專利名稱：聚氨酯濕固化熱熔平貼膠及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合成膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種家具、建材業(yè)上使用的膠粘劑，具體地說(shuō)是ー種平貼裝飾用聚氨酯濕固化熱熔平貼膠及其制作方法。
背景技術(shù)：
以往，家具、建材行業(yè)里裝飾過(guò)程使用的膠粘劑都是溶劑膠或水性膠，樹脂成分包括環(huán)氧、酚醛、脲醛、三聚氰胺-甲醛、白乳膠、萬(wàn)能膠等。但這些膠粘劑的缺點(diǎn)是需要加熱固化，或要求被粘接材料的含水率低；更致命的是，這些膠粘劑均含有游離的甲醛或有損壞環(huán)境的有機(jī)溶剤，對(duì)人類健康、生產(chǎn)和生活環(huán)境產(chǎn)生影響。從施膠エ藝上來(lái)講，它們的固化過(guò)程需要發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)或揮發(fā)溶剤，從施膠(涂、噴、刷、輥涂等)到初歩固化(兩種被粘件之間定位)需要一定的時(shí)間，因而限制了用膠過(guò)程的自動(dòng)化和工作效率。
將聚氨酯膠粘劑應(yīng)用于木材與裝飾行業(yè)是近幾年才有的事，美國(guó)、意大利、日本、德國(guó)等エ業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在濕固化聚氨酯膠粘劑的研制方面取得了顯著的成果。例如，美國(guó)POLYMER TECHNOLOGY (寶來(lái)科技)公司，德國(guó)Jowat (膠王)、Kleiberit (克カ寶)等公司開發(fā)了很多性能優(yōu)良的熱熔膠產(chǎn)品，有力地推動(dòng)了熱熔膠在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)上海遠(yuǎn)智熱熔膠、康達(dá)、無(wú)錫萊恩科技、煙臺(tái)信誼、東莞王好、廣深圳鵬博盛實(shí)業(yè)等公司開展了很好的前期科研工作，取得了一些初步成果和相關(guān)產(chǎn)品，但與下游客戶的要求尚存在ー些差距，特別是針對(duì)不同施膠エ藝和應(yīng)用性能的適應(yīng)性普遍不夠，影響了熱熔膠產(chǎn)品的大批量定型生產(chǎn)和市場(chǎng)銷售。所謂平貼，是指對(duì)于家具、板材需要裝飾的表面是平整的，而且面積相對(duì)較大時(shí)的ー種貼面裝飾(見附圖I)。其裝飾エ藝是平推式涂膠和循序壓合，要求趕盡液體膠膜里的氣泡，確?；呐c飾面物之間不存在“空洞”，密實(shí)貼紫，整面粘接牢固。而目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品很難達(dá)到此要求的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明g在提供ー種家具及裝飾材料封邊用的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠及其制備方法。該聚氨酯濕固化熱熔平貼膠不含任何有機(jī)溶剤，固含量100%，“定位”時(shí)間短，貼飾膜和被飾基材間黏貼快速、準(zhǔn)確，粘接強(qiáng)度高，抗剝離好，固化后的膠膜柔軟，富于彈性，低溫下不冷脆，能耐水、弱酸弱堿和80°c以下的使用環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)方案是
ー種聚氨酯濕固化熱熔平貼膠，按照重量份計(jì)算，原料包括以下成分
聚醚多元醇混合物100份
聚酯多元醇混合物800份 1400份
ニ苯甲基ニ異氰酸酯 200份 255份 增塑劑180份 230份
擴(kuò)鏈劑18份 32份；其中，聚酯多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1000 5000 ;所述聚酯多元醇混合物選自牌號(hào)PHL-1600、牌號(hào)PH-2000、牌號(hào)CMA-1044和牌號(hào)CMA-44中的聚酯多元醇中ー種或幾種；聚醚多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1500 6000 ;聚醚多元醇混合物選自牌號(hào)4110、牌號(hào) LDL-3000DF、牌號(hào) LDL-4000D、牌號(hào) N-330、牌號(hào) N-251、牌號(hào) ZS-2012、牌號(hào) GP-104G、牌號(hào)DL-2000D和牌號(hào)EP-330N的聚醚多元醇中的ー種或幾種。所述聚酯多元醇混合物的組成成分和重量份比例優(yōu)選為以下兩種之一
(1)牌號(hào)PHL-160030份 50份 牌號(hào)CMA-1044 15份 35份；
(2)牌號(hào)PHL-160030份 50份 牌號(hào)PH-2000 I份 25份
