可降解湿气固化聚氨酯结构胶制造技术

本发明专利技术公开了可降解湿气固化聚氨酯结构胶，该热熔胶由特定成分组合而成，包括生物基聚碳酸酯二醇、生物基聚酯多元醇、生物基增粘树脂、异氰酸酯、粘合促进剂、抗氧化剂和催化剂，通过各组分比例的优化。该胶粘剂在聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)和铝(Al)等不同基材的粘合性能测试均表现出优异的拉伸强度。生物基多元醇和增粘树脂等生物基原料的使用为传统的热熔胶提供了一种经济高效的替代品，提高性能的同时减少对环境的影响，本发明专利技术提出了一种新的配方，将生物基材料与优化的成分比例相结合，形成了一种具有适用于各种应用的卓越性能的湿固化热熔胶。有适用于各种应用的卓越性能的湿固化热熔胶。

【技术实现步骤摘要】
可降解湿气固化聚氨酯结构胶


[0001]本专利技术属于胶粘剂
，提出了一种生物基PUR热熔胶及其制备方法，专门针对锂离子电池盖板、手机、平板电脑、真空烤箱、和洗衣机湿固化热熔胶的使用。

技术介绍

[0002]反应性聚氨酯热熔胶是一种众所周知的胶粘剂。这些粘合剂在室温下是固体，但加热后会熔化成液态，可以涂在基材上。冷却后，粘合剂恢复其固体形式，从而赋予最终粘合剂强度、韧性、蠕变和耐热性所需的所有内聚力。反应型聚氨酯粘合剂由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物组成，它与表面或周围的水分发生反应，通过扩链形成一种新的聚氨酯聚合物。传统上，这些预聚物是使用汽油基原料制成的。然而，由于对可持续产品的需求不断增加，最终用户现在正在寻找生物基含量更高的粘合剂，以保持其性能。
[0003]不幸的是，从汽油基聚氨酯预聚物转换为具有相同化学结构的生物基聚氨酯预聚物并非易事。找到可以形成聚氨酯预聚物的相同生物基原材料通常具有挑战性，因此需要折衷选择一个相近的替代品。然而，即使是化学性质相似的替代品也可能具有不同的物理特性，例如熔点、粘度以及固体与液体，这些都会影响粘合性能。公开中聚氨酯热熔粘合剂产品中，应用于各种基材如塑料、金属、陶瓷、织物等材料的粘结，在PC
‑
PC基体上的Tensile Strength常见达到7～12MPa。因此，需要一种生物基反应型聚氨酯粘合剂，能够提供与原始汽油基粘合剂相同或更高的物理性能和性能是很有难度的。
[0004]目前现有技中虽然也存在生物基反应型聚氨酯粘合剂的制备，生物基为原材料可以降低成本，对环境绿色环保。但目前的生物基反应型聚氨酯粘合剂中仅使用少量或部分的生物基原材料，原因是生物基原材料用量提高，会导致聚氨酯粘合剂性能难以达到汽油基聚氨酯的要求，并且开放时间长，而对于自动化行业，则需要的合适的开放时间。因此，如何以低成本的生物基材料实现了更高程度的生物基原料替代，用于制备湿固化聚氨酯(PUR)热熔胶，不会损失物理性能和性能，实现该生物PDO的粘合剂表现出更好粘合性能，并结构湿气固化PUR热熔胶的具有更好的开放时间。对于自动化行业来说寻求更适合的开放时间去调整黏贴位置更为有利，是本专利技术所要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术涉及一种新的改进的生物基湿气固化热熔胶组合物。一种聚氨酯热熔胶(PUR)，其占胶粘剂组合物总重量的84～85％被生物基材料替代，且不会损失物理性能和化学性能。由此产生的粘合剂具有优异的粘合性能，使其适用于广泛的应用领域，例如汽车、建筑和包装行业。同时还发现它具有良好的机械性能，例如高强度和耐用性，并且可以承受各种环境条件。其对环境友好、可持续并且具有优异的粘合性能。预计它将对粘合剂行业产生重大影响，并为更可持续的未来做出贡献。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]聚氨酯热熔胶(PUR)组合物包含至少一种聚醚(聚碳酸酯二醇)、至少一种脂肪族
二醇树脂、至少一种树脂酸和生物基湿气可固化热熔粘合剂组合物，该组合物在催化剂存在下包含至少一种异氰酸酯化合物。
[0008]该组合物可以通过将聚醚、脂族二醇树脂和树脂酸以所需比例组合来制备。然后将所得混合物加热并混合以形成均匀混合物。将异氰酸酯化合物和催化剂添加到混合物中，并将混合物加热到导致异氰酸酯化合物与其他组分反应并固化粘合剂的温度。本专利技术的独特方面之一是至少一种组分，例如聚醚、脂族二醇树脂或树脂酸，是完全基于生物的。这使得粘合剂组合物对环境友好且可持续。
