本發(fā)明屬于聚氨酯熱熔膠，具體涉及一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球工業(yè)化程度不斷加深，環(huán)境問題日益突出；制造業(yè)中常用到的溶劑型膠黏劑，是常見的揮發(fā)性污染物來源，因此其環(huán)保替代方案——熱熔膠，近年受關(guān)注度越來越高。

2、反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠(hot?melt?polyurethane?reactive?adhesive，以下簡稱hmpur)，通常是由端基為異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物構(gòu)成，這種膠粘劑是一般由多元醇和過量的異氰酸酯反應(yīng)制得。通常室溫下為固體，加熱時(shí)可軟化變?yōu)橐后w，施膠后可以迅速冷卻形成較高的初始粘合強(qiáng)度，并且后續(xù)由異氰酸酯和環(huán)境或基材中的水分反應(yīng)，形成最終粘合強(qiáng)度。由于hmpur原料的多樣性，可以粘接不同類型的基材，如金屬、塑料、玻璃和陶瓷等。

3、其中，低表面能材料(如pe\pp\poe\高增塑劑含量pvc等)也是常見的被貼合基材，該類基材應(yīng)用廣泛，汽車、新能源、消費(fèi)電器、紡織服裝及包裝等領(lǐng)域都有其身影。但該類材料由于其表面能低，其表面難以被浸潤，許多膠黏劑都難以達(dá)到很好的粘接效果。

4、目前工業(yè)上常使用以溶劑為主要成分的溶劑膠來實(shí)現(xiàn)浸潤，以達(dá)到較好的粘接效果；但溶劑型膠粘劑含有揮發(fā)性有機(jī)溶劑，環(huán)保性能較差，且在使用過程中可能對(duì)環(huán)境造成污染。而熱熔膠無毒無味，屬于環(huán)保型化學(xué)產(chǎn)品；但由于熱熔膠熔體的表面能較高，導(dǎo)致界面的浸潤不好，附著力不足，最終表現(xiàn)為整體的粘接強(qiáng)度下降，影響領(lǐng)域應(yīng)用效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠及其制備方法，目的在于通過在單組分濕固化聚氨酯熱熔膠體系中引入碳鏈長度≥6的烷基糖苷，使得烷基糖苷與聚醚多元醇和聚酯多元醇有很好的相容性，烷基糖苷的多羥基基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)，能夠提升體系本身的交聯(lián)度，使聚氨酯分子具有較高的內(nèi)聚強(qiáng)度；同時(shí)，烷基糖苷中極性很低的長烷基鏈懸垂在聚氨酯主鏈旁，對(duì)低表面能基材有很好的浸潤性，大大提高了熱熔膠產(chǎn)品的粘接強(qiáng)度。解決了現(xiàn)有熱熔膠熔體的表面能較高，導(dǎo)致界面的浸潤不好，附著力不足的問題。

2、本發(fā)明一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的組分包括：作為主料的烷基糖苷、聚醚多元醇、無定型聚酯多元醇、液態(tài)聚酯多元醇、增粘樹脂、異氰酸酯，以及作為輔料的穩(wěn)定劑、抗氧劑和催化劑；其中各組分的質(zhì)量份數(shù)為：烷基糖苷1-5份，聚醚多元醇10-30份，無定型聚酯多元醇10-20份，液態(tài)聚酯多元醇10-20份，增粘樹脂0-20份，異氰酸酯20-30份，穩(wěn)定劑0.01-0.1份，抗氧劑0.1-0.5份，催化劑0.1-0.3份；

3、所述烷基糖苷為己基葡萄糖苷、辛基葡萄糖苷、癸基葡萄糖苷、十二烷基葡萄糖苷中的一種，碳鏈長度≥6；

4、所述無定型聚酯多元醇為芳香族聚酯多元醇；其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度＞15℃，羥值為30mgkoh/g-120mgkoh/g；

5、所述液態(tài)聚酯多元醇為芳香族聚酯多元醇或脂肪族聚酯多元醇；其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度<-25℃，羥值為18mgkoh/g-34mgkoh/g。

6、優(yōu)選的，所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯-乙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃醚二醇中的一種，其羥值為18mgkoh/g-120mgkoh/g；

7、優(yōu)選的，所述無定型聚酯多元醇的多元酸選自對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸中的一種或多種；多元醇選自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-環(huán)己烷二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的一種或多種；

8、優(yōu)選的，所述液態(tài)聚酯多元醇的多元酸選自對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐,間苯二甲酸,己二酸,癸二酸中的一種或多種；多元醇選自二甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-環(huán)己烷二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的一種或多種；

9、優(yōu)選的，所述增粘樹脂選自丙烯酸樹脂、石油樹脂、松香樹脂、萜烯樹脂中的一種或多種；

10、優(yōu)選的，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種；

11、優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑為磷酸、多聚磷酸、對(duì)甲苯磺酰異氰酸酯、癸二酸、苯甲酰氯、壬二酸中的一種；

12、優(yōu)選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1035、抗氧劑1076、抗氧劑1135、抗氧劑5057、亞磷酸三苯酯中的一種；

