一种聚氨酯胶粘剂制造技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯胶粘剂，特别适用于镀铝膜结构的复合膜，其由主剂和固化剂组成，主剂由聚氨酯预聚物（羟基值为５－６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）和有机溶剂组成，根据需要还可以再加入ＳＢＳ热塑性弹性体，固化剂为异氰酸根值为５－１２％的多异氰酸酯经多元醇改性的加成物，其具有剥离强度高等特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚氨酯胶粘剂，特别是用于镀铝膜复合膜的聚氨酯胶粘剂。现有的聚氨酯胶粘剂，在用于含镀铝膜结构的复合膜时，非常容易发生镀铝层转移，致使复合膜剥离强度急剧下降。本专利技术的目的是提供一种粘接性能好、适用于镀铝膜基材的复合材料的聚氨酯胶粘剂。本专利技术的聚氨酯胶粘剂是由主剂和固化剂组成的双组分胶粘剂。主剂由羟值为5-60mgKOH/g的聚氨酯预聚物和有机溶剂组成；聚氨酯预聚物由聚酯醇和多异氰酸酯反应而成，聚酯醇可以是市售的聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)或聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇，也可以是由多元羧酸与多元醇通过真空熔融法缩聚而成的聚酯醇，多异氰酸酯可以为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或多亚甲基多苯多异氰酸酯。上述由多元羧酸与多元醇制备聚酯醇的真空熔融法，属现有技术，可参阅李少雄编《聚氨酯胶粘剂》(化学工业出版社，1998年)第75页，具体制备过程根据所要求的羟值，确定酸与醇的比例，然后先将多元酸投入反应器，然后加入多元醇，加热升温，待反应物料熔融后启动搅拌器，加适量催化剂，通入氦气，釜内温度达到150℃左右开始出甲醇和水；控制分馏塔顶温度100-102℃，釜内温度保持220-250℃达3-10小时，出完甲醇和水后，停止通氦气，开始抽真空1小时，真空度为0.05MPa，保持220-230℃，反应3-8小时，降温到80℃，停止抽真空，加入溶剂，搅拌溶解1小时，降至40℃以下出料所述催化剂为钛酸正丁酯或醋酸锑，加入量为总投量的100-300ppm；缩聚过程中，多元醇的用量比多元酸的用量高1-25％(摩尔百分比)。所述的多元酸(或酯)包括己二酸、壬二酸、癸二酸、癸二酸酐、丁二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸酐或其两种以上的混合物，最佳为己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸或其两种以上混合物。所述的多元醇包括乙二酸、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、三羟基丙烷、甲基丙二醇、1,2,6-己三醇、甘油、季戊四醇、双酚A或其两种以上的混合物，最佳为己二醇、二甘醇、新戊二醇和1,4-丁二醇或其两种以上混合物。聚氨酯预聚物的合成方法是将聚酯醇和多异氰酸酯按比例溶于有机溶剂中，在50-100℃反应2-4小时，得到羟值为5-60mgKOH/g的聚氨酯预聚物溶液，即胶粘剂主剂。为了改善胶粘剂的性能，可以在主剂中再加入SBS热塑性弹性体此时胶粘剂主剂的制备方法是将SBS热塑性弹性体溶于上述聚氨酯预聚物溶液中，混合均匀即可。主剂中各组分间的重量百分比为聚氨酯预聚物(羟值为5-60mgKOH/g)10-80％SBS热塑性弹性体0-50％有机溶剂 10-85％本专利技术的固化剂是甲苯二异氰酸酯(TDI)经多元醇改性的加成物，固化剂的异氰酸根值为5-12％，游离TDI含量不大于0.1％。多元醇可以为三羟甲基丙烷、二甘醇或3-羟甲基戊二醇-2,4中的一种或两种，它们是通过如下反应制得固化剂的将TDI与多元醇按/＜2的比例，在40-100℃反应1-6小时后，降温至50-70℃，加入有机溶剂制得异氰酸根值为5-12％、游离TDI含量不大于0.1％的固化剂。固化剂中加入有机溶剂的目的是为了调节其中的固含量，方便操作，一般固化剂中的固化量为50-90％。将上述主剂和固化剂按比例溶于有机溶剂中，混合均匀，即得本专利技术的聚氨酯胶粘剂，主剂与固化剂的重量比为主剂∶固化剂=100∶1-10。有机溶剂的加入目的是为了调节胶粘剂的固含量，以适应不同的生产需要，便于使用，因此可以根据使用要求控制其加入量，固含量一般控制在10-50％。上述的所有有机溶剂均为酯类、酮类、芳香烃类溶剂中的一种或几种，优选乙酸乙酯、甲乙酮、甲苯中的一种或几种。