一种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组分：改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇30

【技术实现步骤摘要】
一种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]随着电子设备一体化、无螺丝化、去边框化的发展，很多传统胶黏剂已经无法满足现代智能设备的设计使用要求。反应型聚氨酯(PUR)热熔胶正是顺应当下智能电子发展要求而研发的高性能环保型胶黏剂。PUR热熔胶粘接强度高，不含有机溶剂，绿色环保；同时可以实现自动化操作，提高生产效率，在移动电子设备的结构粘接方面拥有广阔前景。然而，PUR热熔胶中的关键原料——多元醇聚合物大多来自有限的化石燃料资源，这在很大程度上限制了PUR热熔胶的绿色环保发展。另一方面使用常用的聚酯多元醇、聚醚多元醇所制备的PUR热熔胶粘接强度还有待进一步提高。
[0003]以二氧化碳为原料制备的多元醇作为有广阔发展前景的环境友好型原料，已受到广泛研究。CN200780027326.1公开了一种聚醚碳酸酯多元醇的制备方法，原料二氧化碳含量约为1重量％至40重量％，环碳酸酯副产物与碳酸酯总量的比值小于约0.3，该聚醚碳酸酯多元醇可用于生产具有改善性质的聚氨酯泡沫材料，可提高二氧化碳发泡剂相容性和耐火性，但在PUR热熔胶领域完全没有探索其改善功效。CN201810137490.8公开了一种二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，具体公开了采用二氧化碳基二元醇和二氧化碳基四元醇制备反应型热熔胶，该热熔胶粘接强度较高，具有较快的表干速度，有较好的耐热性和储存稳定性，且在一定程度上解决对低极性材料表面粘接强度不够的问题，但实际相关粘接强度、耐热湿性、柔韧性对于现在的应用需求而言还需进一步提升。
[0004]综上所述，为了满足当前电子消费品应用需求，如何制备绿色环保且具有优异的粘接强度、耐热湿性、柔韧性的聚氨酯热熔胶已经成为待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种具有良好的粘接性能、耐热湿性和柔韧性的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供上述二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。
[0007]具体地，本专利技术提供的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶包括以下组分：改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇30
‑
125重量份、多元醇聚合物10
‑
40重量份、多异氰酸酯5
‑
35重量份、热塑性树脂5
‑
10重量份和第一催化剂0.1
‑
2重量份，所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇同时含有通式(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：
[0008][0009]所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇中的以上三种结构单元一般以无规共聚的形式排布。其中，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优选为(13
‑
55):(13
‑
55):1。以通式(Ⅲ)所示的结构单元的摩尔数为1mol计，所述通式(Ⅰ)所示的结构单元以及通式(Ⅱ)所示的结构单元的摩尔数可以各自独立地为13mol、15mol、18mol、20mol、22mol、25mol、28mol、30mol、32mol、35mol、38mol、40mol、42mol、45mol、48mol、50mol、52mol、55mol等。
[0010]在一种具体实施方式中，所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇由通式(IV)表示：
[0011][0012]所述通式(IV)中，0.92≤n≤0.98(如0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98等)，m+n＝1，x表示15
‑
40的正整数(如10、12、15、18、20、22、25、28、30、32、35、38、40、42、45等)。
[0013]所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇可以通过商购得到，也可以按照现有的各种方法制备得到。在一种优选实施方式中，所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇按照以下方法制备得到：
[0014]S1、将第二催化剂置于高压反应釜内，将高压反应釜在50
‑
80℃下，经至少2h抽真空充CO2处理，在CO2的保护下向高压反应釜内加入环氧丙烷和1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷，搅拌，通过CO2压力调节器向釜内通入CO2，高压反应釜在28.5
‑
32.0atm下置于恒温浴中进行共聚反应，反应时间为4
‑
8h，反应结束后将高压反应釜冷却至20℃以下缓慢释放剩余CO2，得到二氧化碳基聚碳酸酯二元醇；
[0015]S2、将二氧化碳基聚碳酸酯二元醇、半胱胺盐酸盐、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，之后在紫外光照射下进行反应，得到巯基烯反应产物；
[0016]S3、将所得巯基烯反应产物浓缩，之后缓慢加入到非溶剂中沉淀出聚合物，过滤、烘干后得到改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇。
[0017]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。
[0018]在一种优选实施方式中，所述第二催化剂的用量与环氧丙烷和1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷的总用量的摩尔比为1:(2000
‑
7000)，如1:2000、1:2500、1:3000、1:3500、1:4000、
1:4500、1:5000、1:5500、1:6000、1:6500、1:7000等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0019]在一种优选实施方式中，所述1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷与环氧丙烷的摩尔比优选为1:(13
‑
55)，如1:13、1:15、1:17、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45、1:50、1:55等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0020]所述自由基型光引发剂可以为现有的各种能够吸收紫外光能量而产生自由基，从而引发巯基和烯基进行巯基
‑
烯点击反应的化合物。在一种优选实施方式中，所述自由基型光引发剂选自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
‑
二苯基氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶包括以下组分：改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇30
‑
125重量份、多元醇聚合物10
‑
40重量份、多异氰酸酯5
‑
35重量份、热塑性树脂5
‑
10重量份和第一催化剂0.1
‑
2重量份，所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇同时含有通式(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(13
‑
55):(13
‑
55):1。3.如权利要求1所述的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇按照以下方法制备得到：S1、将第二催化剂置于高压反应釜内，将高压反应釜在50
‑
80℃下，经至少2h抽真空充CO2处理，在CO2的保护下向高压反应釜内加入环氧丙烷和1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷，搅拌，通过CO2压力调节器向釜内通入CO2，高压反应釜在28.5
‑
32.0atm下置于恒温浴中进行共聚反应，反应时间为4
‑
8h，反应结束后将高压反应釜冷却至20℃以下缓慢释放剩余CO2，得到二氧化碳基聚碳酸酯二元醇；S2、将二氧化碳基聚碳酸酯二元醇、半胱胺盐酸盐、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，之后在紫外光照射下进行反应，得到巯基烯反应产物；S3、将所得巯基烯反应产物浓缩，之后缓慢加入到非溶剂中沉淀出聚合物，过滤、烘干后得到改性二氧化碳基聚碳酸酯二元醇。4.如权利要求3所述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；所述第二催化剂的用量与环氧丙烷和1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷的总用量的摩尔比为1:(2000
‑
7000)；所述1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷与环氧丙烷的摩尔比为1:(13
‑
55)。5.如权利要求3所述的二氧化碳基反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述自由基型光引发剂选自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
‑2‑
二甲基胺
‑1‑
(4
‑
吗啉苄苯基)丁酮、4
‑
苯甲酰基
‑
4'
‑
甲基
‑
二苯硫醚、2
‑
(4
‑
甲基苄基)
‑2‑
(二甲基氨基)
‑1‑
(4
‑
吗啉苯基)
‑1‑
丁酮、1,1'
‑
(亚甲基二
‑
4,1
‑
亚苯基)双[...

【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：