPG、聚氧化丙烯三醇SD301、聚乙二醇PEG、聚四氢呋喃二醇PTMEG中的一种或几种的混合物。
[0010]聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇PHA、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚邻苯二甲酸新戊二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸二乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸乙二醇二乙二醇酯二醇、聚邻苯二甲酸己二醇新戊二醇酯二醇、聚间苯二甲酸葵二酸乙二醇新戊二醇酯二醇、聚十二烷基二酸己二醇酯二醇中的一种或几种的混合物。
[0011]异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI
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80、TDI
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100）、4,4'
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二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、2,4'
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二苯基甲烷二异氰酸酯与4,4'
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二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物（MDI
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50）、1,6
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已二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、苯二亚甲基二异氰酸酯（XDI）、多亚甲基多苯基异氰酸酯（PM
‑
200）中的一种或几种的混合物。
[0012]反应型聚氨酯热熔胶的NCO含量为1.0～5.0wt%，异氰酸酯指数1.5～2.0。
[0013]反应型聚氨酯热熔胶原料中还包括添加热塑性树脂，热塑性树脂包括：聚己二酸丁二醇酯二醇与MDI的聚合物、聚己二酸已二醇酯二醇与MDI的聚合物、聚己二酸丁二醇酯二醇与HDI的聚合物、聚己二酸已二醇酯二醇与HDI的聚合物，并且可以按照现有技术添加有扩链剂，扩链剂为1,4
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丁二醇、1,6
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己二醇。
[0014]热塑性树脂还包括：乙烯
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乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、乙烯
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丙烯酸正丁酯
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羰基聚
合物、乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯的共聚物，其中的一种或多种。
[0015]反应型聚氨酯热熔胶原料中还包括增粘树脂，增粘树脂为松香甘油酯、改性松香树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯树脂一种或多种混合。
[0016]反应型聚氨酯热熔胶原料中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于：由以下重量百分数的原料制成：聚醚多元醇
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30.0～60.0%聚酯多元醇
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15.0～35.0%异氰酸酯
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10.0～35.0%热塑性树脂
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0～10.0%增粘树脂
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0～8.0%添加剂
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0.5～3.0%；聚醚多元醇的数均分子量为1000～3500；聚酯多元醇的数均分子量为1000～5000；所述的反应型聚氨酯热熔胶的连续法双螺杆挤出工艺，包括以下步骤：（1）低聚物多元醇真空脱水：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、热塑性树脂、增粘树脂、添加剂混合，加热至100～150℃熔融，搅拌均匀，釜底通氮气，流量为10～50L/min，抽真空脱水，真空度在15KPa以下，真空脱水时间2～4小时，降温至80～120℃，得到低聚物多元醇，即B组分；（2）计量混合灌注：将A组分异氰酸酯升温至50～80℃，然后与步骤（1）制备的B组分分别通过质量流量计按配方比例计量，在1000～3000rpm混合连续灌注进入双螺杆挤出机；（3）挤出反应：采用同向双螺杆反应型挤出机，在100～250℃、压力4～8MPa、速度梯度大于2000s
‑1、捏合次数7～15次/s的条件下反应30～90s；所述的同向双螺杆反应型挤出机双螺杆直径为70～120mm，挤出量为300
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3000 kg/h，螺杆长径比为40～80，转速为50～500rpm；双螺杆采用积木式螺纹元件组合，包括双头、三头螺纹元件、反向螺纹元件以及锯齿状特殊元件多种规格，螺杆元件分输送块和啮合块两大类；输送块螺杆元件组合成输送段、啮合块元件组合成反应段，输送段和反应段交替排布，一条螺杆交替组合3次以上，输送段和反应段长度比为（1.0～2.0）:1.0，挤出机共16段，芯轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海亮，张玉国，马剑伟，薛东，张磊，
申请(专利权)人：山东科力美实业有限公司，
类型：发明
国别省市：