專利名稱：一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯材料技術(shù)，特別是一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法。
背景技術(shù)：
熱塑性聚氨酯(TPU)是一種由低聚物多元醇軟段與二異氰酸酯-擴(kuò)鏈劑硬段構(gòu)成的的線性嵌段共聚物，它具有高光澤度、高附著力、良好的耐候性、對玻璃及極性小的材料的粘接性能良好等優(yōu)點(diǎn)，并且其應(yīng)用性能具有廣泛的可調(diào)性，可以用作各種材質(zhì)的粘合劑。TPU加工工藝有熔融法和溶液法，熔融加工是用塑料工業(yè)常用的工藝如混煉、壓延、擠出、吹塑和模塑，加工工藝中不需要添加溶劑。溶液加工是TPU膠粒溶于溶劑或直接在溶劑中聚合而制成溶液再進(jìn)行涂覆、紡絲等。熱熔膠具有粘合速度快、無毒、粘合工藝簡單，又有較好的粘結(jié)強(qiáng)度與柔韌性，因此主要應(yīng)用于片材、金屬、木材、塑料等材質(zhì)的面粘接，具有粘接面接合面積大，涂膠量均勻粘合平整等特點(diǎn)。而由于熱熔膠使用可靠性高，化學(xué)和物理均勻性好，粘合工藝簡便，浪費(fèi)少，不存在混合問題，可使膠粘劑達(dá)到最佳物理性能，采用熔融法加工，不使用有機(jī)溶劑，生產(chǎn)場地不會受到污染。隨著國內(nèi)外對環(huán)境污染問題越來越重視，熱熔膠膜采用無溶劑熱熔加工，可徹底解決溶劑引起的公害問題，并且節(jié)省成本，從而廣泛受到用戶的歡迎。由于國外企業(yè)對國內(nèi)熱熔膠技術(shù)的封鎖，而國內(nèi)在此方面研究不多，國內(nèi)的產(chǎn)品也并不多見，生產(chǎn)量很?。粐a(chǎn)聚氨酯熱熔膠膜普遍存在粘接強(qiáng)度不好、抗回粘性差等缺點(diǎn)；而進(jìn)口產(chǎn)品雖然性能較好，但價格昂貴，且供貨不穩(wěn) 定，嚴(yán)重影響了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，使得聚氨酯熱熔膠具有較大的熔融指數(shù)和較高的剝離強(qiáng)度，適用于熔融加工工藝，具有環(huán)保、無溶劑污染等特點(diǎn)。為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
本發(fā)明的一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是
首先將大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑、耐黃變助劑和催化劑按照一定比例投入到反應(yīng)釜中，其中大分子多元醇占總投料量的75%-95%，擴(kuò)鏈劑為總投料量的4%-10%，耐黃變助劑占總投料量的O. 1%_1%，催化劑占總投料量的O. 01%-0. 1% ;在6(Tl20°C真空度不低于-O. 095MPa下攪拌2_8h混合均勻,攪拌速率60 80r/min ；
然后將一種或多種二氰酸酯與上述反應(yīng)釜中的物料混合后在8(Tl00°C反應(yīng)3 5min，在130°C條件下熟化5h或者用澆注機(jī)進(jìn)行澆注，接著在7(T12(TC下進(jìn)入雙螺桿反應(yīng)器擠出，雙螺桿溫度設(shè)定在120-250°C之間，最后進(jìn)行造粒得到成品；其中二異氰酸酯的加入量以反應(yīng)釜中的大分子多元醇和擴(kuò)鏈劑的混合摩爾數(shù)為參照，二異氰酸酯以-NCO的含量計，大分子多元醇和擴(kuò)鏈劑以-OH的含量計，-OH與-NCO的摩爾比為1:0. 9-1. 5，催化劑的用量占聚氨酯總質(zhì)量的O. 01%到O. 1%之間。所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，所述的大分子二醇可以為平均分子量為600-5000的聚酯二元醇、平均分子量為500-3000的聚醚二元醇的一種或幾種任意比例的混合物。所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，所述的擴(kuò)鏈劑可以是1，4-丁二醇、I, 3-丙二醇、1，6-己二醇、甲基丙二醇、新戊二醇中的一種或幾種任意比例的混合物。所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，所述的二異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4’_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或幾種任意比例的混合物。