一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚氨酯密热熔胶合成技术领域，特别涉及一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术：

2.聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－nhcoo－)或异氰酸酯基(－nco)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂一直具有如下的特性：较灵活的反应活性，对含有活泼氢的或吸水性的基材具有较高的粘接强度，如金属、木材、橡胶、纤维、木材、皮革、塑料等，既可以室温固化，也可以加热固化，容易形成交联的结构，耐低温性能优异，柔韧性好，剥离强度高，耐冲击，耐振动，耐疲劳性能好，用途广泛。
3.大板平贴主要应用于家/厨具及室内家装材料的复合板材，广泛应用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、天花板、墙体覆面板、家/厨具面板及各种装饰板等，其中，家/厨具面板和护墙板装饰在近年来快速发展发展。
4.复合板材是近几年家装行业中新型的一种材料，因其使用方便、耐用非常受到大众欢迎。复合板材一般由pvc板材/中纤板/密度板表面贴合高分子pvc/pet膜、铝箔、三聚氰胺纸或皮革等，具有质轻，防火、防霉、防蛀等特点，安装简单，装饰效果好，维护保养方便。
5.复合板材在装修领域主要应用是吊顶、踢脚线、隔墙和家/厨具等，目前拓展应用于地板砖、外墙基板等领域。作为装饰材料，防水防潮、美观、多样性是必不可少的要求，2019年开始，大板平贴的材料开始出现玻镁板、瓷砖、铝板等新的底材，面材也已经开始出现pet膜、木皮、无纺布、三聚氰胺板等材料，以满足不同用途的需求。
6.近几年来，由于人们观念的改变、材料日新月异的推陈出新及装配简单方便快捷，护墙板的应用进入快车道，众多型材包覆企业开始大力发展大板平贴业务。由于大板贴合面积大，包覆pur胶开放时间太短，操作时间不够；溶剂型胶粘剂气味大、voc排放高、对环境和健康危害大。
7.溶剂型胶粘剂在粘接好后，会持续释放有机溶剂，造成护墙板中有比较大的异味，危害空间接触人员身心健康；持续释放的有机溶剂还会长久的腐蚀粘接材料，造成粘接不良，出现鼓包现象，影响外观美感。目前市场上主要使用的是富乐和胶王的pur热熔胶，国产产品处于空白状态，需要填补市场空白。

