專利名稱：溶劑型聚氨酯植絨膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粘合膠領域，特別是涉及一種溶劑型聚氨酯植絨膠及其制備方法。
背景技術：
靜電植絨膠是指靜電植絨時所使用的粘合劑。將纖維粉末(由廢纖維通過磨碎或 切斷得到的短纖維，長度一般為0. 03 0. 5厘米)垂直固定于涂有膠粘劑的物體或基材上 (如塑料、木材、橡膠、皮革、紙張、布匹等)，這種將短纖維固定的方法稱為植絨。工業(yè)上采 用的主要有機械、靜電二種，目前以靜電植絨為主。靜電植絨是棒狀的短纖維絨毛在電場中 的一個電極上由于靜電效應得到一個電荷后，會移動到相對應的極上，由于偶極特性，絨毛 會如電力線的方向排列成行，并且垂直于相對應的基材表面，借助于膠粘劑而粘接并固定。植絨制品在服鎮(zhèn)、包裝、裝璜、制鞋等行業(yè)獲得了廣泛應用，其中PVC軟膜和PVC人 造革為基材的植絨制品用量較大，發(fā)展迅速。目前市場上靜電植絨膠粘劑主要是丙烯酸酯 膠粘劑用得較多，但粘合的牢度較差，一般干濕擦牢度在2000 4000次左右，使用該植絨 制品制得產(chǎn)品的壽命無法保證。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的是提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠及其制備方法，克服已有丙 烯酸植熔膠初粘力低、耐干濕擦性能差的缺點，提供一種高性能的溶劑型聚氨酯植絨膠。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施例提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠，該植絨膠由下述步驟制備而成制備聚酯二元醇按質量百分比計，以25 35%的對苯二甲酸二甲酯、15 30% 的1，4 丁二醇、15 30%的間苯二甲酸和20 30%的1，6己二醇為原料，將對苯二甲酸二 甲酯與1，4 丁二醇混合進行一次酯化反應，一次酯化反應后加入間苯二甲酸和1，6己二醇 進行二次酯化反應，對二次酯化反應后的反應體系進行縮聚反應后制得聚酯二元醇；合成預聚體按質量百分比計，以35 45%的上述制得的聚酯二元醇、10 15% 的4，4' 二苯基甲烷二異氰酸酯和35 50%的醋酸乙酯為原料，將上述制得的聚酯二元醇 與4，4' 二苯基甲烷二異氰酸酯和醋酸乙酯混合后制得預聚體；二次擴鏈按質量百分比計，以60 70%的上述制得的預聚體、1 5%的乙二胺 和20 40%的醋酸乙酯為原料，將上述制得的預聚體滴加至乙二胺和醋酸乙酯中，制得固 含量為35% 45%、粘度為4000 7000mPa s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。本發(fā)明實施例還提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，包括制備聚酯二元醇，該制備聚酯二元醇步驟中所用各原料均按質量百分比計一次酯化將25 35%的對苯二甲酸二甲酯、15 30%的1，4 丁二醇加入到聚酯合成釜中 升溫至210 230°C，反應2 3小時，完成一次酯化；二次酯化
向上述完成一次酯化的聚酯合成釜的反應體系中加入15 30%的間苯二甲酸、 20 30%的1，6己二醇后升溫至210 230°C，反應5 6小時，完成二次酯化；縮聚反應對上述完成二次酯化后的聚酯合成釜內抽低真空，真空度 從-0. 02Mpa -0. 04Mpa，抽低真空2 3小時后停止，放餾出物；對上述抽低真空完成后的聚酯合成釜內抽高真空，真空度 從-0. 05Mpa -0. 09Mpa，抽高真空時間為2. 5 3. 5小時，抽高真空過程中聚酯合成釜的 釜溫控制在245 °C 255 °C ；抽高真空完畢后，聚酯合成釜內進行長抽真空，真空度要達到-0. 