[發明專利]一種低分子量聚氨酯樹脂及其在增粘樹脂方面的應用

有效

• 申請號: 202110201592.3
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112979904B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 傅愷凡;任光雷;宋紅瑋;劉德富;潘靖愷
• 申請（專利權）人: 美瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/48;C09J175/04;C09J175/08;C09J11/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明屬于高分子材料領域，涉及一種低分子量聚氨酯樹脂及其在增粘樹脂方面的應用，包括：將小分子二元醇加入釜式反應器，在惰性氣體保護下，加熱、抽真空、除水；將除水后的二元醇物料降溫，分多次加入二異氰酸酯，每次加入后等待溫度降低至70℃以下再進行下一次加入，加入完畢后，繼續反應，得到低分子量聚氨酯樹脂。擁有可調節的分子量與結構，可以根據需要選擇其玻璃化轉變溫度。而且本發明提供的低分子量聚氨酯，通過控制反應工藝，極大地減少了交聯的發生，使其容易分散于多元醇、溶劑以及聚氨酯膠黏劑中。并且本發明提供的低分子量聚氨酯含有活性基團，可以與膠粘劑之間發生化學反應，提供了更優良地膠粘劑本體強度。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種低分子量聚氨酯樹脂及其在增粘樹脂方面的應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

目前聚氨酯膠粘劑領域普遍通過加入增黏樹脂，來改善聚氨酯膠粘劑的初黏性能，調節黏度、開放時間、加工溫度等參數。目前使用的增黏樹脂有石油樹脂、聚丙烯酸酯、松香樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯熱熔膠等。這些增黏樹脂一般都存在與膠粘劑本體相容性差的問題，導致熱熔膠不透明、增粘樹脂溶解分散困難甚至析出。聚氨酯熱熔膠雖然相容性好，但是其分子量一般較大，或者內部存在交聯，在實際使用時會遇到分散困難的問題，開發一種與聚氨酯膠粘劑本體具有良好相容性的增黏樹脂是很有必要的。

有研究介紹了一種分子量在3000～7500amu的熱塑性聚氨酯，并且將之與聚苯醚共混，得到一種新的工程塑料。該方案使用單羥小分子作為封端劑來調節分子量，使其不含活性基團參與后續反應。且工藝方面沒有阻止在聚合反應中的交聯，得到的熱塑性聚氨酯無法良好分散在膠粘劑中。

有研究介紹了一種分子量為3000～5000amu以下聚氨酯樹脂，并將其用于油墨。該發明也有不含活性基團、本體存在交聯而無法分散的問題，仍不適用于增黏樹脂。

發明內容

本發明針對現有技術方案的缺陷及不足，提供了一種低分子量的聚氨酯樹脂，擁有可調節的分子量與結構，可以根據需要選擇其玻璃化轉變溫度。而且本發明提供的低分子量聚氨酯，通過控制反應工藝，極大地減少了交聯的發生，使其容易分散于多元醇、溶劑以及聚氨酯膠黏劑中。并且本發明提供的低分子量聚氨酯含有活性基團，可以與膠粘劑之間發生化學反應，提供了更優良地膠粘劑本體強度。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種低分子量聚氨酯樹脂的制備方法，包括：

將小分子二元醇加入釜式反應器，在惰性氣體保護下，加熱、抽真空、除水；

將除水后的二元醇物料降溫，分多次加入二異氰酸酯，每次加入后等待溫度降低至70℃以下再進行下一次加入，加入完畢后，繼續反應，得到低分子量聚氨酯樹脂。

傳統技術方案使用釜式工藝是基本被淘汰的初期工藝，主要優點是有利于軟硬段的分相與分子量的增長。但本申請研究發現：使用釜式反應器與分部投料可以有效地解決交聯問題，從而進一步解決了樹脂在膠粘劑體系中分散的問題。

本發明的第二個方面，提供了任一上述的方法制備的低分子量聚氨酯樹脂，分子量低于5000g/mol，端基為羥基，且玻璃化轉變溫度為0℃～80℃。

本發明通過調整低分子量聚氨酯樹脂的結構與加入比例，生產出的聚氨酯膠粘劑可做到表干時間合適、初黏力優秀，并且膠體透明。

本發明的第三個方面，提供了上述的低分子量聚氨酯樹脂作為增黏樹脂在聚氨酯膠膠粘劑改性中的應用。

本發明的工藝可以控制體系中化學交聯的生成，實現產品良好的溶解性，因此，有望在聚氨酯膠膠粘劑改性中得到廣泛的應用。