采用本专利技术的聚氨酯胶粘剂制得的镀铝膜结构的复合膜，剥离强度高。下面通过实施例来说明本专利技术实例一将30.6克分子量约2000的聚己二酸乙二醇酯二醇与6.5克二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯溶于50克乙酸乙酯中，于70℃反应2小时，得到聚氨酯预聚物溶液，该预聚物的羟值为17mgKOH/g，然后再向其中加入12.9克SBS热塑性弹性体，搅拌30分钟使其溶解，冷却至室温，即得胶粘剂的主剂。该主剂的固含量为50％，粘度为1300CPS(25℃)。将58克甲苯二异氰酸酯与25克乙酸乙酯在反应器中混合，在40-70℃下加入17克三羟甲基丙烷，反应3-6小时，冷却至室温，即得胶粘剂的固化剂。该固化剂的固含量为75％，粘度为1650CPS(25℃)，异氰酸根值为13.5％。将上述制备的主剂和固化剂按100∶5的比例加入到乙酸乙酯中，配成固含量为35％的操作液，即聚氨酯胶粘剂。用干式复合机复合聚酯/镀铝CPP膜，其剥离强度为3.0N/15mm。采用相同工艺和条件，市售胶粘剂的剥离强度只有0.7-0.8N/15mm，有的甚至只有0.15N/15mm。实例二将41.2克分子量约2000的聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇与8.8克二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯溶于50克乙酸乙酯中，于70℃反应2小时，冷却至室温，得聚氨酯预聚物溶液，即得胶粘剂的主剂。该主剂的固含量为50％，粘度为1500CPS(25℃)。上述聚氨酯预聚物的羟值为18 mgKOH/g。将58克甲苯二异氰酸酯与25克乙酸乙酯在反应器中混合，在40-70℃下加入17克三羟甲基丙烷，反应3-6小时，冷却至室温，即得胶粘剂的固化剂。该固化剂的固含量为75％，粘度为1650CPS(25℃)，异氰酸根值为13.5％。将上述制备的主剂和固化剂按100∶5的比例加入到乙酸乙酯中，配成固含量为35％的操作液，即聚氨酯胶粘剂。用干式复合机复合聚酯/镀铝CPP膜，其剥离强度为3.1N/15mm。实例三将46克甲苯二异氰酸酯与40克甲苯在反应器中混合，在40-70℃下加入10克三羟甲基丙烷和4克二甘醇，反应3-6小时，冷却至室温，即得胶粘剂的固化剂。该固化剂的固含量为60％，粘度为1150CPS(25℃)，异氰酸根值为12.8％。将实例二制备的主剂和上述制备的固化剂按100∶9的比例加入到甲苯中，配成固含量为35％的操作液，即聚氨酯胶粘剂。用干式复合机复合聚酯/镀铝CPP膜，其剥离强度为3.2N/15mm。实例四聚酯醇采用前述的真空熔融法制备，采用的原料为二甘醇212.2Kg、新戊二醇104.2Kg、癸二酸214.4Kg、间苯二甲酸66.4Kg、醋酸锑200ppm，制得的聚酯醇羟值25mgKOH/g。将73克上述制备的聚酯醇与2克甲苯二异氰酸酯溶于25克甲苯中，于70℃反应2小时，冷却至室温，得聚氨酯预聚物溶液，即得胶粘剂的主剂。该主剂的固含量为75％，粘度为2500CPS(25℃)。上述聚氨酯预聚物的羟值为17mgKOH/g。将上述制备的主剂和实例三制备的固化剂按100∶9的比例加入到甲苯中，配成固含量为35％的操作液，即聚氨酯胶粘剂。用干式复合机复合聚酯/镀铝CPP膜，其剥离强度为3.0N/15mm。权利要求1．一种聚氨酯胶粘剂，其是由主剂和固化剂组成的双组分胶粘剂，其特征在于主剂和固化剂的重量比为主剂固化剂=100∶1-10；所述主剂的组成及其以组成成分总重量之和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯胶粘剂，其是由主剂和固化剂组成的双组分胶粘剂，其特征在于主剂和固化剂的重量比为：主剂∶固化剂＝１００∶１－１０；所述主剂的组成及其以组成成分总重量之和为１００的重量百分含量为：聚氨酯预聚物（羟值为５－６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１０－８０％，ＳＢＳ热塑性弹性体０－５０％，有机溶剂１０－８５％；所述的固化剂为异氰酸根值为５－１２％的、甲苯二异氰酸酯与多元醇按［ＮＣＯ］／［ＯＨ］＜２的比例反应的加成物，而且游离ＴＤＩ含量不大于０．１％；有机溶剂为酯类、酮类、芳香烃类溶剂中的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓煜东，王子平，蒋勤军，傅岭，王明康，陈红艳，
申请(专利权)人：蒋勤军，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]