[发明专利]一种粘接聚丙烯塑料用聚氨酯热熔胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粘接聚丙烯塑料用聚氨酯热熔胶及其制备方法，该聚氨酯热熔胶由聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯二醇、多异氰酸酯、增粘树脂、催化剂、硅烷改性预聚体、扩链剂制成；将聚酯多元醇、聚醚多元醇以及增粘树脂在反应釜；熔融并除水，降温后加入多异氰酸酯聚合，再逐渐滴入聚丁二烯二醇反应；然后升温并加入扩链剂反应；再加入催化剂、偶联剂反应，抽空脱泡，出料并隔绝湿气保存。本发明使聚丁二烯二醇共嵌在聚氨酯分子链段中降低聚氨酯体系的极性；并提升非极性增粘树脂与聚氨酯体系的相容性使聚氨酯热熔胶对聚丙烯塑料展现出极好的浸润性和粘接性；加入硅烷改性预聚体增强聚氨酯胶对被粘基材的粘接力。

技术领域

本发明涉及一种反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，尤其是适用于粘接聚丙烯塑料领域。

背景技术

反应型聚氨酯热熔胶(简称PUR)是一种单组份湿气固化热熔胶，主要依靠分子链末端的NCO基团与活泼氢交联固化。施胶时，胶水为熔融状态，将其涂敷于被粘基材表面，待胶层冷却，分子结构自组装，胶水对被粘基材具有较强初粘力；并且胶层中NCO与被粘基材表面活泼氢及空气中水汽进一步化学交联，形成优异的化学粘接。因此，PUR不仅具有传统热塑性热熔胶快速定位、初粘力高的优点，还具有最终粘接力高的优点。聚氨酯中含有大量的醚键、酯基、氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基等极性基团，特别适用于纺织面料、木材、极性塑料(如PU、ABS、PC、PBT)，但其对非极性材料—聚丙烯塑料(PP)粘接较差，因此大大限制了PUR的应用领域。

发明专利CN111234768A公开了一种粘接非极性材料的聚氨酯热熔胶，但制备过程需自行合成单官能度羟基树脂，用以稳定热熔胶体系中非极性聚烯烃，防止聚烯烃向非极性界面迁移。

发明专利CN110283292A公开了一种对聚丙烯类材料粘接的湿固化热熔胶，其选用氢化聚丁二烯二醇、葵二酸聚酯多元以及特定牌号的乙烯-醋酸乙烯共聚物(如EV210、EV220、EV310)等作为主要原材料制备聚氨酯热熔胶，采用原材料受限。

目前公开资料显示，PUR中加入无定形聚烯烃或引入聚烯烃二醇可以增强对非极性材料的粘接性，但仍存在两方面问题：极性较弱的聚烯烃与聚酯多元醇极性相差较大，相容性差；聚烯烃二醇结构上羟基反应活性明显高于聚酯多元醇，易造成分子结构分布不均，聚合过程中易出现凝胶，甚至团聚现象，导致PUR胶粘接较差。

发明内容

针对PUR对聚丙烯塑料粘接差，且相容性差的问题，本发明提供了一种对聚丙烯塑料的粘接性较好的解决方案，即提供一种聚丙烯塑料粘接用聚氨酯热熔胶及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案，

本发明一方面提供了一种粘接聚丙烯塑料用聚氨酯热熔胶，由包括按重量份计量的如下组分制成：聚酯多元醇20～40份，聚醚多元醇20～40份，聚丁二烯二醇20～40份，多异氰酸酯15～20份，增粘树脂5～10份，催化剂0.1～0.5份，硅烷改性预聚体3～8份，扩链剂0.5～1份。

所述的聚酯多元醇是数均分子量为2000～8500的聚己内酯二醇、己二酸聚酯多元醇、癸二酸聚酯多元醇、十二烷酸聚酯多元醇中的一种或多种混合使用。

所述的聚醚多元醇是数均分子量为1000～3000的聚氧化丙烯二醇、聚四亚甲基醚二醇以及数均分子量为3000～5000的聚氧化丙烯酸三元醇中的一种或多种混合使用。

所述的聚丁二烯二醇是数均分子量为1000～4000的聚丁二烯二醇或氢化聚丁二烯二醇。

所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种混合使用。优选的，多异氰酸酯采用高活性多异氰酸酯和低活性多异氰酸酯复配，高活性多异氰酸酯可以是4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，低活性多异氰酸酯是2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。通过高、低活性多异氰酸酯复配使用，避免聚丁二烯二醇的羟基与游离的高活性NCO反应出现自聚凝胶。