本发明专利技术涉及一种多重固化方式聚氨酯热熔胶的制备方法，制备的聚氨酯热熔胶分子结构中同时含有异氰酸酯基团（湿气固化）、改性硅烷基团（湿气固化）和改性丙烯酸基团（光固化）的多重固化方式。具有高效快速的定位性能，良好的工艺操作性，还具有高的粘接强度、柔韧性、抗冲击性、耐水及耐老化性能，对提升国产PUR胶的核心竞争力具有重要的现实意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于化学 胶黏剂领域。
技术介绍
近年来，随着人们对环境保护的愈发重视，环境友好型产品越来越受到普遍的关 注。环境友好型胶黏剂因具有无毒无害、无环境污染、使用方便等优势而逐渐成为未来胶黏 剂的发展趋势。 反应型聚氨酯热熔胶（PUR)作为一种高性能环保型胶黏剂，适应了国内外对环境 越来越重视的需要，得到快速的发展。但目前国内PUR胶的技术水平低，品种少，其固化方 式以湿气固化为主，少量品种有湿气和光双固化方式，但粘接强度和固化深度均难以满足 高端客户在电子和微电子行业的要求。 众所周知，单组份湿固化聚氨酯热熔胶熔融粘度偏高，初始强度较好，但是定位时 间长，无法满足快速装配的要求；紫外光固化胶粘剂虽然固化快速但固化程度不高，润湿力 差，强度低，而这些缺点则可以通过本专利技术的具有多重固化方式的反应型聚氨酯热熔胶来 解决。
技术实现思路
本专利技术涉及一种具有多重固化方式的反应型聚氨酯热熔胶，是以聚氨酯预聚体为 主体，同时含有光引发固化和湿固化方式的聚氨酯胶粘剂，它是单组份湿固化聚氨酯热熔 胶（PUR)和紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂（PUA)的基础上发展起来的，其固化方式是 分阶段进行的。本专利技术中光固化部分是自由基型，湿固化部分则将硅氧烷型和异氰酸酯型 融为一体，因此其表现为多重固化。 本专利技术的固化机理分为三个步骤：首先，光固化使体系在光照后粘度瞬间升高，分 子链间部分交联从而快速定型，极大地提高了初始粘接强度；其次，利用异氰酸酯湿固化反 应，使分子链间进一步交联成线型结构；与之同时，硅氧烷型基团也发生湿固化反应，生成 体型大分子从而固化完全，获得最终的高强度。 本专利技术的技术方案如下：一种具有多重固化方式的反应型聚氨酯热熔胶的制备方 法，制备步骤为： a. 将聚醚多元醇10?30份，氢化双酚A 1?8份，甲基丙烯酸异冰片酯4?18份加 入反应釜中，于ll〇°C、_0.095MPa脱水2h，降温至70°C，加入催化剂0.01?0.05份，多异 氰酸酯5?15份，以400?700转/分钟的转速搅拌，于70°C?80°C反应1?3小时。再 加入甲基丙烯酸羟丙酯20?30份，于70°C?80°C反应2?5小时，制得丙烯酸改性预聚 体； b. 将聚酯多元醇40?65份于120°C、_0. 095MPa进行脱水2h，脱水完毕后，加入多异 氰酸酯12?25份，以400?700转/分钟的转速搅拌，于100°C?120°C下反应1?3小 时，同时充氮气保护，加入硅烷封端聚氨酯聚合物SMP 5?20份，再加入本步骤a制备的丙 烯酸改性预聚体10?45份、光引发剂0. 1?5份、阻聚剂0. 05份?1份、催化剂0. 001? 1份，升温到ll〇°C，抽真空至-0. 095MPa以下，脱除气泡30min，出料，密闭包装，制得本专利技术 的具有多重固化方式的聚氨酯热熔胶。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。 所述步骤a中加入多异氰酸酯反应时的温度为70°C?80°C，反应1?3小时，加 入甲基丙烯酸羟丙酯反应时的温度为70°C?80°C，反应2?5小时。 所述步骤b中加入多异氰酸酯反应时的温度为100°C?120°C，反应时间为1?3 小时，催化剂用量为0. 001份?1份。 进一步，所述步骤a中聚醚多元醇指分子量在1000?4000的聚氧化丙稀二醇、 聚氧化丙烯-氧化乙烯二元醇或聚四氢呋喃醚二醇，优选为市售的PTMG2000、PTMG3000、 PPG204、PPG210、PPG220中的一种或两种的混合物。 进一步，所述步骤b中聚酯多元醇为己二酸与1，4_ 丁二醇、新戊二醇、乙二醇、二 甘醇和1，6-己二醇中的至少一种二元醇聚合而成，所述聚己二酸己二醇酯二醇优选为江 苏旭川化学公司市售的XCP-3000H，其羟值为35?39mgKOH/g，酸值为0. 1?0. 8mgKOH/g， 所述聚己二酸-1，4- 丁二醇酯二醇优选为青岛新宇田化工有限公司市售的POL-356T，其羟 值为 53 ?59mgKOH/g，酸值为 0· 1 ?0· 8mgKOH/g。 采用上述进一步方案的有益效果是，多元醇有多种结晶性或非结晶性多元醇混合 组成，增加结晶性多元醇的量可以提高初始强度，但是会缩短从施胶到进行紫外光照的这 段时间；增加非结晶性多元醇的量可以延长开放时间，但初始强度会降低。因此需要平衡各 种多元醇的用量，以期获得良好的性能。 