[发明专利]一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶及其制备方法

说明书

一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶及其制备方法，其原料组成为：聚己二酸丁二醇酯、聚丙二醇、聚丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、纳米二氧化硅、扩链剂、增粘树脂、抗氧剂和催化剂，其中，按重量份计包括以下组分：聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)10～30g、纳米二氧化硅1～10g、扩链剂1～5g、增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g。本发明涉及的聚氨酯热熔胶的热稳定性改善较少，粘结强度上升，综合物理性能得到提高。

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，尤指一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

热熔型聚氨酯胶粘剂是一种无溶剂型聚氨酯胶粘剂，其室温下为固体，加热熔融施胶，胶层冷却固化，产生初歩的粘结强度，或有反应性的官能团室温固化，生成交联网状结构，从而进一步提高了热熔胶的粘结性能。在西欧、日本、美国等国聚氨酯型热熔胶发展较快，在鞋用、家具、汽车装饰、书籍装订等方面已得到广泛应用。聚氨酯胶粘剂具有优良的耐低温、耐磨性能等特点，但耐水性较差。无机纳米粒子具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，在热、声、磁、光、催化等方面远优于普通材料，而且纳米表面具有颗微孔多、比表面积大和表面羟基含量高等特点。其表面羟基与许多有机高分子材料相容性良好。若将无机纳米材料引入到PU的结构中，可以改善其耐热性、粘结强度、耐水性等性能。

所以本专利开发一种纳米二氧化硅改性聚氨酯热熔胶，提升聚氨酯热熔胶综合性能，制备性能优良的软体家具材料粘接用胶粘剂。

发明内容

鉴于以上问题，本发明首要目的在于提供一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶及其制备方法，以不同纳米粒径作为填料，采用原位聚合，将纳米二氧化硅粒子添加到聚酯多元醇中,混合均匀后，与反应，最后加入扩链剂使之扩链，制备出热塑性聚氨酯弹性体热熔胶。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶，其原料组成为：聚己二酸丁二醇酯、聚丙二醇、聚丁二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、纳米二氧化硅、扩链剂、增粘树脂、抗氧剂和催化剂，其中，按重量份计包括以下组分：聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)10～30g、纳米二氧化硅1～10g、扩链剂1～5g、增粘树脂1～10g、抗氧剂1～5g、催化剂1～5g。

优选的，所述纳米二氧化硅为HL-150、HL-300、HL-380其中的一种或者两种复配。

优选的，所述扩链剂为一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种或多种。

优选的，所述增粘树脂为氢化松香、α-萜烯树脂、古马隆－茚树脂其中的一种或者两种复配。

优选的，所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、N-苯基-α-萘胺、苯并三氮唑衍生物其中的一种或者两种复配。

优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙胺、四丁基硫酸氢胺、四丁基溴化胺、三乙基苄基氯化胺、氯铂酸中的一种或多种。

一种纳米二氧化硅聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚己二酸丁二醇酯(PBA)1～20g、聚丙二醇(PPG)1～10g、聚丁二醇(PTMG)1～10g、纳米二氧化硅1～10g放入真空干燥箱110～120℃中脱水1～2h，降温至50～60℃，倒入四口烧瓶中。

(2)连接相应的加热装置(水浴加热)、搅拌装置，在N₂保护下，将已熔融MDI 10～30g的加入烧瓶中，加入催化剂0.1～1g，缓慢升温至80～90℃，反应2～3h，测定-NCO质量分数与理论值相符时，加入相应的扩链剂1～5g，快速搅拌10～30min。