[发明专利]一种基于反应挤出的可剥离聚氨酯热熔胶及其合成方法

说明书

本发明属于聚氨酯热熔胶技术领域，具体涉及一种基于反应挤出的可剥离聚氨酯热熔胶及其合成方法，可剥离聚氨酯热熔胶由二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚丙二醇、聚丙三醇、嘧啶酮衍生物通过反应挤出工艺合成，定义a＝n(‑NCO)/n(‑OH)，a值为1.1～1.3时，聚酯二元醇：聚丙二醇：聚丙三醇：嘧啶酮衍生物的摩尔当量比为1.0:1.0:0.5:(5.5a‑5.5)，可剥离聚氨酯热熔胶为热塑性聚氨酯热熔胶；a值为1.8～2.0时，聚酯二元醇：聚丙二醇：聚丙三醇：嘧啶酮衍生物的摩尔当量比为1.0:1.0:0.5:(5.5a‑5.5)/2，可剥离聚氨酯热熔胶为反应性聚氨酯热熔胶。本发明利用嘧啶酮衍生物与异氰酸根反应，在链末端形成具有自互补四重氢键的脲基嘧啶酮UPy结构，增加氢键数量，提升粘接强度的同时赋予热熔胶热响应可剥离的特性，且能实现大规模连续生产。

技术领域

本发明属于聚氨酯热熔胶技术领域，具体涉及一种基于反应挤出的可剥离聚氨酯热熔胶及其合成方法。

背景技术

材料界面间的强粘接往往意味着难以分离，强行剥离可能导致基底材料的损伤甚至撕裂，然而强粘接和可剥离具有矛盾性。传统的聚氨酯胶粘剂由于其各项性能优势显著，与木材、织物、纸张以及金属、橡胶等材料都有优良的粘结力，被开发运用于各个领域。电子产品或器件越来越倾向于轻薄化，精密部件的粘接要求越来越高，尽管传统的聚氨酯热熔胶能满足粘接力的要求，但是强粘附却不利于拆卸。

Wang等[Materials Chemistry Frontiers,2019,3,1833]利用肟氨基甲酸酯基的可逆性，开发出可热响应剥离的热熔胶，但该动态化学键会反复产生异氰酸酯基，长期处于热环境会逐渐消耗异氰酸酯基，肟氨基甲酸酯基数量逐渐减少，导致粘接性能降低。Heinzmann等[ACS Applied MaterialsInterfaces,2014,6,4713]将脲基嘧啶酮UPy与氢化端羟基聚丁二烯合成具有自互补四重氢键的超分子热熔胶，缔合态脲基嘧啶酮UPy在紫外辐照下能够解离，从而赋予可剥离性，然而合成脲基嘧啶酮UPy单体的工艺，需消耗过量原料和大量有机溶剂，既不环保也无法进行规模化的生产。由此可见，开发具有热响应可剥离的聚氨酯热熔胶，亟待探索新途径以保障粘接力、可剥离性和规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种基于反应挤出的可剥离聚氨酯热熔胶及其合成方法。

为实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种基于反应挤出的可剥离聚氨酯热熔胶，由二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚丙二醇、聚丙三醇、嘧啶酮衍生物通过反应挤出工艺合成，定义a＝n(-NCO)/n(-OH)，a值范围为1.1～1.3或1.8～2.0。

优选地，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、氢化甲苯二异氰酸酯HTDI、二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、1,4-环己烷二异氰酸酯CHDI、MDI-50中的一种或多种混合物。

优选地，所述聚酯二元醇的熔点为50～70℃，数均分子量为2000～7000g/mol，所述聚丙二醇的数均分子量为1000～3000g/mol，所述聚丙三醇的数均分子量为300～1000g/mol。

优选地，所述嘧啶酮衍生物为1-甲基胞嘧啶、5-氮杂胞嘧啶、胞嘧啶、异胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶、2-氨基-4-羟基嘧啶、5，6-二甲基-2-氨基-4-羟基嘧啶、2-氨基-5-乙氧羰基-4-羟基嘧啶、2-氨基-(6苯甲基)-4(3H)嘧啶酮、2-氨基-4-羟基-6-苯基嘧啶中的一种或多种混合物。

优选地，a值为1.1～1.3时，聚酯二元醇：聚丙二醇：聚丙三醇：嘧啶酮衍生物的摩尔当量比为1.0:1.0:0.5:(5.5a-5.5)，获得热塑性聚氨酯热熔胶；a值为1.8～2.0时，聚酯二元醇：聚丙二醇：聚丙三醇：嘧啶酮衍生物的摩尔当量比为1.0:1.0:0.5:(5.5a-5.5)/2，获得反应性聚氨酯热熔胶。