一种热塑性聚氨酯胶粘剂及其制备方法与流程

本发明属于胶粘剂，尤其是一种热塑性聚氨酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、热塑性聚氨酯胶粘剂是一种由软段和硬段组成的嵌段共聚物，不仅可用于制备高模量的特种塑料，还可利用不同品种原料制备高弹性的橡胶、薄膜、纤维。

2、热塑性聚氨酯胶粘剂具有高强度、高弹性、高耐磨性和良好的机械性能等优异的综合性能，因而被广泛应用于各个领域；热塑性聚氨酯胶粘剂使用时，需要加热熔融施胶，室温冷却后生成物理固化的胶层，胶层中的异氰酸酯封端基团进一步与空气中的水或基材表面的活性氢化合物反应，一般达到深层固化至少需要15天左右。

3、目前，热塑性聚氨酯胶粘剂以异氰酸酯基团封端为主，在固化反应过程中会生成co2，导致胶液中产生气泡，这也是胶层出现裂纹、严重降低胶粘剂粘接强度的重要因素；同时，现有技术中，合成的热塑性聚氨酯胶粘剂也存在固化慢、制造成本较高等缺点，严重地限制了其应用范围。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种热塑性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，利用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和多元醇熔融共混后与多异氰酸酯反应，再引入硅烷偶联剂进行化学改性生成热塑性聚氨酯胶粘剂，该制备方法可以获得粘结力强、力学性能优异、开放时间减少的热塑性聚氨酯胶粘剂，同时能够很好的降低整体制备成本。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种热塑性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，其中：

4、一种热塑性聚氨酯胶粘剂，按质量份计，包括：聚酯多元醇：75-85份、聚醚多元醇：75-85份、增粘树脂：2-10份、多异氰酸酯：20-30份、硅烷偶联剂：2-10份以及催化剂：0.2-2份。

5、作为一种举例说明，创造性的将硅烷偶联剂引入热塑性聚氨酯胶粘剂中，可以极大提高粘性和固化速率。

6、具体的，硅烷偶联剂接触到湿气后可水解生成硅醇，硅醇进一步与基材表面中的羟基形成氢键或缩合生成si-o-r(r为基材)，致使硅烷在热塑性聚氨酯胶粘剂和基材之间充当一个化学键的桥梁，从而明显提高了粘接效果；同时，硅醇与端异氰酸酯基团反应，封端后提高固化速率；硅醇又可以相互缩合产生立体交联网络结构，而体系中交联度越高越能有效提高胶粘剂的性能，如粘接强度和力学性能；更重要的是，硅烷的湿固化反应不释放co2气体。

7、作为一种举例说明，通过引入所述增粘树脂，可显著增加胶粘剂的粘接强度，对硬度和强度等均有提高，并降低制备成本。

8、作为一种举例说明，所述聚酯多元醇为：聚丙二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或组合。

9、作为一种优选举例说明，所述聚酯多元醇为：聚丙二醇。

10、作为一种举例说明，所述聚醚多元醇为：聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇或聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇中的一种或组合。

11、作为一种优选举例说明，所述聚醚多元醇为：聚己二酸丁二醇酯二醇。

12、作为一种举例说明，所述增粘树脂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、萜烯酚树脂、石油树脂c5及其氢化物以及石油树脂c9及其氢化物中的一种或组合。

13、作为一种优选举例说明，所述增粘树脂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

14、作为一种举例说明，所述多异氰酸酯为：异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯以及二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或组合。