技术实现要素：

8.反应型聚氨酯热熔胶具有热熔胶的快速定位固化性能，工业化生产可以大大提升生产效率，同时又因湿气交联固化的特点，使其对木材、金属、塑料、玻璃等具有较高粘结强度，具有优良的耐热性、耐久性、耐化学品性能及耐水性能。
9.因此反应型聚氨酯热熔胶被广泛的应用在各行各业，是用于替代溶剂型胶粘剂，提高生产效率和改善环境及保护人身健康的首选。
10.目前在大板平贴的粘接方面在国内处于快速发展阶段，因此本发明的目的之一是
为了解决目前大板平贴需要长开放时间、高初粘力和快速定位产生的问题而开发的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，同时解决反应型聚氨酯热熔胶对低表面能材料的粘结难题。
11.本发明的目的之二在于提供上述一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。
12.为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
13.一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，由以下重量份的原料制备而成：
[0014][0015][0016]
在本发明的一个优选实施例中，所述芳香烃聚酯多元醇的分子量为1000～3000g/mol，官能度2。芳香烃聚酯多元醇具有苯环结构，能够提高胶体的刚性和内聚强度。进一步优选分子量为1000～2000g/mol或2000～3000g/mol。
[0017]
在本发明的一个优选实施例中，所述聚酯多元醇分子量为1000～8000g/mol，官能度2。进一步优选分子量为1000～3000g/mol或3000～5000g/mol。在本发明的一个优选实施例中，所述聚醚多元醇分子量为1000～8000g/mol的po型聚醚多元醇或eo/po共聚型聚醚多元醇，官能度2。
[0018]
po型聚醚多元醇能够充分熔解丙烯酸树脂；eo/po共聚型聚醚多元醇可以改善po型聚醚多元醇对塑料、金属及木材等基材的浸润性，同时还可以提高胶体的结晶速度。
[0019]
在本发明的一个优选实施例中，所述po型聚醚多元醇的分子量优选为1000～3000g/mol。
[0020]
在本发明的一个优选实施例中，所述eo/po共聚型聚醚多元醇的分子量优选为1000～3000g/mol。
[0021]
在本发明的一个优选实施例中，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
[0022]
在本发明的一个优选实施例中，所述丙烯酸树脂为含羟基的低玻璃化温度或柔性丙烯酸树脂中的任意一种或多种，分子量20000～60000g/mol，羟基含量为5～40mgkoh/g。
[0023]
优选分子量20000～40000g/mol，羟基含量为5～25mgkoh/g的含羟基的低玻璃化温度或柔性丙烯酸树脂中的一种或多种。
[0024]
在本发明的一个优选实施例中，所述纯单体树脂为苯乙烯或芳香族二元酸结构的纯单体树脂，分子量为1000～10000g/mol，软化点为50～150℃，羟基含量为0～30mgkoh/g。
[0025]
优选分子量5000～10000g/mol，软化点为80～140℃，羟基含量为0～15mgkoh/g的苯乙烯或芳香族二元酸结构的纯单体树脂。
[0026]
在本发明的一个优选实施例中，所述聚酯树脂为无定型线性饱和聚酯树脂，分子量为10000～40000g/mol，tg点为5～50℃,软化点为50～150℃。优选分子量15000～30000g/mol，tg点为5～20℃,软化点为50～100℃的聚酯树脂。
[0027]
在本发明的一个优选实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为高va含量透明树脂，va含量为28～90％，优选va含量为40～68％。
[0028]
在本发明的一个优选实施例中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]酯(1010)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)两种的混合。
[0029]
在本发明的一个优选实施例中，所述稳定剂为磷酸、芥酸、苯甲酸、柠檬酸或中的一种或任意两种以上的混合。优选磷酸。
[0030]
在本发明的一个优选实施例中，所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚(dmdee)。
[0031]
在本发明的一个优选实施例中，所述附着力促进剂为附着力促进剂、改性聚酯中的任意一种或多种。优选含一个环氧基和聚酯基的双官能团硅烷偶联剂。
[0032]
为了实现本发明的目的之二，所采用的技术方案是：
[0033]
一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
[0034]
步骤一：将所述芳香烃聚酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、纯单体树脂、聚酯树脂、eva、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；
[0035]
步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到120～140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树脂继续搅拌熔解，待丙烯酸树脂完全熔接后，保温抽真空脱水45～60min，真空度保持-0.096mpa以下
[0036]
步骤三：保温抽真空结束后，用氮气放空并降温至120℃以下，加入所述异氰酸酯，搅拌均匀，并保温抽真空反应60～90min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096mpa以下；
[0037]
步骤四：保温反应结束后，用氮气放空，加入催化剂和附着力促进剂，继续保温抽真空反应30～60min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096mpa以下；
[0038]
步骤五：反应结束后，用氮气放空，出料，即得到大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶。
[0039]
本发明的有益效果是：
[0040]
本发明的大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶粘度低，流动性好；热稳定性好，在150℃下4h粘度变化不超过100％；开放时间长，在15℃&rh50％的环境条件下不低于3min；初粘力高，定位速度快，不翘边不鼓包；粘接强度高，对板材和面材都有很好的粘接强度，能够做到板材破坏；胶水固化后韧性很好，耐温、耐水、耐油、振动和挤压；施工方便，无voc释放，环保无害。
具体实施方式
[0041]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042]
以下实施例中的原料均按重量份计算，具体如下：
[0043]
实施例1
[0044]
称取芳香烃聚酯多元醇(3000:1000＝1:1)20g，聚酯多元醇(3000分子量)20g，聚醚多元醇(po：eo/po＝4:1)35g，聚酯树脂5g，纯单体树脂5g，eva10g，抗氧剂(1010:168＝1:1)0.4g，磷酸0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树脂30g，继续搅拌熔解后，搅拌均匀，控制温度在135～140℃，保温抽真空60min，真空度保持-0.1mpa；降温到120℃，氮气放空，加入纯mdi25.5份，120℃保温真空反应60min，氮气放空后加入dmdee0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
[0045]
实施例2
[0046]
称取芳香烃聚酯多元醇(1000分子量)10g，聚酯多元醇(3500分子量)40g，聚醚多元醇(po：eo/po＝4:1)50g，纯单体树脂10g，eva10g，抗氧剂(1010:168＝1:1)0.4g，磷酸0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树脂35g，继续搅拌熔解后，搅拌均匀，控制温度在135～140℃，保温抽真空60min，真空度保持-0.1mpa；降温到120℃，氮气放空，加入纯mdi24.5份，120℃保温真空反应60min，氮气放空后加入dmdee0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
[0047]
实施例3
[0048]
称取芳香烃聚酯多元醇(3000:1000＝2:1)30g，聚酯多元醇3000:3500＝1:1)40g，聚醚多元醇(po)30g，聚酯树脂10g，eva15g，抗氧剂(1010:168＝1:1)0.4g，磷酸0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树25g，继续搅拌熔解后，搅拌均匀，控制温度在135～140℃，保温抽真空60min，真空度保持-0.1mpa；降温到120℃，氮气放空，加入纯mdi26.5份，120℃保温真空反应60min，氮气放空后加入dmdee0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
[0049]
实施例4
[0050]
称取芳香烃聚酯多元醇(3000)30g，聚酯多元醇(3500)40g，聚醚多元醇(po：eo/po＝2:1)30g，聚酯树脂10g，纯单体树脂10g，抗氧剂(1010:168＝1:1)0.4g，磷酸0.1g加入反应釜中，加热到140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树25g，继续搅拌熔解后，搅拌均匀，控制温度在135～140℃，保温抽真空60min，真空度保持-0.1mpa；降温到120℃，氮气放空，加入纯mdi26.5份，120℃保温真空反应60min，氮气放空后加入dmdee0.2份和附着力促进剂2份，继续保温120℃，真空度-0.1mpa反应30min，然后氮气放空出料，即得大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶粘剂。
[0051]
市售溶剂型胶粘剂经典配方
[0052]
热塑性聚氨酯(tpu)10～20g；萜烯树脂15～25g；溶剂60～75g。制备方法：将溶剂抽入反应釜，在搅拌状态下，将tpu和萜烯树脂加入反应釜，搅拌溶解(冬天加热约35～50℃)，充分溶解后，测粘度合格即可出胶。
[0053]
实施例1～3和对比例1的测试性能结果如表1所示：
[0054]
[0055][0056]
说明：完全固化条件：在23
±
2℃&50
±
5％rh下静置7天。
[0057]
通过表1中实施例1、2、3与对比例溶剂型胶粘剂比较，本发明的反应型聚氨酯热熔胶开放时间长，方便施工；100％固含量，无voc释放，环保无害，而溶剂型胶粘剂的有机溶剂含量超过60％；且在用胶量方面更省胶，有利于降低成本；对多种基材都有好的附着力，粘接强度高。
[0058]
通过表1中实施例1、2、3与实施例4比较，当原料分子量都较大时，产品的内聚强度会变大，分子的活动会变差，导致产品的开放时间短，对基材的浸润不够，特别是对一些较难粘接的基材附着力会变差，造成粘接强度变差。
[0059]
综合上面的性能对比，本发明实施例的产品具有更优于溶剂型胶粘剂的综合性能，开放时间长，效率高，热稳定性好，环保无害，性价比高，优异的强度性能满足各种材质的粘接要求，尤其是对表面能较低的基材有非常好的附着力，有广泛应用前景，具有独特的竞争优势。
[0060]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：