牌號(hào)CMA-1044 15份 35份 牌號(hào)CMA-44 I份 12份；
所述聚醚多元醇混合物的組成成分和重量份比例優(yōu)選為
牌號(hào)411040份 60份
牌號(hào)N-33030份 35份
牌號(hào)N-25120份 30份
牌號(hào)GP-104G 8份 15份 牌號(hào)EP-330N 10份 24份。所述增塑劑優(yōu)選為聚酰胺樹脂，擴(kuò)鏈劑優(yōu)選為YH-55偶聯(lián)劑或YE-44環(huán)氧樹脂。原料還可以包括7 10重量份的填料、7 10重量份的增粘劑和I I. 5重量份的隱性催化劑，所述填料優(yōu)選為納米級(jí)ニ氧化硅，所述增粘劑優(yōu)選為改性松香樹脂，所述隱性催化劑優(yōu)選為雙嗎啉基ニこ基醚。制備聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的方法，按照上述重量份配比稱取聚酯多元醇混合物、聚醚多元醇混合物、增塑劑、增粘樹脂、填料、擴(kuò)鏈劑加入反應(yīng)釜中，在-O. 08 MPa -O. IMPa的壓カ下升溫至90°C 120°C下熔化、脫水至液料無(wú)氣泡逸出，降溫至80°C 100°C，再加入ニ苯甲基ニ異氰酸酯聚合反應(yīng)3 h 4h，直至殘余的異氰酸根摩爾百分含量達(dá)到
O.2%-3%，然后加入隱性催化劑，繼續(xù)攪拌分散20 min 40 min,降溫至60°C 80°C，趁熱過(guò)濾、出料，即得到聚氨酯濕固化熱熔平貼膠。
所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的粘接強(qiáng)度為20 MPa 25MPa，開放時(shí)間為140秒 160秒，抗90°剝離強(qiáng)度達(dá)8 N/ cnTl6 N/ cm。本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠在實(shí)木板、中、高壓密度板、層壓板以及塑料、合金或復(fù)合板材平貼中的應(yīng)用。下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的解釋和說(shuō)明
本發(fā)明所述原料來(lái)源均為市購(gòu)的現(xiàn)有產(chǎn)品。在反應(yīng)性濕固化聚氨酯熱熔膠的配方設(shè)計(jì)中，一般是通過(guò)改變配方原料中異氰酸與聚醚(與或酷)的摩爾比(簡(jiǎn)稱R值)來(lái)調(diào)整產(chǎn)品的熔融黏度和開放時(shí)間，通過(guò)調(diào)整聚醚多元醇和聚酯多元醇的配比來(lái)改變產(chǎn)品的粘接強(qiáng)度、定位時(shí)間和固化速度。本平貼膠的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是R值取I. 5 2.0，聚醚多元醇和聚酷多元醇的配比為I: 8 14。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠具有以下優(yōu)勢(shì)I.本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠不含任何有機(jī)溶剤，綠色環(huán)保，無(wú)毒，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染小，符合我國(guó)的環(huán)保政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。2.本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠高固體份。該熱熔膠是100%的固體形態(tài)，固化過(guò)程不產(chǎn)生低分子物，成膜收縮率低，物料利用率高。3.本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠初歩固化(開放)時(shí)間短，貼飾膜和被飾基材間定位迅速、準(zhǔn)確，適合于自動(dòng)化施工和控制，提高工作效率。4.本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠利用基材或者環(huán)境中的濕氣進(jìn)行反應(yīng)交聯(lián)固化，粘接強(qiáng)度高，抗剝離好。5.本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠固化后的膠膜柔軟，富于彈性，低溫下不冷脆，能耐水、弱酸弱堿和80°C以下的使用環(huán)境。


圖I是用本發(fā)明的聚氨酯濕固化熱熔平貼膠進(jìn)行包裹貼合的ー種方式示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。本發(fā)明的所有原料均為市購(gòu)的現(xiàn)有產(chǎn)品，從網(wǎng)上可以直接查到購(gòu)買廠家。實(shí)施例I :
