一种可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯热熔胶领域，涉及一种二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。所述二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶包括以下重量份组分：不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇10

【技术实现步骤摘要】
一种可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯热熔胶领域，特别涉及一种可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]反应型聚氨酯热熔胶是一种非溶剂型多功能粘合剂，体系中不含挥发性有机化合物 (VOC)，可与水分发生聚合反应，在不同类型的基材之间形成牢固的粘合，其因具有高粘接强度、良好的耐溶剂性、高内聚强度、良好的抗冲击性、耐候性等，在家具制造、电子封装、木材粘接等领域得到广泛的应用。
[0003]反应型聚氨酯热熔胶的粘合分为两个阶段：首先在高温施胶后，热熔胶迅速冷却凝固，产生对于被粘材料的初始粘接强度，然后异氰酸酯基团再与空气中的水分进行湿固化反应以达到最终的结构强度。由于施胶后空气中湿气渗入较慢，初始粘接强度通常很低，完全固化往往需要数天时间。UV光固化活性的丙烯酸酯类化合物对反应型聚氨酯热熔胶进行改性，可以实现UV/湿气双重固化的性能，从而通过UV光照下快速固化的方式提高初始粘接强度。但目前的UV/湿气双固化聚氨酯热熔胶，多采用小分子改性剂的方式。例如， CN109705794A公开了一种低粘度UV/湿气双固化聚氨酯热溶胶，其将小分子羟基丙烯酸酯加入聚氨酯热熔胶体系中。CN103305174A和CN105255435A公开了采用HDI三聚体与羟基丙烯酸酯单体反应的方式引入可UV光固化的丙烯酸酯基团。然而，将这类小分子改性剂引入高粘度的热熔胶中会影响PUR热熔胶的粘结强度以及耐热湿性。
[0004]因此，如何开发出一种具有快速定位功能、良好粘接强度以及耐热湿性的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶已经成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种兼具快速定位、粘接强度高、耐热湿性好以及环境友好的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。
[0006]具体地，本专利技术提供了一种可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其中，所述可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶包括以下重量份组分：
[0007][0008]所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇与聚酯多元醇的总重量不低于可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶重量的40％；所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇与聚醚多元醇的总重量不低于可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶重量的42％；
[0009]所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇的分子链中同时包括通式(Ⅰ)所示的结构单元、通式(Ⅱ)所示的结构单元和通式(Ⅲ)所示的结构单元：
[0010][0011]在一种优选实施方式中，所述通式(Ⅰ)所示的结构单元、通式(Ⅱ)所示的结构单元和通式(Ⅲ)所示的结构单元的摩尔比为(10
‑
55):(10
‑
55):1。
[0012]在一种优选实施方式中，所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇按照以下方法制得：
[0013]S11、在60
‑
80℃下，将反应釜抽真空置换CO2，之后冷却至室温，在CO2的保护下向反应釜内加入第二催化剂、链转移剂、环氧丙烷和3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯，搅拌均匀，再通过气体压力调节器向反应釜内通入CO2增压，将反应釜温度控制在60
‑
80℃下进行共聚反应，得到二氧化碳基聚碳酸酯二元醇；
[0014]S12、将二氧化碳基聚碳酸酯二元醇、半胱胺盐酸盐、第二自由基光引发剂和有机溶剂加入反应釜中并搅拌直至固体完全溶解，再在紫外光照射下进行巯基
‑
烯点击反应，之后将所得反应溶液浓缩，得到巯基烯反应产物；
[0015]S13、将巯基烯反应产物、甲基丙烯酸缩水甘油酯和有机溶剂加入反应釜中并搅拌直至固体完全溶解，再升温至40
‑
50℃下进行开环反应，之后将所得开环反应产物缓慢加入到非溶剂中溶解沉淀出聚合物，过滤、烘干后得到不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇。
[0016]在一种优选实施方式中，所述环氧丙烷与3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯的重量之和与所述第二催化剂的重量的比值为(1000
‑
50000)：1。
[0017]在一种优选实施方式中，所述3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯与环氧丙烷的摩尔比为1：(10
‑
55)。
[0018]在一种优选实施方式中，所述第二催化剂选自羧酸锌催化体系、酚氧锌催化体系、
β
‑ꢀ
二亚胺锌催化体系、吡啶
‑
锌催化体系、卟啉类催化体系、SalenMX类催化体系、稀土催化体系、双金属氰化物催化体系以及负载型催化体系中的至少一种。
[0019]在一种优选实施方式中，所述链转移剂选自脂肪族羧酸、酯环族羧酸、芳香族羧酸和低分子含羟基化合物中的至少一种。
[0020]在一种优选实施方式中，所述共聚反应的压力为28.5
‑
32.0atm，时间为4
‑
8h。
[0021]在一种优选实施方式中，所述巯基
‑
烯点击反应的时间为6
‑
10小时；所述开环反应的时间为1
‑
2小时。
[0022]在一种优选实施方式中，所述非溶剂选自甲醇、水、正己烷、乙醚中的至少一种。
