[发明专利]一种含有肟氨酯动态键的聚氨酯热熔胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含有肟氨酯动态键的聚氨酯热熔胶黏剂及其制备方法，聚合单体包括：至少一种多异氰酸酯、至少一种小分子肟、至少一种多元醇。本发明将动态共价键引入到交联的聚氨酯热熔胶体系中，利用动态键的引入能使热固性材料具有一定的热塑性的性质，得到兼具热塑性聚氨酯与反应型聚氨酯热熔胶优势的热熔胶，对于聚氨酯胶黏剂的实际应用来说，具有非常大的实际意义。

技术领域

本发明属于热熔胶黏剂领域，特别涉及一种含有肟氨酯动态键的聚氨酯热熔胶黏剂及其制备方法。

背景技术

热熔胶黏剂是一种无溶剂型的胶黏剂，常温下是固体，不具有粘结性，加热熔融以后可以流动，与表面发生良好的润湿作用，冷却以后具有优异的粘结性能。与溶剂型胶黏剂相比，热熔胶黏剂(HMA)有望成为下一代绿色粘合剂，因为它的无溶剂粘合剂可以避免挥发性有机化合物(VOCs)的排放。聚氨酯性能的可调性很强，聚氨酯热熔胶是一类重要的热熔胶黏剂。现有的热熔聚氨酯粘合剂主要分为两类，一类是热塑性聚氨酯(TPU)胶黏剂，其在加热至一定温度时可流动并在冷却时固定。另一种是反应型聚氨酯(PUR)，当它完全固化时具有永久的交联结构。反应型聚氨酯(PUR)通常表示具有低分子量的异氰酸酯封端的线性聚氨酯，其可进一步与来自大气的水分反应并最终形成永久交联结构。与热塑性聚氨酯(TPU)相比，反应型聚氨酯PUR由于其永久的交联结构，通常具有更高的粘合强度，更好的耐热性和优异的耐化学性。然而，由于其分子量较低、固化速度较慢，反应型聚氨酯(PUR)的初始粘合强度一般较低。而且如果周围环境相对干燥，则反应型聚氨酯(PUR)几乎不能形成交联网络，即使在相对湿润的气氛下，它也总是需要几天才能与水分充分反应。除此之外，由于反应型聚氨酯中存在大量活性的异氰酸酯基团，因此反应型聚氨酯(PUR)具有相对短的储存期。而且，一旦形成交联结构，它几乎不能从基材上除去。另一方面，热塑性聚氨酯粘合剂具有一些互补的性能，例如相对高的初始粘合强度，较长的储存期和可逆的粘合性。

动态键是基于一系列可逆平衡的化学可逆反应所形成的化学键，它们能在一定的外界条件(如热、pH值、光和催化剂等)刺激作用下，可以发生可逆的“断裂”与“结合”，从而实现分子间的动态分离与重组。近年来动态键被广泛引入到交联型聚合物体系中，赋予材料一些自愈合，重加工的性能，如CN2017100311502。但是先前基于动态键制备的材料，大多报道只关注与材料的自愈合和再加工的能力，对于含有动态键的胶黏剂报道还不是很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含有肟氨酯动态键的聚氨酯热熔胶黏剂及其制备方法，该聚氨酯热熔胶黏剂兼具热塑性聚氨酯与反应型聚氨酯热熔胶优势，具有良好的粘结性能以及可逆的粘合性。

本发明提供了一种含有肟氨酯动态键的聚氨酯热熔胶黏剂，：聚合单体包括：至少一种多异氰酸酯、至少一种小分子肟、至少一种多元醇。

进一步的，所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯中的至少一种。

进一步的，所述小分子肟选自丁二酮肟(二甲基乙醛肟)、丙酮醛二肟、1,4-苯醌二肟、对苯二甲醛二肟、1,3,5-苯三甲醛肟、4-氨基苄氨肟、2-丙氧基苯甲醛肟、2-氨基苄氨肟、环丙烷-1-甲胺肟、呋喃-2-甲胺肟、2,3-二羟基苯甲醛肟中的至少一种。

进一步的，所述多元醇选自甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、蓖麻油、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚苯二甲酸二醇酯、聚己二酸-己二醇酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚-己内酯中的至少一种

优选的，所述聚氨酯热熔胶黏剂的结构通式如下：