一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂及其用途制造技术

本发明专利技术提供了一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂及其用途。通过特定结构的多元醇组分与扩链剂和二异氰酸酯反应制备，其中，制备高分子多元醇的二元醇包含主链含氧二元醇和主链含氮二元醇。该粘合剂具有低极性、高耐热等优异性能，用于高温条件下非极性材料的粘接，具有良好粘接效果。具有良好粘接效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂及其用途


[0001]本专利技术属于高分子材料制造领域，尤其涉及一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂及其用途。

技术介绍

[0002]聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基团的粘合剂，常用来粘接极性基材，对非极性或低极性基材粘接效果较差。聚氨酯粘合剂在高温下易降解，降低粘接强度，限制了其在高温条件下低极性基材的应用。目前很多专利对于如何得到低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂进行了探索。
[0003]CN 110903805 A公开了以改性端羟基氢化聚丁二烯多元醇、脂肪族或芳香族二异氰酸酯与小分子扩链剂合成热塑性聚氨酯弹性体，然后与SEBS/SEPS胶粉掺混制得一种低极性高回弹的聚氨酯热熔胶，该热熔胶对低极性或非极性材料的粘接具有较好的效果，且其回弹性较好。
[0004]该专利技术得到的聚氨酯综合考虑了低极性和回弹性，但聚烯烃多元醇带来低极性的同时也使体系的反应速率降低，且该体系耐热性能不好，限制了其在高温条件下的应用。
[0005]CN 111333814 A公开了以聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇为多元醇组分，以含芳环的二元胺和双酚A类二元醇为扩链剂与异氰酸酯反应制得一种耐热性良好的热塑性聚氨酯。
[0006]交联及引入芳环是提升聚氨酯耐热性能的常用方法，但是这两种方案会使体系反应速率降低，也会使粘合剂流动性变差，使粘接效果变差，目前为止，国内外鲜有兼具低极性、高耐热及反应速率可控的热塑性聚氨酯的报道。
>[0007]因此，开发出兼具上述几种特性的热塑性聚氨酯粘合剂，使本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术问题，提供一种热塑性聚氨酯粘合剂，该热塑性聚氨酯粘合剂兼具低极性、高耐热及反应速率可控的特点。
[0009]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂，所述粘合剂由以下组分制备：
[0011]a)高分子多元醇，70～95wt％，优选74～90wt％；
[0012]b)扩链剂，0～20wt％，优选0～8wt％；
[0013]c)二异氰酸酯，5～25wt％，优选10～20wt％；
[0014]所述质量比例以粘合剂总质量计；其中，所述制备高分子多元醇的二元醇包含主链含氧二元醇和主链含氮二元醇。
[0015]本专利技术中，所述高分子多元醇由二元酸、所述二元醇、三元醇反应制得；优选地，所述二元酸为丁二酸、己二酸、癸二酸中的一种或多种，优选己二酸和/或癸二酸；优选地，所
述主链含氧二元醇为二甘醇，三甘醇，6
‑
(2
‑
羟基乙氧基)己
‑1‑
醇，4,4'
‑
氧基双(丁
‑1‑
醇)，4,8
‑
二氧杂十一烷
‑
1,11
‑
二醇中的一种或多种，优选6
‑
(2
‑
羟基乙氧基)己
‑1‑
醇，4,4'
‑
氧基双(丁
‑1‑
醇)，4,8
‑
二氧杂十一烷
‑
1,11
‑
二醇中的一种或多种；优选地，所述主链含氮二元醇是二乙醇胺，甲基二乙醇胺，N
‑
丁基二乙醇胺，N
‑
辛基二乙醇胺中的一种或多种，优选N
‑
丁基二乙醇胺和/或N
‑
辛基二乙醇胺；优选地，所述三元醇是C
10
‑
16
长链三元醇，且三元醇主链中氮原子数≥0，优选4
‑
(3
‑
羟丙基)
‑
1,7
‑
庚二醇，5
‑
(2
‑
羟乙基)
‑
1,9
‑
壬二醇，三(5
‑
羟基戊基)胺中的一种或多种。
[0016]本专利技术中，所述二元酸与醇的质量比为1：0.94～1.6，优选1：0.95～1.3，所述醇为二元醇和三元醇。
[0017]本专利技术中，所述二元醇中主链含氧二元醇和主链含氮二元醇的质量比为1:0.02～0.5，优选1:0.05～0.2。
[0018]本专利技术中，所述三元醇占高分子多元醇总质量的0.01～0.5wt％，优选0.03～0.3wt％。
[0019]本专利技术中，所述高分子多元醇的数均分子量为1800～4000g/mol，优选2000～3000g/mol。