[0023]在一种优选实施方式中，所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇的数均分子量为 1500
‑
5000Da。
[0024]在一种优选实施方式中，所述聚酯多元醇的重均分子量为1000
‑
5000Da。
[0025]在一种优选实施方式中，所述聚醚多元醇的重均分子量为1000
‑
5000Da。
[0026]在一种优选实施方式中，所述增粘树脂选自聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、EVA树脂、松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、双环戊二烯树脂以及苯乙烯树脂中的至少一种。
[0027]在一种优选实施方式中，所述第一自由基光引发剂和第二自由基光引发剂选自2
‑
羟基
ꢀ‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、2,4,6
‑ꢀ
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
(甲基硫代)苯基]‑2‑
(4
‑
吗啉基)
‑1‑
丙酮、2
‑
苯基苄...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶包括以下重量份组分：所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇与聚酯多元醇的总重量不低于可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶重量的40％；所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇与聚醚多元醇的总重量不低于可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶重量的42％；所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇的分子链中同时包括通式(Ⅰ)所示的结构单元、通式(Ⅱ)所示的结构单元和通式(Ⅲ)所示的结构单元：2.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述通式(Ⅰ)所示的结构单元、通式(Ⅱ)所示的结构单元和通式(Ⅲ)所示的结构单元的摩尔比为(10
‑
55):(10
‑
55):1。3.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇按照以下方法制备得到：S11、在60
‑
80℃下，将反应釜抽真空置换CO2，之后冷却至室温，在CO2的保护下向反应釜内加入第二催化剂、链转移剂、环氧丙烷和3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯，搅拌均匀，再通过气体压力调节器向反应釜内通入CO2增压，将反应釜温度控制在60
‑
80℃下进行共聚反应，得到二氧化碳基聚碳酸酯二元醇；S12、将二氧化碳基聚碳酸酯二元醇、半胱胺盐酸盐、第二自由基光引发剂和有机溶剂加入反应釜中并搅拌直至固体完全溶解，再在紫外光照射下进行巯基
‑
烯点击反应，之后将所得反应溶液浓缩，得到巯基烯反应产物；S13、将巯基烯反应产物、甲基丙烯酸缩水甘油酯和有机溶剂加入反应釜中并搅拌直至固体完全溶解，再升温至40
‑
50℃下进行开环反应，之后将所得开环反应产物缓慢加入到非溶剂中溶解沉淀出聚合物，过滤、烘干后得到不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇。4.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所
述环氧丙烷与3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯的重量之和与所述第二催化剂的重量的比值为(1000
‑
50000)：1；所述3,4
‑
环氧
‑1‑
环己烯与环氧丙烷的摩尔比为1：(10
‑
55)。5.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述第二催化剂选自羧酸锌催化体系、酚氧锌催化体系、β
‑
二亚胺锌催化体系、吡啶
‑
锌催化体系、卟啉类催化体系、SalenMX类催化体系、稀土催化体系、双金属氰化物催化体系以及负载型催化体系中的至少一种。6.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述链转移剂选自脂肪族羧酸、酯环族羧酸、芳香族羧酸和低分子含羟基化合物中的至少一种。7.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述共聚反应的压力为28.5
‑
32.0atm，时间为4
‑
8h；所述巯基
‑
烯点击反应的时间为6
‑
10小时；所述开环反应的时间为1
‑
2小时。8.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述非溶剂选自甲醇、水、正己烷、乙醚中的至少一种。9.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述不饱和二氧化碳基聚碳酸酯多元醇的数均分子量为1500
‑
5000Da。10.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚酯多元醇的重均分子量为1000
‑
5000Da。11.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇的重均分子量为1000
‑
5000Da。12.如权利要求1所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述增粘树脂选自聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、EVA树脂、松香树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、双环戊二烯树脂以及苯乙烯树脂中的至少一种。13.如权利要求3所述的可双重固化的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述第一自由基光引发剂和第二自由基光引发剂选自2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，林鸿腾，张秀琴，
申请(专利权)人：韦尔通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：