13、優(yōu)選的，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、鈦酸四丁酯、三亞乙基二胺、1,4-二甲基哌嗪、雙嗎啉基二乙基醚、雙嗎啉基三乙基醚、二嗎啉聚氧化乙烯醚中的一種。

14、本發(fā)明還提供一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的制備方法，包括以下步驟：

15、(1)將穩(wěn)定劑、抗氧劑和增粘樹脂投入到真空反應(yīng)釜中，升溫至130℃-140℃，混合攪拌熔融1h-2h；

16、(2)加入烷基糖苷、聚醚多元醇、無定型聚酯多元醇、液態(tài)聚酯多元醇，在130℃-140℃下攪拌熔融后，在真空≤-0.098mpa條件下脫水1h-2h，脫水后含水量≤500ppm；

17、(3)降溫至95℃-105℃，加入異氰酸酯，混合攪拌均勻后，升溫至115℃-125℃，反應(yīng)1h-1.5h；

18、(4)加入催化劑，在115℃-125℃下進(jìn)行真空脫泡反應(yīng)，反應(yīng)0.5h-1h；

19、(5)出料、密封、包裝后即得反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

21、本發(fā)明將碳鏈長度≥6的烷基糖苷引入反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠體系，并通過設(shè)計(jì)主料中烷基糖苷的特定配比(過高的加入比例會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)體系容易凝膠，過低的加入比例則會(huì)使產(chǎn)物對(duì)低表面能基材粘接效果變差)，來提高對(duì)低表面能基材的附著力。烷基糖苷是可生物降解的多羥基化合物，同時(shí)有著親和低極性結(jié)構(gòu)的長烷基鏈；其中多羥基基團(tuán)使得烷基糖苷與聚醚多元醇和聚酯多元醇有很好的相容性，且多羥基基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)，能形成一定的交聯(lián)度，使聚氨酯分子具有較高的內(nèi)聚強(qiáng)度；同時(shí)烷基糖苷的長烷基鏈懸垂在聚氨酯主鏈旁，長烷基鏈的極性很低，對(duì)低表面能基材有很好的浸潤性。

22、由此，本發(fā)明制備所得的聚氨酯熱熔膠于低表面能材料層壓復(fù)合實(shí)際使用固化過程中，能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)基材的浸潤，不會(huì)被基材的低表面能影響粘接強(qiáng)度，既有較高的初始粘接強(qiáng)度，也具有較高的最終粘接強(qiáng)度。同時(shí)，本發(fā)明提供的制備方法簡單、易控，條件溫和，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：烷基糖苷1-5份，聚醚多元醇10-30份，無定型聚酯多元醇10-20份，液態(tài)聚酯多元醇10-20份，增粘樹脂0-20份，異氰酸酯20-30份，穩(wěn)定劑0.01-0.1份，抗氧劑0.1-0.5份，催化劑0.1-0.3份；

2.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯-乙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃醚二醇中的一種，其羥值為18mgkoh/g-120mgkoh/g。

3.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述無定型聚酯多元醇的多元酸選自對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸中的一種或多種；多元醇選自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-環(huán)己烷二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的一種或多種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述液態(tài)聚酯多元醇的多元酸選自對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐,間苯二甲酸,己二酸,癸二酸中的一種或多種；多元醇選自二甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-環(huán)己烷二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述增粘樹脂選自丙烯酸樹脂、石油樹脂、松香樹脂、萜烯樹脂中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種。

7.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為磷酸、多聚磷酸、對(duì)甲苯磺酰異氰酸酯、癸二酸、苯甲酰氯、壬二酸中的一種。

8.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1035、抗氧劑1076、抗氧劑1135、抗氧劑5057、亞磷酸三苯酯中的一種。

9.如權(quán)利要求1所述的一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、鈦酸四丁酯、三亞乙基二胺、1,4-二甲基哌嗪、雙嗎啉基二乙基醚、雙嗎啉基三乙基醚、二嗎啉聚氧化乙烯醚中的一種。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一所述的低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種低表面能材料層壓復(fù)合用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠及其制備方法，涉及聚氨酯熱熔膠技術(shù)領(lǐng)域，將碳鏈長度≥6的烷基糖苷引入反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠體系，烷基糖苷的多羥基基團(tuán)使得烷基糖苷與聚醚多元醇和聚酯多元醇有很好的相容性，且多羥基基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)，能形成一定的交聯(lián)度，使聚氨酯分子具有較高的內(nèi)聚強(qiáng)度；同時(shí)烷基糖苷的長烷基鏈懸垂在聚氨酯主鏈旁，長烷基鏈的極性很低，對(duì)低表面能基材有很好的浸潤性。由此，本發(fā)明制備所得的聚氨酯熱熔膠于低表面能材料層壓復(fù)合實(shí)際使用固化過程中，能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)基材的浸潤，不會(huì)被基材的低表面能影響粘接強(qiáng)度，既有較高的初始粘接強(qiáng)度，也具有較高的最終粘接強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：毛雨雪,林一流
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通天洋新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9