[发明专利]一种低分子量聚氨酯树脂及其在增粘树脂方面的应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，涉及一种低分子量聚氨酯树脂及其在增粘树脂方面的应用，包括：将小分子二元醇加入釜式反应器，在惰性气体保护下，加热、抽真空、除水；将除水后的二元醇物料降温，分多次加入二异氰酸酯，每次加入后等待温度降低至70℃以下再进行下一次加入，加入完毕后，继续反应，得到低分子量聚氨酯树脂。拥有可调节的分子量与结构，可以根据需要选择其玻璃化转变温度。而且本发明提供的低分子量聚氨酯，通过控制反应工艺，极大地减少了交联的发生，使其容易分散于多元醇、溶剂以及聚氨酯胶黏剂中。并且本发明提供的低分子量聚氨酯含有活性基团，可以与胶粘剂之间发生化学反应，提供了更优良地胶粘剂本体强度。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低分子量聚氨酯树脂及其在增粘树脂方面的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

目前聚氨酯胶粘剂领域普遍通过加入增黏树脂，来改善聚氨酯胶粘剂的初黏性能，调节黏度、开放时间、加工温度等参数。目前使用的增黏树脂有石油树脂、聚丙烯酸酯、松香树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯热熔胶等。这些增黏树脂一般都存在与胶粘剂本体相容性差的问题，导致热熔胶不透明、增粘树脂溶解分散困难甚至析出。聚氨酯热熔胶虽然相容性好，但是其分子量一般较大，或者内部存在交联，在实际使用时会遇到分散困难的问题，开发一种与聚氨酯胶粘剂本体具有良好相容性的增黏树脂是很有必要的。

有研究介绍了一种分子量在3000～7500amu的热塑性聚氨酯，并且将之与聚苯醚共混，得到一种新的工程塑料。该方案使用单羟小分子作为封端剂来调节分子量，使其不含活性基团参与后续反应。且工艺方面没有阻止在聚合反应中的交联，得到的热塑性聚氨酯无法良好分散在胶粘剂中。

有研究介绍了一种分子量为3000～5000amu以下聚氨酯树脂，并将其用于油墨。该发明也有不含活性基团、本体存在交联而无法分散的问题，仍不适用于增黏树脂。

发明内容

本发明针对现有技术方案的缺陷及不足，提供了一种低分子量的聚氨酯树脂，拥有可调节的分子量与结构，可以根据需要选择其玻璃化转变温度。而且本发明提供的低分子量聚氨酯，通过控制反应工艺，极大地减少了交联的发生，使其容易分散于多元醇、溶剂以及聚氨酯胶黏剂中。并且本发明提供的低分子量聚氨酯含有活性基团，可以与胶粘剂之间发生化学反应，提供了更优良地胶粘剂本体强度。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种低分子量聚氨酯树脂的制备方法，包括：

将小分子二元醇加入釜式反应器，在惰性气体保护下，加热、抽真空、除水；

将除水后的二元醇物料降温，分多次加入二异氰酸酯，每次加入后等待温度降低至70℃以下再进行下一次加入，加入完毕后，继续反应，得到低分子量聚氨酯树脂。

传统技术方案使用釜式工艺是基本被淘汰的初期工艺，主要优点是有利于软硬段的分相与分子量的增长。但本申请研究发现：使用釜式反应器与分部投料可以有效地解决交联问题，从而进一步解决了树脂在胶粘剂体系中分散的问题。

本发明的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的低分子量聚氨酯树脂，分子量低于5000g/mol，端基为羟基，且玻璃化转变温度为0℃～80℃。

本发明通过调整低分子量聚氨酯树脂的结构与加入比例，生产出的聚氨酯胶粘剂可做到表干时间合适、初黏力优秀，并且胶体透明。

本发明的第三个方面，提供了上述的低分子量聚氨酯树脂作为增黏树脂在聚氨酯胶胶粘剂改性中的应用。

本发明的工艺可以控制体系中化学交联的生成，实现产品良好的溶解性，因此，有望在聚氨酯胶胶粘剂改性中得到广泛的应用。