进一步，所述步骤a和b中的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI-80、TDI-100)、 二苯基甲烷-4,4 '-二异氰酸酯（MDI)、六甲撑二异氰酸酯（HDI)、间苯二甲撑二异氰酸酯 (M-XDI)、多次甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI)、三苯基甲烷三异氰酸酯（TTI)、2,4-甲苯二 异氰酸酯三聚体、氢化TDI、氢化MDI中的至少一种。优选为烟台万华股份有限公司市售的 4, 4'二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、德国拜耳公司市售的甲苯二异氰酸酯TDI 80、TDI-100 中的一种或几种的混合物。 进一步，所述步骤b中的阻聚剂为吩噻嗪、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2, 5-二 叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌、甲基氢醌中的至少一种。 采用上述进一步方案的有益效果是，在制备和使用的过程中，双键不可避免的长 时间处于高温下，这有可能导致发生凝胶现象，因此，添加适当的阻聚剂是必要的。 进一步，所述步骤a和b中的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺、三亚 乙基二胺、辛酸钴、辛酸铁、钛酸四异丁酯、二吗啉基二乙基醚中的至少一种。 进一步，所述步骤b中的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（1173)、1_羟 基环己基苯基甲酮（184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（了?0)、2,4,6-三甲基 苯甲酰基苯基膦酸乙酯（了?0-1〇、苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦（819)、2-羟 基-2-甲基-l--1-丙酮（659)、苯甲酰甲酸甲酯（MBF)、安息香 双甲醚、安息香异丙醚、二苯基乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、芳酰基膦氧 化物、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、2, 4-二羟基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮中的至少 一种。 进一步，所述步骤b中的硅烷封端聚氨酯聚合物为美国迈图公司出品的基于SPUR 的 Y-15987、Y-19116 和 Y-19140 中的至少一种。 采用上述进一步方案的有益效果是，硅烷封端聚氨酯聚合物（SMP)在反应扩链后 呈三维网状结构发展，可以引发更长的耐荷分子链，赋予胶黏剂更长的延伸率，更高的撕裂 强度、拉伸强度和剥离强度，以及更好的附着力。 本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的聚氨酯热熔胶，与自由基型光固化胶相比，具 有更高的最终强度，可以适应复杂形状的基材，可以拥有更厚的胶层、更好的内聚强度和附 着力；与湿固化反应型聚氨酯热熔胶相比，可以拥有更低的熔融粘度，更加容易施胶，可以 在较低的温度下施胶，这使得该热熔胶可以应用在对热敏感的基材上。光照之后该胶具有 更好的初始强度，从而来达到很短时间内进行快速定位。同时，分子结构中特有的硅氧烷型 基团可以生成体型结构，能够获得更高的强度。 本专利技术制备的PUR胶具有多重固化方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多重固化方式聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，制备步骤为：a．将聚醚多元醇10～30份，氢化双酚A 1～8份，甲基丙烯酸异冰片酯4～18份加入反应釜中，于110℃、‑0.095MPa脱水2h，降温至70℃，加入催化剂0.01～0.05份，多异氰酸酯5～15份，以400～700转/分钟的转速搅拌，于70℃～80℃反应1～3小时，再加入甲基丙烯酸羟丙酯20～30份，于70℃～80℃反应2～5小时，制得丙烯酸改性预聚体；b．将聚酯多元醇40～65份于120℃、‑0.095MPa进行脱水2h，脱水完毕后，加入多异氰酸酯12～25份，以400～700转/分钟的转速搅拌，于100℃～120℃下反应1～3小时，同时充氮气保护，加入硅烷封端聚氨酯聚合物SMP 5～20份，再加入本步骤a制备的丙烯酸改性预聚体10～45份、光引发剂0.1～5份、阻聚剂0.05份～1份、催化剂0.001～1份，升温到110℃，抽真空至‑0.095MPa以下，脱除气泡30min，出料，密闭包装，制得本专利技术的具有多重固化方式的聚氨酯热熔胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜贵琳，王建斌，陈田安，解海华，
申请(专利权)人：烟台德邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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