[发明专利]一种聚氨酯粉末胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚氨酯粉末胶及其制备方法和应用，属于胶黏剂技术领域。将多元醇、二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡催化剂混合进行聚合反应后与1,4‑丁二醇进行第一扩链反应，将所得第一扩链产物与二羟甲基丙酸的N‑甲基吡咯烷酮溶液进行第二扩链反应，将所得第二扩链产物和三羟甲基丙烷进行第三扩链反应，将所得第三扩链产物和纳米二氧化硅分散液混合进行后，调节pH值为6～7，得到聚氨酯预聚体，然后与极性小分子封端分散液混合进行造粒，得到悬乳液，悬乳液依次进行过滤和干燥，得到聚氨酯粉末胶。本发明引入聚醚多元醇、聚酯多元醇、三羟甲基丙烷以及纳米二氧化硅，改善聚氨酯粉末材料的耐老化耐水解的性能，大幅度提高黏结强度。

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种聚氨酯粉末胶及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯黏结剂因其优良的黏结性能，在生产生活中有大量的应用场所。随着世界范围环保意识和要求的提高，无毒、无味聚氨酯胶黏剂的研究与应用成为聚氨酯胶黏剂研究的热点。目前的水性聚氨酯胶黏剂(WPU)主要以水乳液为主，尽管在生产和使用过程中不使用苯系溶剂，但并没有从根本上解决传统溶剂型PU胶黏剂挥发大量有机溶剂的问题，而且使用时干燥温度高，干燥时间长，又因制备和使用过程繁杂而限制了WPU胶黏剂在许多领域的应用。

聚氨酯粉末胶黏剂具有性能稳定、便于运输和成本低廉等特点。这种新型、高端胶黏剂正在被人们所认识，所占的市场比例也将逐渐增加。目前国内外对聚氨酯粉末胶黏剂制备有一定的研究，主要集中在熔融挤出切割、粉碎、研磨的方法，需要二次加工，过程繁杂。如中国发明专利CN107083226A和CN 108456504 A提出利用聚氨酯预聚体反相悬浮聚合一步法制备聚氨酯粉末胶，彻底摆脱了繁杂的聚氨酯粉末制备过程。所获得的聚氨酯粉末胶初次活化温度低，黏结强度高。但是还不能满足鞋用胶黏剂耐二次活化的问题，水解性与溶剂型胶黏剂还有些差距，在工业应用方面还有局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚氨酯粉末胶及其制备方法和应用。本发明制得的聚氨酯粉末胶耐老化、耐水解，具有高黏结强度，有广阔的应用前景。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种聚氨酯粉末胶的制备方法，包括以下步骤：

将多元醇、二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡催化剂混合进行聚合反应，得到聚合产物，所述多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇；

将所述聚合产物与1,4-丁二醇混合，进行第一扩链反应，得到第一扩链产物；

将所述第一扩链产物与二羟甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液混合，进行第二扩链反应，得到第二扩链产物；

将所述第二扩链产物和三羟甲基丙烷混合，进行第三扩链反应，得到第三扩链产物；

将所述第三扩链产物和纳米二氧化硅分散液混合后，调节pH值为6～7，得到聚氨酯预聚体；

将所述聚氨酯预聚体与极性小分子封端分散液混合进行造粒，得到悬乳液；

将所述悬乳液依次进行过滤和干燥，得到所述聚氨酯粉末胶。

优选地，所述多元醇、二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡催化剂、1,4-丁二醇、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷以及纳米二氧化硅分散液中的纳米二氧化硅的质量比为60～80：15～25：0.1～0.25：2.5～8：0.4～2：0.5～3：0.5～2。

优选地，所述多元醇中聚醚多元醇和聚酯多元醇的摩尔比为3～8：100。

优选地，所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二元醇或聚己二酸一缩二乙二醇酯二元醇。

优选地，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇或聚醚三醇。

优选地，所述聚醚多元醇的数均分子量为2000～6500。