094Mpa ；長抽真 空時間為6 8小時，放餾出物，餾出物占制備聚酯二元醇所用原料總質量的5 15%，長 抽真空后縮聚反應完成，縮聚反應的產(chǎn)物即為聚酯二元醇；合成預聚體，該合成預聚體步驟中所用各原料均按質量百分比計將35 45%的上述制備聚酯二元醇步驟制得的聚酯二元醇、10 15%的4，4' 二苯基甲烷二異氰酸酯、35 50%的醋酸乙酯混合后制得固含量為50% 65%、異氰酸根 含量為3 5%的預聚體；二次擴鏈，該二次擴鏈步驟中所用各原料均按質量百分比計將60 70%的上述合成預聚體步驟中制得的預聚體滴加至1 5%的乙二胺 和20 40%的醋酸乙酯中，滴加時間為0. 5 1小時，制得固含量為35% 45%、粘度為 4000 7000mPa s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。通過上述本發(fā)明實施例提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例中通過在制備聚 酯二元醇的合成階段將結晶性二元醇與非結晶性二元酸的合理搭配，以及在后續(xù)二次擴鏈 過程中引入適量脲基甲酸酯基團，分子鏈段兩端以活性胺基團封端，使得該溶劑型聚氨酯 植絨膠具有優(yōu)異本體性能，在可操作范圍內具有初粘力高，固化速度快等優(yōu)點，其耐干濕擦 牢度可達10000次以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1本實施例提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠，該植絨膠是通過下述方法制備而成，具 體包括(一)制備聚酯二元醇，按質量百分比計，以25 35%的對苯二甲酸二甲酯、15 30%的1，4 丁二醇、15 30%的間苯二甲酸和20 30%的1，6己二醇作為制備聚酯二元 醇的原料；制備步驟如下(1) 一次酯化將上述配方中的25 35%的對苯二甲酸二甲酯、15 30%的1，4 丁二醇加入到 聚酯合成釜中混合，將聚酯合成釜升溫至210 230°C，反應2 3小時，完成一次酯化；一次酯化過程中，保持出醇量穩(wěn)定在每小時為制備聚酯二元醇所用原料總質量的 1. 5 3%，餾出甲醇一般為5 10% ；
(2) 二次酯化向上述完成一次酯化的聚酯合成釜的反應體系中加入15 30%的間苯二甲酸、 20 30%的1，6己二醇并升溫至210 230°C，反應5 6小時，完成二次酯化；二次酯化過程中，保持聚酯合成釜的出水量穩(wěn)定每小時為制備聚酯二元醇所用原 料總質量的1 1. 5%小時；待酯化反應完畢，通過測量產(chǎn)物的酸值彡20mgK0H/g來確定酯 化反應是否合格；(3)縮聚反應對上述完成二次酯化后的聚酯合成釜內抽低真空，真空度 為-0. 02Mpa -0. 04Mpa，抽低真空2 3小時后，通過切斷聚酯合成釜的真空管線閥門停 止抽低真空，放餾出物；繼續(xù)對上述停止抽低真空后的聚酯合成釜內抽高真空，真空度 從-0. 05Mpa -0. 09Mpa,抽高時間為2. 5 3. 5h，聚酯合成釜的釜溫控制在245 °C 255°C ；抽高真空完畢后，通過開動聚酯合成釜的蘿茨泵對聚酯合成釜內進行長抽真空，真 空度要達到-0. 094Mpa，長抽時間為6 8小時，放餾出物，餾出物占制備聚酯二元醇所用原 料總質量的5 15%，聚縮后應后得到的聚縮產(chǎn)物即為聚酯二元醇；進一步，還可在聚縮后應通過測量聚縮產(chǎn)物的羥值、酸酯和旋轉粘度確認聚縮后 應是否制得了合格的聚酯二元醇，若測得聚縮產(chǎn)物的羥值為50 60mgK0H/g、酸酯為0. 1 2mgK0H/g、在60°C條件下旋轉粘度為4000 SOOOmPa-s,則可確認制得合格的聚酯二元醇。( 二)合成預聚體，按質量百分比計，以35 45%的上述制得的聚酯二元醇、10 15%的4，4' 二苯基甲烷二異氰酸酯和35 50%的醋酸乙酯作為合成預聚體的原料；制備步驟如下將上述配方中的35 45%的上述制得的聚酯二元醇、10 15%的4，4' 二苯基 甲烷二異氰酸酯和35 50%的醋酸乙酯混合后制得固含量為50% 65%、異氰酸根含量 為3 5%的預聚體；(三)二次擴鏈，按質量百分比計，以60 70%的上述制得的預聚體、1 5%的 乙二胺和20 40%的醋酸乙酯作為二次擴鏈步驟的原料將上述配方中的60 70%的上述制得的預聚體滴加至1 5%的乙二胺和20 40%的醋酸乙酯中，滴加時間為0. 