1.一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：2.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述芳香烃聚酯多元醇的分子量为1000～3000g/mol，官能度2。3.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚酯多元醇分子量为1000～8000g/mol，官能度2。4.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇分子量为1000～8000g/mol的po型聚醚多元醇或eo/po共聚型聚醚多元醇，官能度2。5.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。6.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述丙烯酸树脂为含羟基的低玻璃化温度或柔性丙烯酸树脂中的任意一种或多种，分子量20000～60000g/mol，羟基含量为5～40mgkoh/g；所述纯单体树脂为苯乙烯或芳香族二元酸结构的纯单体树脂，分子量为1000～10000g/mol，软化点为50～150℃，羟基含量为0～30mgkoh/g；所述聚酯树脂为无定型线性饱和聚酯树脂，分子量为10000～40000g/mol，tg点为5～50℃,软化点为50～150℃。优选分子量15000～30000g/mol，tg点为5～20℃,软化点为50～100℃的聚酯树脂；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为高va含量透明树脂，va含量为28～90％。7.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯两种的混合；所述稳定剂为磷酸、芥酸、苯甲酸、柠檬酸或中的一种或任意两种以上的混合；
所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚。8.如权利要求1所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述附着力促进剂为附着力促进剂、改性聚酯中的任意一种或多种。9.如权利要求1-8当中任一项所述的一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将所述芳香烃聚酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、纯单体树脂、聚酯树脂、eva、稳定剂、抗氧剂投入反应釜；步骤二：将步骤一中加入反应釜的物料，加热到120～140℃，待其中固体物料完全熔解，搅拌均匀后，加入丙烯酸树脂继续搅拌熔解，待丙烯酸树脂完全熔接后，保温抽真空脱水45～60min，真空度保持-0.096mpa以下步骤三：保温抽真空结束后，用氮气放空并降温至120℃以下，加入所述异氰酸酯，搅拌均匀，并保温抽真空反应60～90min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096mpa以下；步骤四：保温反应结束后，用氮气放空，加入催化剂和附着力促进剂，继续保温抽真空反应30～60min，反应温度110～130℃，真空度保持-0.096mpa以下；步骤五：反应结束后，用氮气放空，出料，即得到大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶。

技术总结

本发明公开一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶，由芳香烃聚酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸树脂、纯单体树脂、聚酯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂、稳定剂、异氰酸酯、催化剂、附着力促进剂制备而成。本发明还公开了一种大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。本发明公开的大板平贴用反应型聚氨酯热熔胶具有开放时间长，初粘力高，定位速度快的特点，同时产品完全固化后，对多种材料具有很好的粘结强度，特别是对一些电晕处理过后放置时间长导致表面能降低的材料。时间长导致表面能降低的材料。