[0009]生物基湿气固化热熔胶组合物，按质量百分比计，其组分为：生物基聚碳酸酯二醇40
–
45％、生物基聚酯多元醇28～34％、增粘树脂10～12％、异氰酸酯13～14％、粘合促进剂0.7～1.5％、抗氧化剂0.8～1％和催化剂0.15～2％。
[0010]进一步，生物基聚碳酸酯二醇选自生物基含量21～92％的聚碳酸酯二醇，如NL1010DB、NL2010DB、NL2030DB、NL3010DB和NL2000D的一种或几种混合，由三菱化学提供；进一步优选为：NL3010DB。
[0011]进一步，生物基聚酯多元醇为1,5
‑
戊二醇和己二酸合成的1,5
‑
戊二醇己二酸酯(Bio
‑
PDO
‑
AA)，或1,5
‑
戊二醇和间苯二甲酸、己二酸合成的1,5
‑
戊二醇己二酸酯间苯二甲酸(Bio
‑
PDO
‑
AA
‑
IPA)。
[0012]其中生物基聚酯多元醇Bio
‑
PDO
‑
AA/Bio
‑
PDO
‑
AA
‑
IPA的合成方法为：酯化反应在反应容器中进行制备，将所有原料分别装入反应器中，通氮气30分钟，然后将温度升至170℃，在搅拌下熔化原料。在连续搅拌下将温度达到170℃后添加TBT催化剂(基于二酸的1wt.％)，然后逐步升温至200℃以避免可能的变色和单体蒸发，进行酯化反应，酯化过程中形成的水通过蒸馏除去。
[0013]其中：1,5
‑
戊二醇己二酸酯单体摩尔比为1,5
‑
戊二醇(Bio
‑
PDO):己二酸(AA)＝1.2:1，分子量1259g/mol；
[0014]1,5
‑
戊二醇己二酸酯间苯二甲酸单体摩尔比为1,5
‑
戊二醇(Bio
‑
PDO):己二酸(AA):间苯二甲酸(IPA)＝1.3:0.5:0.5，分子量1304g/mol。
[0015]进一步，增粘树脂为松香酯；
[0016]进一步，催化剂为二月桂酸二丁基锡；
[0017]进一步，异氰酸酯为MDI
‑
50；
[0018]进一步，粘合促进剂为BYK
‑
4510；
[0019]进一步，抗氧化剂为1010；
[0020]进一步，催化剂为T
‑
12。
[0021]生物基湿固化热熔胶制备方法为：将聚碳酸酯二醇、聚酯多元醇、抗氧剂和粘合促进剂的混合物引入反应釜中，加热至120℃～130℃。将混合物在小于100Pa的绝对压力下进行真空脱水和混合30分钟。然后释放真空，并在搅拌下将增粘树脂加入到混合物中，温度升至130
–
140℃，混合物再抽真空90分钟，释放真空并停止加热。在添加异氰酸酯和催化剂之前，让混合物冷却至90℃。反应在100℃～110℃的温度范围和小于100Pa的绝对压力下进行2小时反应时间。最后，将所得产品快速出料，放入铝箔袋中，充氮气冷却，在氮气环境下储存。
[0022]上述制备的生物基湿固化热熔胶具有更高的粘合能力和整体性能，更好的开放时
间，广泛应用于各种基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可生物降解湿气固化聚氨酯热熔结构胶，其特征在于：热熔结构胶按质量百分比计，成分组成为：生物基聚碳酸酯二醇40
–
45％、生物基聚酯多元醇28～34％、生物基增粘树脂10～12％、异氰酸酯13～14％、粘合促进剂0.7～1.5％、抗氧化剂0.8～1％和催化剂0.15～2％；所述生物基聚酯多元醇为1.5
‑
戊二醇己二酸酯间苯二甲酸或1,5
‑
戊二醇己二酸酯。2.根据权利要求1所述可生物降解湿气固化聚氨酯热熔结构胶，其特征在于：生物基聚碳酸酯二醇为生物基含量21～92％的生物基聚碳酸酯二醇。3.根据权利要求2所述可生物降解湿气固化聚氨酯热熔结构胶，其特征在于：生物基聚碳酸酯二醇为NL1010DB、NL2010DB、NL2030DB、NL3010DB和NL2000D中的一种或几种混合。4.根据权利要求1所述可生物降解湿气固化聚氨酯热熔结构胶，其特征在于：1.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：都佩华，贾瓦德，
申请(专利权)人：滁州聚研应用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：