[发明专利]一种聚酯多元醇及使用其制备的湿固化聚氨酯热熔胶

说明书

本发明提供一种聚酯多元醇及使用其制备的湿固化聚氨酯热熔胶。本发明提供的聚酯多元醇，由包含如下质量份的各组分混合反应制得：A)一种或多种二元羧酸和/或二元羧酸酯100质量份；B)二聚物羧酸1～90质量份；C)一种或多种支链二元醇10～500质量份。优选的，所述B组分为5～60质量份，所述C组分为30～300质量份。本发明提供的聚酯，可用于制备粘结低表面能基材的湿固化聚氨酯热熔胶，所制得的热熔胶可应用于木材和家具业、汽车制造领域、建筑业、制鞋业、包装工业和纺织工业等含有低表面能基材的层间粘合。

技术领域

本发明涉及湿固化聚氨酯热熔胶领域，具体涉及一种聚酯多元醇及使用其制备的湿固化聚氨酯热熔胶。通过使用含长脂肪链的二元酸和二元醇制备聚酯，进一步与多异氰酸酯反应制备湿固化聚氨酯热熔胶，该粘合剂适用于耐低温、柔韧性、粘结力要求高的粘结场合，特别是低表面能基材粘结。

背景技术

湿固化聚氨酯热熔胶是以聚氨酯预聚物为主体材料，配以各种助剂(如催化剂、抗氧剂、增粘剂及填料等)而制得的一类热熔胶。因含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基(-NCO)和氨酯基(-NHCOO-)，它与各种材料都有优良的化学粘接力。而且聚氨酯与被粘接材料之间产生的氢键作用会使高分子内聚力增加，从而使粘接更加牢固。广泛应用于服装、制鞋、箱包、手袋、制衣、医疗、军事、玩具、鞋材面料贴合、硅胶胸垫、内衣辅料、防水拉链、商标贴合、计算机3C用品、充水袋、充气袋、泡棉复合产品。

二聚脂肪酸是天然油脂的产物，具有毒性低、来源广泛且可再生等特点。由于二聚脂肪酸含有两个羧基和两个较大的非极性烃基，其高度的分支结构和36个碳原子构成的长碳链使得其拥有了非结晶性、高度的柔软性和超强的憎水性。作为酸组分可以用于聚酯的制备。

尽管湿固化聚氨酯热熔胶在性能上体现出诸多优势，但在一些低表面能基材的层间粘结上却显示出了不足，经常会出现浸润不好、粘结强度差、甚至脱胶等问题。这一缺陷导致了湿固化聚氨酯热熔胶在一些低表面能基材之间粘结的应用，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯类、硅胶类等材料，大大受到了限制。

一直以来，为了拓宽湿固化聚氨酯热熔胶在低表面能材料的应用效果，行业内的技术人员进行了各种尝试和探索，也取得了一定成果。

一些表面张力很低的物质，通过化学或物理的方法引入湿固化聚氨酯热熔胶体系中，可提高润湿和增加低表面能基材的粘结力。CN104830222B引入了含氟元素的单体来提高涂层对于低表面能基材的附着力；CN102433062B引入了有机硅改性丙烯酸树脂、聚二甲基硅氧烷树脂、氟硅烷双重改性的纳米二氧化硅来制备低表面能防污涂料；CN108251040A引入了端羟基有机硅油与异氰酸酯反应制备了粘合低表面能基材的湿固化聚氨酯热熔胶；CN103059797B引入了二羟基硅油制备了粘合低表面能基材的水性有机硅改性聚氨酯乳液；CN107207937A中通过向体系中引入聚丁二烯结构多元醇制备了用于粘合低表面能薄膜的聚氨酯粘合剂；CN104830267B采用水性聚丁二烯聚氨酯乳液制备了一种适用于低表面张力薄膜的环保型水基胶粘剂；CN104559814B通过引入聚丁二烯结构和长脂肪链结构制备了光固化胶粘剂，提高了胶粘剂与低表面能基材的亲和力。有机硅、有机氟、聚丁二烯结构等引入制备出的湿固化聚氨酯胶粘剂虽然能用于低表面能基材的粘合，但这三类物质的局限是其与聚酯多元醇、聚醚多元醇、异氰酸酯等的相容性较差，使得体系的均质化成为一个棘手的难题。为了克服相容性问题，技术人员不得不引入高效混合设备、相容性组分，同时，这三类单体种类的有限也使得差异化湿固化聚氨酯热熔胶的开发变得困难。

为了解决粘合低表面能基材的难题，同时避免前处理及有机硅、有机氟、聚丁二烯引入的缺陷，我们进行了大量探索实验，发现通过引入适量二聚酸和选用含侧基小分子多元醇进行共缩聚反应制备出的聚酯多元醇用于湿固化聚氨酯热熔胶时显著提高了其对低表面能基材的粘合效果。所引入的二聚脂肪酸和支链小分子多元醇都可以从市场上商购获取。

发明内容