5 1小時，制得固含量為35% 45%、粘度為4000 7000mPa s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。本實施例制得的植絨膠使用時，可將該溶劑型聚氨酯植絨膠與拜爾L-75等通用 固化劑配合使用，質量比為10 20 1，熟化條件為在20 60°C下恒溫6 12小時。本發(fā)明實施例中通過在制備聚酯二元醇的合成階段將結晶性二元醇與非結晶性 二元酸的合理搭配，以及在后續(xù)二次擴鏈過程中引入適量脲基甲酸酯基團，分子鏈段兩端 以活性胺基團封端，使得該溶劑型聚氨酯植絨膠具有優(yōu)異本體性能，在可操作范圍內具有 初粘力高，固化速度快等優(yōu)點，其耐干濕擦牢度可達10000次以上?？朔爽F(xiàn)有靜電植絨膠 粘劑存在的粘合牢度較差，干濕擦牢度低的問題。實施例2本實施例提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠，該植絨膠為采用下述方法制備的溶劑型 聚氨酯植絨膠，具體包括
(一 )制備聚酯二元醇，按下表取制備聚酯二元醇的各原料 制備聚酯二元醇的操作步驟如下(1) 一次酯化將30質量份的對苯二甲酸二甲酯、23質量份的1，4 丁二醇加入到聚酯合成釜中， 升溫至210 230°C，反應3小時，完成一次酯化；一次酯化過程中餾出甲醇為6. 80質量 份；(2) 二次酯化向上述一次酯化后的聚酯合成釜的反應體系中加入22質量份的間苯二甲酸、25 質量份的1，6己二醇升溫至210 230°C，反應5小時，完成二次酯化；二次酯化過程中，注 意觀察出水情況，保持聚酯合成釜的出水量穩(wěn)定在每小時為制備聚酯二元醇所用原料總質 量的0. 5 1 % ；待酯化反應完畢，測量產(chǎn)物的酸值為15mgK0H/g (符合酸值彡20mgK0H/g的 要求)，表明酯化合格；(3)縮聚反應對上述完成二次酯化后的聚酯合成釜內抽低真空，真空度 為-0. 02Mpa -0. 04Mpa，抽低真空1. 5h后，切斷聚酯合成釜的真空管線閥門停止抽低真 空，放餾出物；對停止抽低真空的聚酯合成釜內抽高真空，真空度從-0. 05Mpa _0. 09Mpa，抽高 真空時間為2. 5h，聚酯合成釜的釜溫控制在245°C 255°C ；抽高真空完畢后，開動聚酯合 成釜的蘿茨泵對聚酯合成釜內進行長抽真空，真空度要達到-0. 094Mpa，長抽時間約為7小 時，餾出物約為7. 5質量份，長抽真空后縮聚反應完成，縮聚反應的縮聚產(chǎn)物即為聚酯二元 醇；縮聚反應后，測量縮聚產(chǎn)物的旋轉粘度(60°C條件下)為5200mPa*s、羥值為 52mgK0H/g、酸酯為0. 15mgK0H/g，確認制得合格的聚酯二元醇；( 二)合成預聚體，按下表取合成預聚體所用的各原料 合成預聚體的操作步驟如下將40質量份的上述制得的聚酯二元醇、15質量份的二亞甲基二異氰酸酯和45質 量份的醋酸乙酯混合后，制得固含量為55%、異氰酸根含量為3. 5%的預聚體；(三)二次擴鏈，按下表中的用量取二次擴鏈用的各原料 二次擴鏈的操作步驟如下將62質量份的上述制得的預聚體滴加至2質量份的乙二胺和36質量份的醋酸乙 酯中，滴加時間為1小時，制得固含量為36. 1%、粘度為4900mPa s的粘合劑，即為溶劑型 聚氨酯植絨膠。實施例3本實施例提供一種溶劑型聚氨酯植絨膠，該植絨膠為采用下述方法制備的溶劑型 聚氨酯植絨膠，具體包括(一 )制備聚酯二元醇，按下表取制備聚酯二元醇的各原料 制備聚酯二元醇的操作步驟如下(1) 一次酯化將25質量份的對苯二甲酸二甲酯、30質量份的1，4 丁二醇加入到聚酯合成釜中， 升溫至210 230°C，反應2. 5小時，完成一次酯化；一次酯化過程中餾出甲醇5. 67質量 份；(2) 二次酯化
