一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑及其制備方法，該粘合劑是由異氰酸酯和聚酯多元醇在磷酸和硅烷偶聯(lián)劑作用下反應(yīng)合成的由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑，該粘合劑中總異氰酸根與羥基的摩爾比為2.0～3.0。該耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，環(huán)境友好，無溶劑排放，適用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，且能夠滿足210℃左右高溫?zé)岱?；解決了無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑初粘力不高，紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合效果不佳，及無法滿足高溫?zé)岱獾娜秉c(diǎn)。
【專利說明】
一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及粘合劑制備領(lǐng)域，特別是涉及一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]聚氨酯粘合劑中由于含有很強(qiáng)極性和化學(xué)活性的氨基甲酸酯基(-NHC00-)和異氰酸根(-NC0)，它與含有活潑氫的材料如塑料，紙張，金屬等光潔表面都有著優(yōu)良的化學(xué)粘合力。復(fù)合軟包裝由于其性能優(yōu)越、價格低廉應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，如食品，飲料，藥品，化妝品及電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。復(fù)合軟包裝是根據(jù)軟包裝的性能需要進(jìn)行兩層或者多層薄膜通過粘合劑復(fù)合在一起。
[0003]目前，無溶劑型雙組份聚氨酯粘合劑具有初粘力低，涂布狀態(tài)好，流平性好，機(jī)速快，操作簡單，復(fù)合生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)，尤其適合與普通輕包裝。但是，無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑也存在一定的問題，如初粘力低，在有紙復(fù)合的包裝中表現(xiàn)不佳，且無法適用于無紡布與塑料薄膜的復(fù)合。
[0004]雖然無溶劑單組份型聚氨酯粘合劑具有初粘力高，無需使用前調(diào)整配比，靠空氣中或者薄膜，紙張等吸收水分固化等特點(diǎn)。在使用過程中能夠達(dá)到較高的強(qiáng)度，且不易透過紙張或者鋁箱，很好的適用于紙塑，紙鋁，無紡布等復(fù)合?，F(xiàn)市場上無溶劑單組份聚氨酯粘合劑應(yīng)用并不廣泛，一方面由于設(shè)備因素，一方面由于大部分產(chǎn)品還不能滿足耐高溫?zé)岱獾葪l件。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑及其制備方法，能夠滿足有紙復(fù)合、無紡布復(fù)合以及210°C左右高溫?zé)岱狻?br>[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，該粘合劑是由異氰酸酯和聚酯多元醇在磷酸和硅烷偶聯(lián)劑作用下反應(yīng)合成的由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑，該粘合劑中總異氰酸根與羥基的摩爾比為2.0?3.0。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑的制備方法，用于制備本發(fā)明所述的粘合劑，包括以下步驟:
[0008]取制備粘合劑各組分；
[0009]將異氰酸酯與聚酯多元醇混合均勻，加入磷酸，升溫至60?70°C保溫3小時，加入硅烷偶聯(lián)劑，生成由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:該耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，環(huán)境友好，無溶劑排放，適用于紙塑、紙鋁以及無紡布復(fù)合，且能夠滿足210°C左右高溫?zé)岱??！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，該粘合劑是由異氰酸酯和聚酯多元醇在磷酸和硅烷偶聯(lián)劑作用下反應(yīng)合成的由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑，該粘合劑中總異氰酸根與羥基的摩爾比為2.0?3.0。[〇〇13]上述粘合劑所有各組分用量為:異氰酸酯70?100重量份、聚酯多元醇100?200重量份、磷酸〇.006?0.01重量份和硅烷偶聯(lián)劑0.01?0.02重量份。[〇〇14]上述粘合劑還可以加入小分子二元醇或小分子三元醇中任一種。此時，該粘合劑所有各組分用量為:異氰酸酯70?100重量份、聚酯多元醇90?150重量份、小分子二元醇或小分子三元醇10?50重量份、磷酸0.006?0.01重量份和硅烷偶聯(lián)劑0.01?0.02重量份。
[0015]上述粘合劑中的異氰酸酯采用:液態(tài)的2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯，固態(tài)的4,4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯，碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種。
[0016]上述粘合劑中的聚酯多元醇分子量為1000?3000，平均官能度為2?3;小分子二元醇或小分子三元醇采用:一縮二乙二醇，1，3丙二醇，1，2丙二醇，三羥甲基丙烷等。[0〇17]上述粘合劑中的硅烷偶聯(lián)劑采用:丫-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、丫-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(KH561，A-1871)等。
[0018]上述粘合劑的合成方式如下:將多異氰酸酯與聚酯多元醇(包括小分子二元醇或小分子三元醇時，同時加入小分子二元醇或小分子三元醇)混合均勻，加入磷酸，升溫至60 ?75°C保溫3小時，加入硅烷偶聯(lián)劑，生成由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑。
[0019]本發(fā)明的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，環(huán)境友好，無溶劑排放，適用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，且能夠滿足210°C左右高溫?zé)岱?。解決了無溶劑雙組份聚氨酯粘合劑初粘力不高，紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合效果不佳，及無法滿足高溫?zé)岱獾娜秉c(diǎn)。
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的粘合劑及方法作進(jìn)一步說明。
[0021] 實(shí)施例1:
[0022]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:[〇〇23]將100重量份的碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯與200重量份的聚酯二元醇混合均勻，加入0.006重量份的磷酸，常溫?cái)嚢璋胄r后，升溫至60°C保溫3小時，加入 0.02重量份的KH560，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。[〇〇24]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。[〇〇25] 實(shí)施例2:[〇〇26]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:將80 重量份的多苯基多亞甲基多異氰酸酯與200重量份的聚酯二元醇混合均勻，加入0.006重量份的磷酸，常溫?cái)嚢璋胄r后，升溫至75°C保溫3小時，加入0.02重量份的KH560，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。[〇〇27]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。[〇〇28] 實(shí)施例3:
[0029]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:
[0030]將80重量份的碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯與200重量份的聚酯二元醇混合均勻，加入0.006重量份的磷酸，常溫?cái)嚢璋胄r后，升溫至70°C保溫3小時，加入 0.01重量份的KH561，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。
[0031]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。[〇〇32] 實(shí)施例4:
[0033]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:[〇〇34]將80重量份的碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯與150重量份的聚酯二元醇以及10重量份的一縮二乙二醇混合均勻，加入0.006重量份的磷酸，常溫?cái)嚢璋胄r后， 升溫至75 °C保溫3小時，加入0.02重量份的KH560，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。[〇〇35]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。[〇〇36] 實(shí)施例5:
[0037]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:[〇〇38]將70重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯與150重量份的聚酯二元醇以及10重量份的三羥甲基丙烷混合均勻，加入0.006重量份的磷酸，30°C攪拌半小時后直至三羥甲基丙烷完全溶解，升溫至75°C保溫3小時，加入0.01重量份的KH561，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。 [〇〇39]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。
[0040] 實(shí)施例6:[0041 ]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:[〇〇42]將100重量份的碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯與100重量份的聚酯多元醇，官能度為2.4左右，混合均勻，加入0.01重量份的磷酸，常溫?cái)嚢璋胄r后，升溫至75 °C保溫3小時，加入0.01重量份的KH561，繼續(xù)攪拌半小時，-0.02mPa低真空抽氣泡半小時， 放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑。[〇〇43]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。
[0044]實(shí)施例7:
[0045]本實(shí)施例提供一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其制備方法如下:
[0046]將70重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯與100重量份的聚酯多元醇，官能度為2.4左右，10重量份的三羥甲基丙烷混合均勻，加入〇.01重量份的磷酸，30°C攪拌半小時后直至三羥甲基丙烷完全溶解，升溫至75 °C保溫3小時，加入0.01重量份的KH550，繼續(xù)攪拌半小時，_ 0.02mPa低真空抽氣泡半小時，放料即得到了異氰酸酯封端的耐高溫型無溶劑單組份聚氨醋粘合劑。
[0047]將本實(shí)施例制得的粘合劑應(yīng)用于紙塑，紙鋁，無紡布復(fù)合，上膠量2?2.5g/m2，剝離時達(dá)到紙或無紡布破壞，且能夠滿足210°C左右熱封不起皺。
[0048]本發(fā)明制得的粘合劑主要用于紙鋁復(fù)合，紙塑復(fù)合，紙鍍鋁復(fù)合及無紡布復(fù)合，使用時上膠量小，基材的潤濕性好，粘結(jié)強(qiáng)度高，安全環(huán)保，無溶劑排放。對特殊要求的210°C 左右高溫?zé)岱饩哂辛己玫倪m用性。
[0049]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征在于，該粘合劑是由異氰酸酯和 聚酯多元醇在磷酸和硅烷偶聯(lián)劑作用下反應(yīng)合成的由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合 劑，該粘合劑中總異氰酸根與羥基的摩爾比為2.0?3.0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述 粘合劑所有各組分用量為:異氰酸酯70?100重量份、聚酯多元醇100?200重量份、磷酸 0.006?0.01重量份和硅烷偶聯(lián)劑0.01?0.02重量份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述 粘合劑還包括:加入小分子二元醇或小分子三元醇中任一種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述 粘合劑所有各組分用量為:異氰酸酯70?100重量份、聚酯多元醇90?150重量份、小分子二 元醇或小分子三元醇10?50重量份、磷酸0.006?0.01重量份和硅烷偶聯(lián)劑0.01?0.02重 量份。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征 在于，所述異氰酸酯包括:液態(tài)的2,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、固態(tài)的4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、碳化二亞胺 改性的二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征 在于，所述聚酯多元醇分子量為1000?3000，平均官能度為2?3;所述小分子二元醇和小分 子三元醇包括:一縮二乙二醇、1，3丙二醇、1，2丙二醇、三羥甲基丙烷中的任一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征 在于，所述硅烷偶聯(lián)劑采用:Y _氨丙基三乙氧基硅烷、Y _縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷、3-(2,3_環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的任一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑，其特征 在于。所述粘合劑的合成方式如下:將異氰酸酯與醇類物混合均勻，加入磷酸，升溫至60?75°C保溫3小時，加入硅烷偶聯(lián) 劑，生成由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑。9.一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在于，用于制備權(quán)利 要求1至8任一項(xiàng)所述的粘合劑，包括以下步驟:取制備粘合劑各組分；將異氰酸酯與聚酯多元醇混合均勻，加入磷酸，升溫至60?75°C保溫3小時，加入硅烷 偶聯(lián)劑，生成由異氰酸酯封端的單組份聚氨酯粘合劑。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種耐高溫型無溶劑單組份聚氨酯粘合劑的制備方法，其特 征在于，所述粘合劑還包括:加入小分子二元醇或小分子三元醇中任一種，同時與所述異氰 酸酯與聚酯多元醇混合均勻，再進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，直至制得該粘合劑。
【文檔編號】C08G18/32GK106085334SQ201610451592
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】唐本鑫, 田立云, 赫長生, 馮正
【申請人】南通高盟新材料有限公司