所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，所述的催化劑可以是三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二丁基錫二月桂酸、氯化亞錫的一種或幾種任意比例的混合物。所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，所述的耐黃變助劑為抗氧劑1010、抗氧劑1024、抗氧劑1076、抗氧劑264、UV-292、UV-327、UV-234中一種或幾種任意比例的混合物。本專利所述的份數(shù)，如無特別說明，均為質(zhì)量份數(shù)。所述的分子量，均為數(shù)均分子量。這些技術(shù)方案也可以互相組合或者結(jié)合，從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。通過采用上述技術(shù)方案 ，本發(fā)明提供一種熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法，可以使得生成的熱塑性聚氨酯彈性體具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、產(chǎn)品具有較高的熔融指數(shù)和較大的剝離強(qiáng)度，適用于熔融加工，粘合工藝簡便，浪費(fèi)少，粘接牢固；
2、產(chǎn)品具有較高的模量、斷裂強(qiáng)度以及優(yōu)良的伸長率；
3、粘接過程不需要有機(jī)溶劑，對環(huán)境不會造成溶劑揮發(fā)產(chǎn)生的污染，操作安全，無需防爆措施，加工工藝簡單，不需要溶于有機(jī)溶劑，節(jié)省加工時間和能源消耗，減少了生產(chǎn)周期，降低成本。
具體實施例方式實施例1
將平均分子量1500的聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇300g、1，4- 丁二醇9. Olg和O. 76g抗氧劑264、1. 15g UV-292加入1. OL的玻璃瓶中，該裝置帶有攪拌、溫控系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。在真空度負(fù)壓O. 095MPa下溫度控制在100-12(TC抽空2h，測其水分需低于O. 05%之下，而后加入O. 38g氯化亞錫,攪拌均勻。上述的混合物降至70°C后加入4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯73. 6g，抽真空脫泡反應(yīng)，反應(yīng)三分鐘后倒入聚四氟乙烯盤中，在130°C烘箱中熟化5h，測其性能。分別按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 528-82、GB/T 529-1999 和 GB/T3682-2000 對斷裂伸長率、斷裂強(qiáng)度和熔融指數(shù)進(jìn)行檢測。將熱熔膠放在壓力成型機(jī)上，制成厚約120um、長100mm、寬為25mm的試樣，講試樣放在兩條長為200mm，寬為25mm的PVC之間，用電熨斗在150°C下壓燙30-50s，冷卻，放置24h待用。在拉力試驗機(jī)以100mm/min的速度進(jìn)行T型剝離強(qiáng)度測定，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2791-1995。拉力機(jī)測試條件為室溫25°C，空氣濕度55%，拉力機(jī)加荷速度100mm/min。實施例2
將平均分子量2000的聚己二酸-1，6-己二醇酯二醇400g，I, 6-己二醇16. 4g和加入1.OL的玻璃瓶中，該實驗裝置帶有攪拌、溫控系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。在真空度負(fù)壓O. 095MPa下溫度控制在100-12(TC抽空2h，測其水分需低于O. 05%之下。向上述的混合物加入O. 002g的二月桂酸二丁基錫，而后加入4，4’- 二苯基甲烷二異氰酸酯83. 4g，反應(yīng)三分鐘后倒入聚四氟乙烯盤中，在130°C烘箱中熟化5h，測其性能。分別按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 528-82、GB/T 529-1999和GB/T3682-2000對斷裂伸長率、斷裂強(qiáng)度和熔融指數(shù)進(jìn)行檢測。將熱熔膠放在壓力成型機(jī)上，制成厚約120um，長100mm，寬為25mm的試樣，講試樣放在兩條長為200mm，寬為25mm的PVC之間，用電熨斗在150°C下壓燙30-50s，冷卻，放置24h待用。在拉力試驗機(jī)以100mm/min的速度進(jìn)行T型剝離強(qiáng)度測定，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2791-1995。拉力機(jī)測試條件為室溫25°C，空氣濕度55%，拉力機(jī)加荷速度 1OOmm/miη。對比例