向上述一次酯化后的聚酯合成釜的反應體系中加入將25質量份的間苯二甲酸、 20質量份的1，6己二醇升溫至210 230°C，反應5. 5小時，完成二次酯化；二次酯化過 程中，注意觀察出水情況，保持聚酯合成釜的出水量穩(wěn)定在每小時為制備聚酯二元醇所用 原料總質量的0. 5 1%，餾出水5. 42質量份；待二次酯化反應完畢，測量產(chǎn)物的酸值為 16mgK0H/g (符合酸值彡20mgK0H/g的要求)，表明酯化合格；(3)縮聚反應對上述完成二次酯化后的聚酯合成釜內抽低真空，真空度 為-0. 02Mpa -0. 04Mpa，抽低真空3小時后，切斷聚酯合成釜的真空管線閥門停止抽低真 空，放餾出物；對停止抽低真空的聚酯合成釜內抽高真空，高真空從-0. 05Mpa _0. 09Mpa，抽高 真空時間約為3h，聚酯合成釜的釜溫控制在245°C 255°C ；抽高真空完畢后，開動聚酯合 成釜的蘿茨泵進行長抽真空，真空度要達到-0. 094Mpa，長抽時間約為6. 8小時，餾出物約 為13. 2質量份，長抽真空后縮聚反應完成，縮聚反應的縮聚產(chǎn)物即為聚酯二元醇；縮聚反應后，測聚酯A旋轉粘度(60°C條件下)為4800mPa *s、羥值為58mgK0H/g、 酸酯為0. 14mgK0H/g，確認制得合格的聚酯二元醇；( 二)合成預聚體，按下表取合成預聚體所用的各原料 合成預聚體的操作步驟如下將45質量份的上述制得的聚酯二元醇、15質量份的4，4‘ 二苯基甲烷二異氰酸酯 和40質量份的醋酸乙酯混合后，制得固含量為60%、異氰酸根含量為3. 的預聚體；(三)二次擴鏈，按下表中的用量取二次擴鏈用的各原料 二次擴鏈的操作步驟如下將70質量份的上述制得的預聚體滴加至3質量份的乙二胺和27質量份的醋酸乙 酯中，滴加時間為0. 6小時，制得固含量為45%、粘度為6400mPa s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。綜上所述，本發(fā)明實施例中，在制備方法的聚酯二元醇合成階段，將結晶性二元醇 與非結晶性二元酸的合理搭配，以及在后續(xù)二次擴鏈過程中引入適量脲基甲酸酯基團，使 分子鏈段兩端以活性胺基團封端，使制得的聚氨酯植絨膠具有優(yōu)異本體性能，在可操作范 圍內具有初粘力高，固化速度快，耐干濕擦牢度可達10000次以上。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
權利要求
一種溶劑型聚氨酯植絨膠，其特征在于，該植絨膠由下述步驟制備而成制備聚酯二元醇按質量百分比計，以25～35％的對苯二甲酸二甲酯、15～30％的1，4丁二醇、15～30％的間苯二甲酸和20～30％的1，6己二醇為原料，將對苯二甲酸二甲酯與1，4丁二醇混合進行一次酯化反應，一次酯化反應后加入間苯二甲酸和1，6己二醇進行二次酯化反應，對二次酯化反應后的反應體系進行縮聚反應后制得聚酯二元醇；合成預聚體按質量百分比計，以35～45％的上述制得的聚酯二元醇、10～15％的4，4′二苯基甲烷二異氰酸酯和35～50％的醋酸乙酯為原料，將上述制得的聚酯二元醇與4，4′二苯基甲烷二異氰酸酯和醋酸乙酯混合后制得預聚體；二次擴鏈按質量百分比計，以60～70％的上述合成的預聚體、1～5％的乙二胺和20～40％的醋酸乙酯為原料，將上述制得的預聚體滴加至乙二胺和醋酸乙酯中，制得固含量為35％～45％、粘度為4000～7000mPa·s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。
2.如權利要求1所述的溶劑型聚氨酯植絨膠，其特征在于，所述制備聚酯二元醇中對 二次酯化反應后的反應體系進行縮聚反應后制得聚酯二元醇包括對二次酯化反應后的反應體系依次進行低抽真空、高抽真空和長抽真空的縮聚反應后 制得聚酯二元醇。