[0020]本专利技术中，所述扩链剂为1,2
‑
乙二醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇、1,6
‑
己二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、顺
‑
1,2
‑
环己二甲醇中的一种或多种，优选新戊二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、顺
‑
1,2
‑
环己二甲醇中的一种或多种。
[0021]本专利技术中，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4
‑
二环已基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、1,5
‑
萘二异氰酸酯中的一种或多种，优选六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。
[0022]本专利技术中，所述粘合剂的制备方法为：将高分子多元醇与二异氰酸酯、扩链剂混合均匀，经双螺杆反应挤出制备。
[0023]本专利技术中，所述反应挤出的挤出温度为130～200℃，优选140～180℃。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种热塑性聚氨酯粘合剂的用途。
[0025]一种上述低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂的用途，所述粘合剂用于鞋服、电子领域的粘接，优选用于高温条件下非极性材料的粘接，更优选用于非极性材料蒸煮袋的粘接。
[0026]与现有技术相比较，本专利技术的积极效果在于：
[0027]本专利技术通过使用特定结构的含氧小分子二元醇带来低极性，少量长链三官能团醇的引入在提升了粘合剂的耐热性的同时，不会使体系黏度增大，含叔胺的二元醇可以调控反应速率。获得低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂，相比于现有产品，其极性低，对非极性材料(如PE)粘接性能优异(剥离强度可达4.3N/mm以上甚至能造成基材破坏)，耐热性较好(100℃，0min耐热均在20mm以下，最低可达4mm)，反应速率可调，综合性能优异。
具体实施方式
[0028]下面详细说明本专利技术的实施方法，但本专利技术并不因此受到限制。
[0029]所用原料(均为化学纯)如下：
[0030]6‑
(2
‑
羟基乙氧基)己
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低极性高耐热的热塑性聚氨酯粘合剂，其特征在于，所述粘合剂由以下组分制备：a)高分子多元醇，70～95wt％，优选74～90wt％；b)扩链剂，0～20wt％，优选0～8wt％；c)二异氰酸酯，5～25wt％，优选10～20wt％；所述质量比例以粘合剂总质量计；其中，所述制备高分子多元醇的二元醇包含主链含氧二元醇和主链含氮二元醇。2.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述高分子多元醇由二元酸、所述二元醇、三元醇反应制得；优选地，所述二元酸为丁二酸、己二酸、癸二酸中的一种或多种，优选己二酸和/或癸二酸；优选地，所述主链含氧二元醇为二甘醇，三甘醇，6
‑
(2
‑
羟基乙氧基)己
‑1‑
醇，4,4'
‑
氧基双(丁
‑1‑
醇)，4,8
‑
二氧杂十一烷
‑
1,11
‑
二醇中的一种或多种，优选6
‑
(2
‑
羟基乙氧基)己
‑1‑
醇，4,4'
‑
氧基双(丁
‑1‑
醇)，4,8
‑
二氧杂十一烷
‑
1,11
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二醇中的一种或多种；优选地，所述主链含氮二元醇是二乙醇胺，甲基二乙醇胺，N
‑
丁基二乙醇胺，N
‑
辛基二乙醇胺中的一种或多种，优选N
‑
丁基二乙醇胺和/或N
‑
辛基二乙醇胺；优选地，所述三元醇是C
10
‑
16
长链三元醇，且三元醇主链中氮原子数≥0，优选4
‑
(3
‑
羟丙基)
‑
1,7
‑
庚二醇，5
‑
(2
‑
羟乙基)
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1,9
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壬二醇，三(5
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羟基戊基)胺中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：石同，杨磊，付小亮，何勇，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：