本發明專利技術公開了一種支化結構聚氨酯-含硅丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠及其制備方法，其組分組成主要有支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂、增粘劑、填料、蠟助劑、光穩定劑和抗氧劑，其中支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂為本發明專利技術特別合成的聚合物。熱熔膠的制備，按熱熔膠組分組成的質量配比，將抗氧化劑、光穩定劑、增粘劑、蠟助劑加熱熔融后，控溫在攪拌狀態下分批加入支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂以及填料，膠液熔融混合均勻后出料，經冷卻切片造型即得到所要制備的熱熔膠。本發明專利技術解決了傳統EVA熱熔膠耐熱性差和強度低，聚酯熱熔膠制備能耗高、熔融溫度高、施工性能差，以及濕固化聚氨酯熱熔膠耐候性差、貯存穩定性差、成本較高等問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種聚氨酯-聚丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠，特別是涉及用于金屬、家具、皮革制品的支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠及制備。
技術介紹
熱熔膠通常是指在室溫下呈現固態，加熱熔融成液態涂布于被粘物后，經壓合冷卻在短時間完成粘接的膠粘劑，相對于水基膠粘劑、溶劑型膠粘劑，其固含高達100%，同時具有安全無毒、粘接快速、儲運方便等優點，因而在近三十年間得以廣泛運用和飛速發展。2002年全球熱熔膠用量約100萬噸，歐美市場約60萬噸，占到其總膠粘劑量的20%，國內市場熱熔膠用量約5萬噸，僅占到總膠粘劑量的3%左右；而2011年國內熱熔膠產量達到47萬噸，復合增長率約25%，表現出強勁的增長勢頭，在粘膠劑中占據重要地位。·熱熔膠主要有聚烯類、聚酯類、聚酰胺類、聚氨酯類等幾大類。聚烯類熱熔膠對多種材料粘附性好，且熱熔流動性好，膠層柔韌性好，價格較低廉，是目前用量最大的熱熔膠。CN 101270268 B公開的無鹵阻燃EVA熱熔膠，主要由EVA樹脂、復合抗氧劑、聚磷酸銨、氧化鋁鎂復合物、硼酸鋅等材料制備，其阻燃劑對環境友好，原料易得，采用傳統的雙螺桿擠出工藝，容易工業化生產，該熱熔膠適用于熱收縮雙壁管的內層膠，但由于其主體樹脂為EVA，耐油、耐熱性差及強度低，不能滿足金屬、陶瓷等材料的粘接。聚酯類熱熔膠和聚酰胺類熱熔膠具有較高的耐熱性，良好的耐候、耐水性和柔韌性，屬于較高檔的熱熔膠，但也存在熔融溫度高等問題。CN 101724369 B公開的高性能聚酯熱熔膠，以對苯二甲酸二甲酯、C2 C6 二元醇、脂族二元羧酸、硅烷偶聯劑等為主要單體制備，其熔融軟化點為110 120°C，熔指約22g/10min、剝離強度約lON/cm，粘接強度好，耐水洗和耐干洗性能優異，但其聚合過程須減壓高溫，設備要求及能耗較高，同時也存在施工能耗較聞等問題。聚氨酯類熱熔膠具有優異的耐磨性，良好的強度、韌彈性，耐低溫性等優點，但其主要單體依賴進口，成本較高制約了其廣泛應用。CN 1300274 C公開的濕固化聚氨酯熱熔膠，以PADI、結晶性聚合多元醇、封端劑、增粘樹脂、填充物質、穩定劑、催化劑為主要材料制備，具有優異的初強度和終強度，較低的涂布溫度和熔融黏度，但由于其結構中帶苯環結構，熱熔膠的耐候性不夠好，同時由于濕氣敏感，貯存穩定性不夠好。綜上所述，各類熱熔膠都存在自己的優缺點，傳統的EVA熱熔膠存在耐熱性差、強度低等問題，不能用于金屬、陶瓷等材料的粘結，較高檔的聚酯熱熔膠和聚酰胺熱熔膠存在制備能耗高、熔融溫度高、施工性能差等問題，濕固化聚氨酯熱熔膠具有良好的施工性能和粘接強度，但也存在成本較高、貯存穩定性差等問題，因此開發使用范圍廣、強度高，成本低的熱熔膠成為必然的趨勢。
技術實現思路
針對現有技術制備熱熔膠存在的系列問題，本專利技術旨在利用支化合成技術、互穿網絡技術等提供一種支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠及其制備方法，以解決傳統EVA熱熔膠耐熱性差和強度低，聚酯熱熔膠制備能耗高、熔融溫度高、施工性能差，以及當前濕固化聚氨酯熱熔膠耐候性差、C存穩定性差、成本較高等系列重大問題。本專利技術提供的支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠，其主要組分組成，以質量含量計包括支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂 30%-70% 增粘劑10%-35% 填料8%-20% 蠟助劑10%-35% 光穩定劑O. 5%-2% 抗氧劑O. 5%-2%所述支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂采用下述方法制備，制備方法主要包括(I)將親水擴鏈劑和其質量5 10倍的分子量500 4000的二元醇升溫至40 60°C熔融混合均勻，按摩爾比nNa)/nra=l. 5 3加入二異氰酸酯，加入二異氰酸酯質量I 2倍的丙烯酸酯單體A做稀釋劑,控溫75°C 90°C反應90 min 120min,制得聚氨酯預聚物；(2)加入步驟(I)所得聚氨酯預聚物質量1% 5%的羥基官能數不少于3的多元醇，同時加入步驟(I)所得聚氨酯預聚物質量1% 5%的封端劑,控溫70V 90°C反應90min 180min,得到支化結構封端聚氨酯預聚物；(3)按中和度80% 100%加入成鹽劑，加入支化結構封端聚氨酯預聚物質量2 4倍的去離子水乳化30 60min，然后加丙烯酸酯單體A質量含量O. 