15、作为一种优选举例说明，所述多异氰酸酯为：异佛尔酮二异氰酸酯。

16、作为一种举例说明，所述硅烷偶联剂为：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或组合。

17、作为一种优选举例说明，所述硅烷偶联剂为：市售的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

18、作为一种举例说明，所述催化剂为：二月桂酸二丁基锡、油酸亚锡或辛酸亚锡中的一种或组合。

19、作为一种优选举例说明，所述催化剂为：二月桂酸二丁基锡。

20、一种热塑性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括：

21、步骤一：将聚酯多元醇、聚醚多元醇和增粘树脂加入反应釜中进行脱水处理；

22、作为一种举例说明，所述脱水处理包括：反应釜中温度介于120℃～140℃之间、反应釜中压力小于-0.09mpa的条件下，抽真空脱水2h，至体系内无增粘树脂颗粒。

23、步骤二：所述脱水处理操作结束后，对所述反应釜内进行降温操作，并将多异氰酸酯投入所述反应釜中，在氮气保护下进行一定时间的反应；

24、作为一种举例说明，所述降温操作是指：对所述反应釜内降温处理至100℃。

25、作为一种举例说明，所述一定时间的反应是指：将多异氰酸酯投入反应釜中，在氮气保护下反应3h。

26、步骤三：加入催化剂进行催化反应；

27、作为一种举例说明，所述催化反应的时间为：1.5h。

28、步骤四：再次降低反应釜内温度，并加入硅烷偶联剂，搅拌均匀，完成偶联反应；

29、作为一种举例说明，所述再次降温是指：再次降低反应釜内温度至60℃。

30、作为一种举例说明，所述偶联反应的反应时间为：1.5h。

31、步骤五：在真空环境下继续搅拌脱泡，得到热塑性聚氨酯胶粘剂。

32、作为一种举例说明，所述搅拌脱泡的操作时常为：10-15min。

33、本发明的有益效果：

34、本发明热塑性聚氨酯胶粘剂具有粘结力强、力学性能优异以及开放时间减少的优势，在降低制造成本的同时，扩大了热塑性聚氨酯胶粘剂的应用范围。

技术特征：

1.一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，按质量份计，包括：聚酯多元醇：75-85份、聚醚多元醇：75-85份、增粘树脂：2-10份、多异氰酸酯：20-30份、硅烷偶联剂：2-10份以及催化剂：0.2-2份。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，硅烷偶联剂接触到湿气后可水解生成硅醇，硅醇进一步与基材表面中的羟基形成氢键或缩合生成si-o-r，致使硅烷在热塑性聚氨酯胶粘剂和基材之间充当一个化学键的桥梁；同时，硅醇与端异氰酸酯基团反应；硅醇又可以相互缩合产生立体交联网络结构。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚酯多元醇为：聚丙二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或组合。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇为：聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇或聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇中的一种或组合。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述增粘树脂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、萜烯酚树脂、石油树脂c5及其氢化物以及石油树脂c9及其氢化物中的一种或组合。

6.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述多异氰酸酯为：异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯以及二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或组合。

7.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或组合。

8.根据权利要求1所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述催化剂为：二月桂酸二丁基锡、油酸亚锡或辛酸亚锡中的一种或组合。

9.一种热塑性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种热塑性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明提供一种热塑性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，按质量份计，包括：聚酯多元醇：75‑85份、聚醚多元醇：75‑85份、增粘树脂：2‑10份、多异氰酸酯：20‑30份、硅烷偶联剂：2‑10份以及催化剂：0.2‑2份；将聚酯多元醇、聚醚多元醇和增粘树脂加入反应釜中进行脱水处理；脱水处理操作结束后，对反应釜内进行降温操作，并将多异氰酸酯投入所述反应釜中，在氮气保护下进行一定时间的反应；加入催化剂进行催化反应；再次降低反应釜内温度，并加入硅烷偶联剂，搅拌均匀，在真空环境下继续搅拌脱泡，本发明热塑性聚氨酯胶粘剂具有粘结力强、力学性能优异以及开放时间减少的优势，在降低制造成本的同时，扩大了热塑性聚氨酯胶粘剂的应用范围。技术研发人员：刘晓辉,张艳朋,王宇含,张燕,耿建新,刘胜受保护的技术使用者：北京普凡防护科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5