[發明專利]一種粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310355411.8
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103396753A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 廖學明;朱天社;朱天壽;唐克衛;張丹年;劉婧;劉建利;劉曉春
• 申請（專利權）人: 西安大天新材料有限公司
• 主分類號: C09J175/06
• 分類號: C09J175/06;C09J175/08;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/12
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技術領域

本發明屬于膠黏劑領域，具體涉及一種粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂的制備方法。

背景技術

一直以來，在包裝領域，尤其是藥物及煙草包裝領域使用的聚氨酯膠黏劑主要有溶劑型聚氨酯膠黏劑、雙組份聚氨酯膠黏劑和單組份無溶劑型聚氨酯膠黏劑。以上三類膠黏劑均存在不足不利于應用。集中體現在粘度偏大不利于涂布使用；粘接強度不高，體現在固化時間長導致初粘強度差，尤其是對PVC板材與鋁箔的粘接力不高；現有的溶劑型聚氨酯膠黏劑體系需要使用大量的有機溶劑來調節粘度，通過添加大量有機溶劑的方法雖然降低了粘度，但涂布量卻達不到要求，而且易氧化物含量有嚴重超標的現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂的制備方法，其集中解決了現有聚氨酯膠黏劑所存在的不足：如溶劑型聚氨酯膠黏劑體系有機溶劑用量過多導致涂布量偏低，單組份無溶劑型聚氨酯膠黏劑粘度偏大不利于涂膠，雙組份聚氨酯膠黏劑的應用工藝復雜等問題；本發明同時也解決了以上三種類型聚氨酯膠黏劑易氧化物含量超標、粘接強度偏低，尤其是初粘強度偏低的問題。

本發明的技術解決方案是：

一種粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂的制備方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1]對聚酯多元醇、聚醚多元醇、天然低聚物多元醇或以上多元醇的兩種或多種的混合物進行脫水處理，所述聚酯多元醇或聚醚多元醇的數均相對分子質量在1000-5000之間，粘度在800-2000mPa.S(25℃)之間；

2]加入叔胺類或金屬有機化合物催化劑，室溫攪拌混合均勻；

3]再加入多異氰酸酯或二異氰酸酯室溫攪拌30分鐘，再升溫至50-70℃下反應，反應1-1.5小時后，向體系中加入擴鏈劑繼續反應；

4]反應3-5小時后，擴鏈反應結束后再向體系加入帶羥基的丙烯酸酯和抗氧劑；

5]通過滴定法確定NCO的含量，當達到所需理論值時，出料，即得到所需的粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂。

上述步驟3]?加入擴鏈劑時，添加調節粘度的良溶劑。效果更佳。

上述各反應的原材料及助劑用量按重量份計，各組分配比為：

多異氰酸酯或二異氰酸酯：???????14-32

聚酯多元醇或/?和聚醚多元醇：???60-80

丙烯酸酯：???????????4.5-5

擴???鏈???劑：???????1.5-3

良???溶???劑?????????80-200

催???化???劑：???????0.5-1

抗???氧???劑：???????0.5-1。

上述脫水處理，是將聚酯多元醇或聚醚多元醇或二者的混合物加入反應釜中，開動攪拌，并升溫加熱，使液溫達到50-70℃左右，啟動真空泵，使反應釜內真空度緩慢的升至0.098-0.1MPa,控制釜內溫度為110℃左右3小時，出料，置于密閉儲槽中備用。

上述的通過滴定法測定NCO的含量確定反應程度，其方法描述為：稱取3.5～6.5g預聚物，放入干燥過的燒瓶，用移液管加入20mL新配制的二正丁胺溶液，再加入50mL干燥的THF，搖勻，加入100mL無水異丙醇，用0.5mL溴甲酚綠做指示劑，用1N的鹽酸溶液滴定至黃色即為終點，最后再做空白實驗，然后按NCO%=mLHCl空白-mLHCl樣品/樣品重量x4.2計算出NCO基團的含量，當NCO含量達到理論值時即表示反應結束，出料，得到所需的粘接材料用熱熔型聚氨酯樹脂；所述二正丁胺溶液是通過在容量瓶中338mL二正丁胺用干燥的甲苯稀釋到1000mL配制得到。

上述的多異氰酸酯或二異氰酸酯包括二異氰酸酯、三異氰酸酯和多異氰酸酯，所述二異氰酸酯包括TDI、MDI、HDI、TMHDI、IPDI以及HXDI組合的任一種。尤以其中的一種或兩種復合使用效果較好。

上述聚醚多元醇與聚酯多元醇包括PDA、PEA、PBA、PCL、PCDL、PTMEG、PEG以及PPG組合的任一種；所述天然多元醇包括植物油多元醇和松香酯多元醇。尤以PCL或PCL與PTMEG兩種混合使用效果最佳。

上述羥基丙烯酸酯包括丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯及環氧丙烯酸酯。本發明選用環氧丙烯酸酯或（甲基）丙烯酸羥丙酯作為功能單體封端。