[發明專利]一種含有肟氨酯動態鍵的聚氨酯熱熔膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910107536.6
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109852326B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 游正偉;王署亮
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C09J175/08
• 分類號: C09J175/08;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/38
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

本發明涉及一種含有肟氨酯動態鍵的聚氨酯熱熔膠黏劑及其制備方法，聚合單體包括：至少一種多異氰酸酯、至少一種小分子肟、至少一種多元醇。本發明將動態共價鍵引入到交聯的聚氨酯熱熔膠體系中，利用動態鍵的引入能使熱固性材料具有一定的熱塑性的性質，得到兼具熱塑性聚氨酯與反應型聚氨酯熱熔膠優勢的熱熔膠，對于聚氨酯膠黏劑的實際應用來說，具有非常大的實際意義。

技術領域

本發明屬于熱熔膠黏劑領域，特別涉及一種含有肟氨酯動態鍵的聚氨酯熱熔膠黏劑及其制備方法。

背景技術

熱熔膠黏劑是一種無溶劑型的膠黏劑，常溫下是固體，不具有粘結性，加熱熔融以后可以流動，與表面發生良好的潤濕作用，冷卻以后具有優異的粘結性能。與溶劑型膠黏劑相比，熱熔膠黏劑(HMA)有望成為下一代綠色粘合劑，因為它的無溶劑粘合劑可以避免揮發性有機化合物(VOCs)的排放。聚氨酯性能的可調性很強，聚氨酯熱熔膠是一類重要的熱熔膠黏劑。現有的熱熔聚氨酯粘合劑主要分為兩類，一類是熱塑性聚氨酯(TPU)膠黏劑，其在加熱至一定溫度時可流動并在冷卻時固定。另一種是反應型聚氨酯(PUR)，當它完全固化時具有永久的交聯結構。反應型聚氨酯(PUR)通常表示具有低分子量的異氰酸酯封端的線性聚氨酯，其可進一步與來自大氣的水分反應并最終形成永久交聯結構。與熱塑性聚氨酯(TPU)相比，反應型聚氨酯PUR由于其永久的交聯結構，通常具有更高的粘合強度，更好的耐熱性和優異的耐化學性。然而，由于其分子量較低、固化速度較慢，反應型聚氨酯(PUR)的初始粘合強度一般較低。而且如果周圍環境相對干燥，則反應型聚氨酯(PUR)幾乎不能形成交聯網絡，即使在相對濕潤的氣氛下，它也總是需要幾天才能與水分充分反應。除此之外，由于反應型聚氨酯中存在大量活性的異氰酸酯基團，因此反應型聚氨酯(PUR)具有相對短的儲存期。而且，一旦形成交聯結構，它幾乎不能從基材上除去。另一方面，熱塑性聚氨酯粘合劑具有一些互補的性能，例如相對高的初始粘合強度，較長的儲存期和可逆的粘合性。

動態鍵是基于一系列可逆平衡的化學可逆反應所形成的化學鍵，它們能在一定的外界條件(如熱、pH值、光和催化劑等)刺激作用下，可以發生可逆的“斷裂”與“結合”，從而實現分子間的動態分離與重組。近年來動態鍵被廣泛引入到交聯型聚合物體系中，賦予材料一些自愈合，重加工的性能，如CN2017100311502。但是先前基于動態鍵制備的材料，大多報道只關注與材料的自愈合和再加工的能力，對于含有動態鍵的膠黏劑報道還不是很多。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種含有肟氨酯動態鍵的聚氨酯熱熔膠黏劑及其制備方法，該聚氨酯熱熔膠黏劑兼具熱塑性聚氨酯與反應型聚氨酯熱熔膠優勢，具有良好的粘結性能以及可逆的粘合性。

本發明提供了一種含有肟氨酯動態鍵的聚氨酯熱熔膠黏劑，：聚合單體包括：至少一種多異氰酸酯、至少一種小分子肟、至少一種多元醇。

進一步的，所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二甲基聯苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、環己烷二亞甲基二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯中的至少一種。

進一步的，所述小分子肟選自丁二酮肟(二甲基乙醛肟)、丙酮醛二肟、1,4-苯醌二肟、對苯二甲醛二肟、1,3,5-苯三甲醛肟、4-氨基芐氨肟、2-丙氧基苯甲醛肟、2-氨基芐氨肟、環丙烷-1-甲胺肟、呋喃-2-甲胺肟、2,3-二羥基苯甲醛肟中的至少一種。

進一步的，所述多元醇選自甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、蓖麻油、聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚苯二甲酸二醇酯、聚己二酸-己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚-己內酯中的至少一種

優選的，所述聚氨酯熱熔膠黏劑的結構通式如下：