2 2%的引發劑，升溫至75 90°C反應60 90min ；(4)滴加丙烯酸酯單體A質量含量8% 20%的不飽和硅單體、30% 70%丙烯酸酯單體B,繼續反應120min 240min,得到支化結構聚氨酯-含娃聚丙烯酸酯乳液，干燥后得到支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂。在上述支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂的制備中，所述親水擴鏈劑選自二羥基羧酸、二羥基磺酸、叔胺基二元醇中的一種，具體可以選自二羥甲基丁酸(DMBA)、二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥甲基戊酸、1，4- 丁二醇2-磺酸、N —甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺中的一種，優選二羥甲基丁酸(DMBA)、二羥甲基丙酸(DMPA)和N—甲基二乙醇胺中的一種；所述分子量500 4000之間的二元醇選自聚醚二元醇、聚酯二元醇和聚碳酸酯二元醇，可以選自其中的一種或幾種，優選自聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚己內酯二醇(PCL)和聚四氫呋喃二醇(PTMG)； 在上述支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂的制備中，所述稀釋劑用的丙烯酸酯單體A選用相對于異氰酸酯無反應活性的丙烯酸酯單體，具體可以選自但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯和甲基丙烯酸月桂酯，特別優選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸異丁酯；所述二異氰酸酯選自芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯，具體可以選自異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、1，4-環己烷二異氰酸酯(CHDI)、環己烷二亞甲基二異氰酸酯(HXDI)、甲基環己烷二異氰酸酯(HTDI)、萘1，5-二異氰酸酯(NDI)和甲苯二異氰酸酯(tdi)，優選自異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)和二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDIX在上述支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂的制備中，所述羥基官能團數不少于3的多元醇可以選自三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、雙三羥甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇和雙季戊四醇中的一種，優選自三羥甲基丙烷、1，2，6-己三醇和三羥甲基乙烷；所述封端劑選自酚類、醇類、胺類、內酰胺類，肟類和二羰基化合物類異氰酸酯封端劑，具體可以選自苯酚、丁醇、新戊醇、二乙胺、二丁胺、ε-己內酰胺、環己酮肟、甲乙酮肟和丙二酸二乙酯中的一種，優選自丁醇、二乙胺和甲乙酮肟。在上述支化結構聚氨酯-含硅聚丙烯酸酯樹脂的制備中，所述成鹽劑選自有機胺、無機堿、有機酸和無機酸中的一種，當親水擴鏈劑為二羥基羧酸或二羥基磺酸時，成鹽劑選自有機胺和無機堿中的一種，優選自三乙胺和二甲基乙醇胺中的一種，親水擴鏈劑為叔胺基二元醇時，成鹽劑選自有機酸和無機酸中的一種，優選自醋酸和鹽酸中的一種本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種支化結構聚氨酯？含硅聚丙烯酸酯互穿網絡熱熔膠，其特征在于熱熔膠的主要組分組成，以質量含量計為：所述支化結構聚氨酯？含硅聚丙烯酸酯樹脂采用下述方法制備，制備方法主要包括：（1）將親水擴鏈劑和其質量5～10倍的分子量500～4000的二元醇控溫40～60℃熔融混合均勻，按摩爾比nNCO/nOH=1.5～3加入二異氰酸酯，加入二異氰酸酯質量1～2倍的丙烯酸酯單體A做稀釋劑，控溫75℃～90℃反應90？min～120min，制得聚氨酯預聚物；（2）加入步驟（1）所得聚氨酯預聚物質量1%～5%的羥基官能數不少于3的多元醇，同時加入步驟（1）所得聚氨酯預聚物質量1%～5%的封端劑，控溫70℃～90℃反應90min～180min，得到支化結構封端聚氨酯預聚物；（3）按中和度80%～100%加入成鹽劑，加入支化結構封端聚氨酯預聚物質量2～4倍的去離子水乳化30～60min，然后加丙烯酸酯單體A質量含量0.2～2%的引發劑，升溫至75～90℃反應60～90min；（4）滴加丙烯酸酯單體A質量含量8%～20%的不飽和硅單體、30%～70%丙烯酸酯單體B，繼續反應120min～240min，得到支化結構聚氨酯？含硅聚丙烯酸酯乳液,干燥后得到支化結構聚氨酯？含硅聚丙烯酸酯樹脂。FDA0000227119731.jpg...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：辛中印，陳政，黃美松，唐金財，董偉，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：
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