3.一種溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，其特征在于，包括制備聚酯二元醇，該制備聚酯二元醇的步驟中所用各原料均按質量百分比計 一次酯化將25 35%的對苯二甲酸二甲酯、15 30%的1，4 丁二醇加入到聚酯合成釜中升溫 至210 230°C，反應2 3小時，完成一次酯化； 二次酯化向上述完成一次酯化的聚酯合成釜的反應體系中加入15 30%的間苯二甲酸、20 30%的1，6己二醇后升溫至210 230°C，反應5 6小時，完成二次酯化； 縮聚反應對上述完成二次酯化后的聚酯合成釜內抽低真空，真空度從-0. 02Mpa -0. 04Mpa，抽 低真空2 3小時后停止，放餾出物；對上述抽低真空完成后的聚酯合成釜內抽高真空，真空度從-0. 05Mpa -0. 09Mpa，抽 高真空時間為2. 5 3. 5小時，抽高真空過程中聚酯合成釜的釜溫控制在245°C 255°C ； 抽高真空完畢后，聚酯合成釜內進行長抽真空，真空度要達到-0. 094Mpa ；長抽真空時 間為6 8小時，放餾出物，長抽真空后縮聚反應完成，縮聚反應的產(chǎn)物即為聚酯二元醇； 合成預聚體，該合成預聚體的步驟中所用各原料均按質量百分比計 將35 45%的上述制備聚酯二元醇步驟制得的聚酯二元醇、10 15%的4，4' 二苯 基甲烷二異氰酸酯、35 50%的醋酸乙酯混合后制得固含量為50% 65%、異氰酸根含量 為3 5%的預聚體；二次擴鏈，該二次擴鏈的步驟中所用各原料均按質量百分比計 將60 70%的上述合成預聚體步驟中制得的預聚體滴加至1 5%的乙二胺和20 40%的醋酸乙酯中，滴加時間為0. 5 1小時，制得固含量為35% 45%、粘度為4000 7000mPa s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。
4.如權利要求3所述的溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，其特征在于，所述制備聚酯二元醇的一次酯化步驟還包括一次酯化反應完畢后，通過測量產(chǎn)物的酸值確認一次酯化 反應是否合格的步驟，若測量產(chǎn)物酸值< 20mgK0H/g，則確認一次酯化反應合格。
5.如權利要求3所述的溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，其特征在于，所述制備聚酯 二元醇的一次酯化過程中，保持出醇量穩(wěn)定在每小時為制備聚酯二元醇所用原料總質量的 1. 5 3%。
6.如權利要求3所述的溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，其特征在于，所述制備聚酯 二元醇的二次酯化過程中，保持聚酯合成釜的出水量穩(wěn)定在每小時為制備聚酯二元醇所用 原料總質量的2 4%。
7.如權利要求3所述的溶劑型聚氨酯植絨膠的制備方法，其特征在于，所述制備聚酯 二元醇的縮聚反應步驟完成后，還包括通過測量縮聚產(chǎn)物的羥值、酸酯和旋轉粘度確定縮 聚反應是否制得合格聚酯二元醇的步驟，若測量縮聚產(chǎn)物的羥值為50 60mgK0H/g、酸酯 為0. 1 2mgKOH/g、在60°C條件下的旋轉粘度為4000 8000mPa-s,則確認制得合格的聚 酯二元醇。
全文摘要
本發(fā)明公開一種溶劑型聚氨酯植絨膠及其制備方法，屬粘合劑領域。該植絨膠由下述步驟制備而成制備聚酯二元醇將對苯二甲酸二甲酯與1，4丁二醇混合進行一次酯化反應，一次酯化反應后加入間苯二甲酸和1，6己二醇進行二次酯化反應，對二次酯化反應后的反應體系進行縮聚反應后制得聚酯二元醇；合成預聚體將上述制得的聚酯二元醇與4，4′二苯基甲烷二異氰酸酯和醋酸乙酯混合后制得預聚體；二次擴鏈將上述制得的預聚體滴加至乙二胺和醋酸乙酯中，制得固含量為35％～45％、粘度為4000～7000mPa·s的粘合劑，即為溶劑型聚氨酯植絨膠。該溶劑型聚氨酯植絨膠具有優(yōu)異本體性能，在可操作范圍內具有初粘力高，固化速度快等優(yōu)點，其耐干濕擦牢度可達10000次以上。
文檔編號C09J175/06GK101864264SQ20101019548
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者沈峰, 赫長生, 鄧煜東 申請人:北京高盟新材料股份有限公司