酮亚胺潜伏固化剂和具有其的反应型聚氨酯热熔胶及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种酮亚胺潜伏固化剂，通式为：

Ketimine latent curing agent and reactive polyurethane hot melt adhesive with it and its application

【技术实现步骤摘要】
酮亚胺潜伏固化剂和具有其的反应型聚氨酯热熔胶及应用
本专利技术涉及材料
，更具体的说是涉及酮亚胺潜伏固化剂和具有其的反应型聚氨酯热熔胶及应用。
技术介绍
反应型聚氨酯热熔胶由于具有粘接强度高、基材适用范围广、性价比高等优势，广泛应用于金属、木材、纸张、塑料等材料的粘接。随着我国工业化进程的不断深入，反应型聚氨酯热熔胶用途越来越广，用量越来越大，据不完全统计，2018年反应型聚氨酯热熔胶较2017年用量提高了40％以上，远高于其它种类热熔胶或胶粘剂产品，可以看出高档次反应型聚氨酯热熔胶必将在我国工业化进程中发挥重要作用。目前，反应型聚氨酯热熔胶技术主要有以下几类：1.端NCO基湿固化型：热熔胶形成粘接后体系内NCO与空气中水反应进行扩链；2.封闭NCO型湿固化型：将NCO与肟类、酚类、醇类等封闭剂反应，应用时高温产生逆反应，进行解封闭后自由NCO与水反应进行扩链；3.潜伏固化剂交联固化型：将潜伏固化剂在聚氨酯热熔胶合成的过程中按计量加入其中，自由NCO不与潜伏固化剂反应，在热熔胶形成粘接体系后，潜伏固化剂首先与空气中的水反应生产伯胺，伯胺迅速与NCO反应，交联固化，潜伏固化剂种类包括恶唑烷类、酮亚胺类、醛亚胺类等。酮亚胺类或醛亚胺类潜伏固化剂是近十年来发展起来的新技术，应用在聚氨酯领域(制鞋、防水、密封等)可得到储存期长、气泡量少、性能稳定的涂料或胶粘剂产品。但国内外尚无人申请含有酮亚胺类潜伏固化剂的反应型聚氨酯热熔胶专利。酮亚胺或醛亚胺类潜伏固化剂是酮或醛与伯胺(或含至少一个伯胺化合物)缩合，脱水反应而制得。其通式为：其中：R1、R3分别为独立烷基、芳基、环烷基等有机官能团，也可含醚、酯、叔胺等原子基团，依据使用的酮、醛、胺结构的不同而不同；R2若为氢原子，说明使用的原料为醛，产物即醛亚胺；R2若为非氢原子，而是烷基、芳基、环烷基等有机官能团，说明原料为酮，产物即为酮亚胺；酮亚胺或醛亚胺在使用时与水发生反应，生产酮或醛，以及活性多元胺。从安全性角度讲，酮的安全性要高于醛，尤其是高挥发性的甲醛、乙醛等。因此，如何以酮亚胺为潜伏固化剂制备反应型聚氨酯热熔胶是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种酮亚胺潜伏固化剂和具有其的反应型聚氨酯热熔胶及应用，以解决现有技术中的不足。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种酮亚胺潜伏固化剂，通式为：其中：R1、R2和R3分别为独立有机官能团，包括但不限于烷基、芳基、环烷基、含氧及含氮等有机官能团；更进一步，R1选自C1～C16烷基、芳基、环烷基等中的任一种，其中可含酯基、醚基、叔胺，优选为C4～C16烷基、芳基、环烷基中的任一种；R2选自C1～C6烷基、芳基、环烷基等中的任一种，优选为C1～C4烷基，更优选为甲基；R3选自烷基、芳基、环烷基、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯等中的任一种，总原子数不限，氮原子与R3直接相连(即R3所选含伯胺化合物)；n为含伯胺反应物的伯胺官能度，即每个分子中所含伯胺基团的数目，至少为1，形成上述通式结构；含伯胺反应物总官能度r(每个分子中能与异氰酸酯反应的官能团数)＝伯胺官能度n+非伯胺官能度m，总官能度应r≥2；非伯胺官能度m指的是含伯胺分子中羟基、仲胺等能与异氰酸酯反应基团的官能度之和；即r＝n+m≥2,其中，n＝1、2、3...(自然数)，优选为1～8，更优选为1～3；m＝0、1、2...(自然数)，优选为0～2，更优选为0～1。特别地，本专利技术酮亚胺潜伏固化剂常温下为液态或固态，为固态时其软化点不高于所合成反应型聚氨酯热熔胶的软化点；本专利技术酮亚胺潜伏固化剂的添加比例(R)由反应型聚氨酯热熔胶在熔融应用状态下所含自由异氰酸酯基(NCO)和水解后氨基(NH2)确定,即R＝NCO/NH2，一般情况下R在1～5之间，优选为1.1～2.5。采用上述进一步的有益效果在于，申请人经过长期的研究发现，使用酮亚胺潜伏固化剂能够显著减少反应型聚氨酯热熔胶在高温应用中异氰酸酯单体的挥发性，减少有毒有害气体，从而使反应型聚氨酯热熔胶更加环保。一种反应型聚氨酯热熔胶，包括有以下重量份的原料：聚氨酯树脂400～500份、上述酮亚胺潜伏固化剂50～60份。