(1)稱料配合聚酯多元醇混合物，其組成成分和重量份比例為
牌號(hào) PHL-160035 份
牌號(hào)PH-200010份
牌號(hào) CMA-104430 份
牌號(hào)CMA-4410份；
所述聚醚多元醇混合物的組成成分和重量份比例為
牌號(hào)411040份
牌號(hào)N-33031份
牌號(hào)N-25125份
牌號(hào)GP-104G10份
牌號(hào) EP-330N12 份；
(2)按重量配比稱取聚醚多元醇混合物100份、聚酯多元醇混合物1400份、YH-55偶聯(lián)劑14份、聚酰胺樹脂200份和改性松香樹脂8份加入反應(yīng)釜中，在-O. 08 -O. I MPa的壓力下升溫至120°C下熔化、脫水至液料無(wú)氣泡逸出，降溫至90°C，再稱量220份ニ苯甲基ニ異氰酸酷，加入反應(yīng)釜中聚合反應(yīng)3. 5 h，直至殘余的異氰酸根摩爾百分含量達(dá)到O. 9%，繼續(xù)攪拌分散30min，降溫至60°C，趁熱過(guò)濾、出料，迅即密封包裝即得聚氨酯濕固化熱熔平貼膠。
本實(shí)施例所得的聚氨酯平貼膠涂膠量70 g/m2，開放時(shí)間150秒，用于含水率為8 18%的木材基材的膠接時(shí)(見圖1)，能獲得很好的膠合強(qiáng)度，粘接強(qiáng)度為20MPa以上，抗90°剝尚強(qiáng)度達(dá)12 N/cm。實(shí)施例2 (1)稱料配合聚酯多元醇混合物，其組成成分和重量份比例為
牌號(hào) PHL-160040 份
牌號(hào)CMA-4420份；
所述聚醚多元醇混合物的組成成分和重量份比例為
牌號(hào)411050份
牌號(hào)N-33035份
牌號(hào)N-25122份
牌號(hào)GP-104G9份
牌號(hào)EP-330N20份
牌號(hào)ZS20128份；
(2)按重量配比稱取聚醚多元醇混合物100份、聚酯多元醇混合物800份、YH-44偶聯(lián)劑16份、聚酰胺樹脂230份和改性松香樹脂10份、納米ニ氧化硅10份加入反應(yīng)釜中，在-O. 08 -O. I MPa的壓カ下升溫至110°C下熔化、脫水至液料無(wú)氣泡逸出，降溫至80°C，再稱量230份ニ苯甲基ニ異氰酸酷，加入反應(yīng)釜中聚合反應(yīng)3 h，直至殘余的異氰酸根摩爾百分含量達(dá)到I. 2%，然后加入I份雙嗎啉基ニこ基醚，繼續(xù)攪拌分散35min，降溫至65°C，趁熱過(guò)濾、出料，迅即密封包裝即得聚氨酯濕固化熱熔平貼膠。
本實(shí)施例所得的聚氨酯平貼膠涂膠量85g/m2,開放時(shí)間150秒，用于含水率為8 18%的木材基材的膠接時(shí)(見圖1)，能獲得很好的膠合強(qiáng)度，粘接強(qiáng)度為20MPa以上，抗90°剝尚強(qiáng)度達(dá)11 N/cm。實(shí)施例3
(1)稱料配合聚酯多元醇混合物，其組成成分和重量份比例為
牌號(hào) PHL-160035 份
牌號(hào)PH-20008份
牌號(hào) CMA-104420 份
牌號(hào)CMA-448份；
所述聚醚多元醇混合物的組成成分和重量份比例為
牌號(hào)411042份
牌號(hào)N-33030份
牌號(hào)N-25120份
牌號(hào)GP-104G15份
牌號(hào) EP-330N11 份；
(2)按重量配比稱取聚醚多元醇混合物100份、聚酯多元醇混合物1100份、YH-55偶聯(lián)劑13份、聚酰胺樹脂200份納米ニ氧化硅9份加入反應(yīng)釜中，在-O. 08 -O. I MPa的壓カ下升溫至115°C下熔化、脫水至液料無(wú)氣泡逸出，降溫至80°C，再稱量180份ニ苯甲基ニ異氰酸酯，加入反應(yīng)釜中聚合反應(yīng)3 h，直至殘余的異氰酸根摩爾百分含量達(dá)到1.5%，然后加入I份雙嗎啉基ニこ基醚，加入繼續(xù)攪拌分散40min，降溫至60°C，趁熱過(guò)濾、出料，迅即密封包裝即得聚氨酯濕固化熱熔平貼膠。本實(shí)施例所得的聚氨酯平貼膠涂膠量65g/m2，開放時(shí)間145秒，用于含水率為8 18%的木材基材的膠接時(shí)(見圖I )，能獲得很好的膠合強(qiáng)度，粘接強(qiáng)度為20MPa以上，抗90°剝離強(qiáng)度達(dá)13 N/cm。實(shí)施例4-6
實(shí)施例4至實(shí)施例6的制作過(guò)程與上述例I類同，原料用量按表I中給定的數(shù)據(jù)稱取，投加、升降溫操作順序也與上述程序類似。開放時(shí)間為60 180秒，用于含水率為5 25%的木材基材的膠接時(shí)都有很好的膠接強(qiáng)度，抗90°剝離強(qiáng)度達(dá)8 16 N/cm，此處不再一一贅述。表I實(shí)施例1-6的原料重量份添加比例
原料錢きH實(shí)__2鎌·例3實(shí)麵一誠(chéng)例5實(shí)酬
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權(quán)利要求
