[发明专利]一种耐高温耐水解聚氨酯热熔胶及其制备方法

说明书

一种耐高温耐水解聚氨酯热熔胶及其制备方法，包含以下组分反应形成的聚合物：0.1‑3质量份的含N原子的多官能度交联剂、15‑25质量份的第一组分聚醚多元醇、5‑25质量份的第二组分聚醚多元醇、25‑55质量份的第一组分聚酯多元醇、5‑25质量份的第二组分聚酯多元醇、异氰酸酯及添加剂。本发明不含溶剂、固含量100％，在使用过程中无小分子释放，安全环保无污染，具有环境友好，使用寿命长，粘结强度高，安全可靠等优点，施胶后无颗粒及鼓泡现象，胶水固化后胶膜柔韧有弹性，具有极高的耐温性能，极佳的耐水解性能，可在100℃沸水中浸渍24h仍能保持良好的剪切强度，可广泛应用于钢材、木材、塑料制品以及其他复合材料的复合粘接以及桥梁隧道等极端条件的应用粘接。

技术领域

本发明涉及聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种耐高温耐水解聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯热熔胶又称湿反应型聚氨酯热熔胶，是一种末端为NCO封端的、可与空气中的水汽发生反应而具有极高强度的无溶剂胶水，自1940年德国的研究人员发现三苯基甲烷一4，4’-三异氰酸酯可粘接金属与丁钠橡胶以来，聚氨酯热熔胶得到了长足发展，目前已广泛应用于汽车行业、木材行业、鞋包行业、建筑行业、油墨行业、书记装订、铁路建设等行业。与传统热熔胶相比，聚氨酯热熔胶具有更为优异的综合性能，它兼有普通热熔胶粘剂无溶剂、初粘性高、装配时定位迅速等特性，又具有反应型液态胶粘剂特有的耐水、耐热、耐寒、耐蠕变和耐介质等性能。其施胶温度(120℃)又低于普通热熔胶粘剂(150-180℃)，可用于某些塑料部件粘接、复合，倍受现代自动化装配工业青睐。其不含水无溶剂、固含量100%的特点，是一种高性能环保型胶粘剂，适应了国内外对环境越来越重视的需要，近年呈现出极高速的发展。然而国内高性能聚氨酯热熔胶受制于技术原因，起步晚，基础弱，高端聚氨酯热熔胶严重依赖进口，其中应用于航空航天领域、高速铁路领域的耐高温聚氨酯热熔胶是一个需要重点突破的方向，国际大厂如3M、Bostii、HBs Fuller、Natbnal Starch、Asland等公司垄断核心技术，尤其是当今贸易保护主义抬头，某些发达国际坐拥技术垄断动辄以断供相威胁，严重影响相关行业供应链安全。国内聚氨酯热熔胶虽发展迅速，但高端产品仍然匮乏，因此开发相应的进口替代显得格外重要。有鉴于此，发明人经过长期专研，摸索出一种新的耐高温聚氨酯热熔胶及其制备方法。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

本发明第一方面，提供一种耐高温耐水解聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述热熔胶包含以下组分反应形成的聚合物：

交联剂、第一组分聚醚多元醇、第二组分聚醚多元醇、第一组分聚酯多元醇、第二组分聚酯多元醇、异氰酸酯及添加剂；

其中，所述交联剂为分子中含有至少1个叔胺的N原子，且分子中含有3-5个羟基的交联剂，其兼具催化剂以及交联剂的作用。常规的催化剂多为小分子胺类催化剂或者含金属催化剂，金属催化剂虽然催化活性高，但是其面对亲核试剂进攻时同样具有催化作用，也就是催化反应容易，但是在被水解时也会加速水解反应，是一把双刃剑。而小分子胺类催化剂，要么具有味道，容易逸散，要么具有金属催化剂同样的弊端，导致热熔胶的耐水解性不足。笔者发现，采用具有活性基团的催化剂、或者称为具有催化活性的交联剂具有优异的特性，即它在催化后能够反应至分子中，且由于高于3个官能团，产生交联作用，导致其没有小分子胺类催化剂易逸散的缺点，此外，由于交联作用，具有催化活性的叔胺基团被包覆于分子中，在面对亲核基团进攻时，由于位阻作用不能起到催化作用，因而使得热熔胶相较于常规使用催化剂的同类型产品具有更加优异的耐水解性。