本专利技术聚氨酯树脂为已知的反应型聚氨酯热熔胶类树脂，其常规特点是分子量高，常温下为固体，软化点在60℃以上，其多元醇、异氰酸酯和扩链剂的平均官能度在1.8～2.5之间，以2.0～2.2之间为宜，可以是自由NCO树脂，也可以是封闭NCO后的聚氨酯树脂。进一步，上述聚氨酯树脂包括有以下重量份的原料：多元醇300～400份、异氰酸酯70～100份；还包括：增粘树脂0～75份、增塑剂0～200份、填料0～100份和助剂0～20份。进一步，上述多元醇包括结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、聚醚多元醇中的任一种或几种的混合；更进一步，上述结晶型聚酯多元醇为丁二酸丁二醇酯二醇或己二酸丁二醇酯二醇；无定型聚酯多元醇为己二酸新戊二醇\丁二醇酯共聚二醇、己二酸丙二醇\丁二醇酯共聚二醇、苯二甲酸新戊二醇\丁二醇酯共聚二醇中的任一种或几种的混合；聚醚多元醇为环氧丙烷经开环加成聚合得到的PPG1000、PPG2000、PPG3000、PPG5000、PPG8000中的任一种或几种的混合。进一步，上述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、氢化MDI(H-MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的任一种或几种的混合。进一步，上述增粘树脂为已知的用于聚氨酯热熔胶的增粘树脂，包括但不限于聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、松香甘油酯、松香季戊四醇酯等中的任一种或几种的混合，要求其不含羟基、羧基、胺基等能与异氰酸酯反应的基团。采用上述进一步的有益效果在于，使用一种或多种增粘树脂能够调节聚氨酯热熔胶的软化点，增加有机官能数量，最终提高聚氨酯热熔胶的粘接力。进一步，上述增塑剂为已知的用于涂料和粘合剂的增塑剂，尤其是应用于聚氨酯热熔胶的增塑剂，包括但不限于石蜡、微晶蜡、邻苯二甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-醋酸乙烯、聚丙烯酸酯共聚物等中的任一种或几种的混合，常温下为液态或固态，为固态时其软化点不高于150℃。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术增塑剂能够调节聚氨酯热熔胶的软化点，减少聚氨酯和增粘树脂结晶性，提高低温柔软性。进一步，上述填料为已知的用于涂料和粘合剂的填料，包括但不限于轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、石英粉等中的任一种或几种的混合。采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术填料能够提高聚氨酯热熔胶的耐热性，提高强度，降低成本。进一步，上述助剂为已知的用于涂料和粘合剂的助剂，包括但不限于抗氧剂、催化剂、消泡剂、流平剂、分散剂等中的任一种或几种的混合。更进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酮亚胺潜伏固化剂，其特征在于，通式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种酮亚胺潜伏固化剂，其特征在于，通式为：



所述R1选自C1～C16烷基、芳基、环烷基中的任一种；
所述R2选自C1～C6烷基、芳基、环烷基中的任一种；
所述R3选自烷基、芳基、环烷基、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯中的任一种；
所述n为1～8。


2.根据权利要求1所述的一种酮亚胺潜伏固化剂，其特征在于，所述R1选自C4～C16烷基、芳基、环烷基中的任一种；
所述R2选自C1～C4烷基中的任一种；
所述n为1～3。


3.一种反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，包括有以下重量份的原料：聚氨酯树脂400～500份、权利要求1或2所述的酮亚胺潜伏固化剂50～60份。


4.根据权利要求3所述的一种反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚氨酯树脂包括有以下重量份的原料：多元醇300～400份、异氰酸酯70～100份。


5.根据权利要求4所述的一种反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚氨酯树脂还包括：增粘树脂0～75份、增...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿志忠，董彦林，张弘胤，曹贵昌，魏小刚，
申请(专利权)人：北京长润化工有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11