1.ー種聚氨酯濕固化熱熔平貼膠，其特征是，按照重量份計(jì)算，原料包括以下成分 聚醚多元醇混合物100份 聚酯多元醇混合物800份 1400份 ニ苯甲基ニ異氰酸酯 200份 255份 增塑劑180份 230份 擴(kuò)鏈劑18份 32份； 其中，聚酯多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1000 5000 ;所述聚酯多元醇混合物選自牌號(hào)PHL-1600、牌號(hào)PH-2000、牌號(hào)CMA-1044和牌號(hào)CMA-44中的聚酯多元醇中ー種或幾種；聚醚多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1500 6000 ;聚醚多元醇混合物選自牌號(hào)4110、牌號(hào) LDL-3000DF、牌號(hào) LDL-4000D、牌號(hào) N-330、牌號(hào) N-251、牌號(hào) ZS-2012、牌號(hào) GP-104G、牌號(hào)DL-2000D和牌號(hào)EP-330N的聚醚多元醇中的ー種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠，其特征是，所述聚酯多元醇混合物的組成成分和重量份比例為以下兩種之一 (1)牌號(hào)PHL-1600 30份 50份 牌號(hào)CMA-1044 15份 35份； (2)牌號(hào)PHL-1600 30份 50份 牌號(hào)PH-2000 I份 25份 牌號(hào)CMA-1044 15份 35份 牌號(hào)CMA-44 I份 12份； 所述聚醚多元醇混合物的組成成分和重量份比例為 牌號(hào)411040份 60份 牌號(hào)N-33030份 35份 牌號(hào)N-25120份 30份 牌號(hào)GP-104G 8份 15份 牌號(hào)EP-330N 10份 24份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠，其特征是，所述增塑劑為聚酰胺樹月旨，擴(kuò)鏈劑為YH-55偶聯(lián)劑或YE-44環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠，其特征是，原料還包括7 10重量份的填料、7 10重量份的增粘劑和I I. 5重量份的隱性催化劑，所述填料為納米級(jí)ニ氧化硅，所述增粘劑為改性松香樹脂，所述隱性催化劑為雙嗎啉基ニこ基醚。
5.制備權(quán)利要求I 4之一所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的方法，其特征是，按照上述重量份配比稱取聚酯多元醇混合物、聚醚多元醇混合物、增塑劑、增粘樹脂、填料、擴(kuò)鏈劑加入反應(yīng)釜中，在-O. 08 MPa -O. I MPa的壓カ下升溫至90°C 120°C下熔化、脫水至液料無(wú)氣泡逸出，降溫至80°C 100°C，再加入ニ苯甲基ニ異氰酸酯聚合反應(yīng)3 h 4h，直至殘余的異氰酸根摩爾百分含量達(dá)到O. 2%-3%，然后加入隱性催化劑，繼續(xù)攪拌分散20 min 40 min,降溫至60°C 80°C，趁熱過(guò)濾、出料，即得到聚氨酯濕固化熱熔平貼膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的制備方法，其特征是，所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的粘接強(qiáng)度為20 MPa 25MPa，開放時(shí)間為140秒 160秒，抗90°剝離強(qiáng)度達(dá)8 N/ cm 16 N/ cm。
7.權(quán)利要求I 4之一所述聚氨酯濕固化熱熔平貼膠在實(shí)木板、中、高壓密度板、層壓板以及塑料、合金或復(fù)合板材平貼中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚氨酯濕固化熱熔平貼膠及其制作方法。按照重量份計(jì)算，該聚氨酯濕固化熱熔平貼膠的原料包括以下成分聚酯多元醇混合物、聚醚多元醇混合物、二苯甲基二異氰酸酯、增塑劑、擴(kuò)鏈劑、增粘劑、催化劑；其中，聚酯多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1000～5000；聚醚多元醇混合物的相對(duì)分子質(zhì)量為1500～6000；聚氨酯濕固化熱熔平貼膠不含任何有機(jī)溶劑，固含量100%，“定位”時(shí)間短，貼飾膜和被飾基材間黏貼快速、準(zhǔn)確，粘接強(qiáng)度高，抗剝離好，固化后的膠膜柔軟，富于彈性，低溫下不冷脆，能耐水、弱酸弱堿和80℃以下的使用環(huán)境。
文檔編號(hào)C08G18/76GK102690627SQ201210187439
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者舒躍輝, 蔣海林 申請(qǐng)人:舒躍輝