與市場上同類產(chǎn)品某牌號Α、B在相同測試條件下對比數(shù)據(jù)見表I 表I實例與Α、B性能對比
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是首先將大分子多元醇、擴(kuò)鏈齊U、耐黃變助劑和催化劑按照一定比例投入到反應(yīng)釜中，其中大分子多元醇占總投料量的75%-95%，擴(kuò)鏈劑為總投料量的4%-10%，耐黃變助劑占總投料量的O. 1%-1%，催化劑占總投料量的O. 01%-0. 1% ;在6(Tl20°C真空度不低于-O. 095MPa下攪拌2_8h混合均勻，攪拌速率60 80r/min ； 然后將一種或多種二氰酸酯與上述反應(yīng)釜中的物料混合后在8(Tl00°C反應(yīng)3 5min，在130°C條件下熟化5h或者用澆注機(jī)進(jìn)行澆注，接著在7(T12(TC下進(jìn)入雙螺桿反應(yīng)器擠出，雙螺桿溫度設(shè)定在120-250°C之間，最后進(jìn)行造粒得到成品；其中二異氰酸酯的加入量以反應(yīng)釜中的大分子多元醇和擴(kuò)鏈劑的混合摩爾數(shù)為參照，二異氰酸酯以-NCO的含量計，大分子多元醇和擴(kuò)鏈劑以-OH的含量計，-OH與-NCO的摩爾比為1:0. 9-1. 5，催化劑的用量占聚氨酯總質(zhì)量的O. 01%到O. 1%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是所述的大分子二醇為平均分子量為600-5000的聚酯二元醇、平均分子量為500-3000的聚醚二元醇的一種或幾種任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是所述的擴(kuò)鏈劑是1，4- 丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇、甲基丙二醇、新戊二醇中的一種或幾種任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是所述的二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(ΙΗΠ)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或幾種任意比例的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是所述的催化劑是三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二丁基錫二月桂酸、氯化亞錫的一種或幾種任意比例的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，其特征是所述的耐黃變助劑為抗氧劑1010、抗氧劑1024、抗氧劑1076、抗氧劑264、UV-292、UV_327、UV_234中一種或者幾種任意比例的混合物。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種高強(qiáng)度熱熔膠膜用聚氨酯的制備方法，將大分子多元醇75%-95%，擴(kuò)鏈劑4%-10%、耐黃變助劑0.1%-1%、催化劑0.01%-0.1%；在60~120℃真空度不低于-0.095MPa下攪拌2-8h混合均勻；然后將二氰酸酯與上述物料混合后在80~100℃反應(yīng)3~5min，在130℃條件下熟化5h或用澆注機(jī)擠出造粒得到成品；-OH與-NCO的摩爾比為10.9-1.5，催化劑占0.01%~0.1%。本發(fā)明生成的熱塑性聚氨酯彈性體熔融指數(shù)高、剝離強(qiáng)度大，適用于熔融加工，粘合工藝簡便，浪費(fèi)少，粘接牢固；具有較高的模量、斷裂強(qiáng)度以及優(yōu)良的伸長率；粘接過程不需要有機(jī)溶劑。
文檔編號C08G18/48GK103059245SQ20121053471
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者梁曉光, 牛杰峰, 朱菊梅 申請人:洛陽吉明化工有限公司