一种巯基蛋白纤维改性PUR热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种巯基蛋白纤维改性PUR热熔胶及其制备方法。该改性PUR热熔胶通过将具有巯基的蛋白纤维预埋在PUR热熔胶预聚体中，巯基蛋白纤维的加入不会大幅提升体系粘度，优化了生产工艺，后固化过程会增加交联密度及分子间作用力，有效提高了粘接强度，且巯基之间可形成二硫键，即使蛋白纤维受冻氢键断裂，二硫键依然能够稳定存在，提高了PUR热熔胶的耐低温性能，此外纤维中的孔隙结构能够快速吸湿，提升了PUR热熔胶的粘接固化效率。提升了PUR热熔胶的粘接固化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种巯基蛋白纤维改性PUR热熔胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热熔胶
，更具体地说，本专利技术涉及一种巯基蛋白纤维改性PUR热熔胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯胶黏剂种类繁多，细分方向广泛，这其中单组分湿固化聚氨酯热熔胶是反应型聚氨酯热熔胶中发展较快的一种。PUR是一种新型环保型胶黏剂，具有无溶剂、高粘性、固化简单、快速定位等优点，被广泛应用于食品包装、书籍装订、木材及织物粘接。PUR热熔胶在生产应用中也存在一定的局限性，如粘度不易控制，生产容易爆聚，导致胶液粘度大，出料困难，应用时往往需要5
‑
7天的高湿环境才可完全固化，固化完全后的胶体耐低温性能不佳等。
[0003]CN112662367A公开了一种粘接聚丙烯塑料用聚氨酯热熔胶及其制备方法，提升了胶接强度；CN109233731B公开了一种反应型热熔粘合剂组合物及其制备方法和用途，缩短了完全固化时间，这些方法引入了硅烷偶联剂，其反应活性较高，极易升高PUR热熔胶的熔融粘度，造成聚合缓慢及出料困难；CN112694861A公开了一种粘度可控湿气固化聚氨酯热熔胶制备方法及其产品，该法可控制出料粘度，但终止剂的加入可能会使得后固化过程更加缓慢；CN108251037B制得的耐低温PUR热熔胶，初粘力较低，不能满足快速定位的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种制备巯基蛋白纤维改性PUR热熔胶及其制备方法，得到的PUR热熔胶具有合适的出料粘度，胶接强度高、完全固化时间短、耐低温性能优异等优点。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供一种改性PUR热熔胶，其由包含以下组分的原料制备得到：
[0007]a、多异氰酸酯；
[0008]b、聚醚多元醇；
[0009]c、聚酯多元醇；
[0010]d、催化剂；
[0011]e、阻聚剂；
[0012]f、巯基蛋白纤维。
[0013]优选地，组分的用量为：
[0014]a、多异氰酸酯，加入量为13
‑
30份，优选15
‑
28份；
[0015]b、聚醚多元醇，加入量为10
‑
28份，优选12
‑
25份；
[0016]c、聚酯多元醇，加入量为40
‑
69份，优选45
‑
66份；
[0017]d、催化剂，加入量为0.1
‑
0.8份，优选0.3
‑
0.6份；
[0018]e、阻聚剂，加入量为0.1
‑
0.6份，优选0.1
‑
0.4份；
[0019]f、巯基蛋白纤维，加入量为2
‑
9份，优选3
‑
7份。
[0020]优选地，所述改性PUR热熔胶还包含消泡剂、抗氧剂，消泡剂用量为0.1～1份，优选0.2～0.7份；抗氧剂用量为0.05～0.2份，优选0.1～0.15份。
[0021]所述巯基蛋白纤维至少包含一个巯基和一个亚胺基，如下分子式所示。
[0022][0023]其中代表蛋白纤维，n为1
‑
8，优选n为1
‑
5。
[0024]本专利技术中，所述巯基蛋白纤维的制备方法包含以下步骤：
[0025](1)将平衡至室温的蛋白交联剂溶于有机溶剂中得到蛋白交联剂的溶液；
[0026](2)将蛋白纤维溶解于缓冲液得蛋白纤维缓冲液，加入步骤(1)中配好的蛋白交联剂溶液，孵育得到交联蛋白纤维，纯化已交联的蛋白纤维，去除反应副产物和过量的未反应的蛋白交联剂；
[0027](3)将二硫化物还原剂溶于缓冲液制成还原剂溶液，将此还原剂溶液加入到步骤2中已交联的蛋白纤维中，孵育，纯化蛋白纤维，除去二硫化物还原剂和反应副产物，即制得巯基蛋白纤维。
[0028]优选地，所述步骤(1)中蛋白交联剂选自N
‑
琥珀酰亚胺基3
‑2‑
吡啶基二硫代
‑
丙酸酯(SPDP)、二硫双(琥珀酰亚胺丙酸酯)(DSP)、N
‑
丁二酸S
‑
乙酰基巯基乙二醇酯(SATA)中的一种或多种；有机溶剂选自DMF、DMSO中的一种；
[0029]优选地，所述步骤(1)中蛋白交联剂的溶液的浓度为10
‑
30mM；
[0030]优选地，所述步骤(2)中蛋白纤维选自蚕丝蛋白纤维、大豆蛋白纤维、羊毛纤维中的一种或多种；
[0031]优选地，所述步骤(2)和(3)中缓冲液选自柠檬酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液或乙酸盐缓冲液中的一种，进一步优选为磷酸盐缓冲液(PBS
‑
EDTA)或乙酸盐缓冲液(乙酸
‑
EDTA)；
[0032]优选地，所述步骤(2)中蛋白纤维缓冲液的浓度为30
‑
80g/L；蛋白纤维溶液与蛋白交联剂溶液的体积比为3
‑
6:1，孵育时间为30～60分钟；
[0033]优选地，所述步骤(2)和(3)中纯化步骤采用的装置为用缓冲液平衡过的脱盐柱。
[0034]优选地，所述步骤(3)中二硫化物还原剂选自二巯基苏糖醇(DTT)、亚硫酸钠(Na2SO3)、三(2
‑
羧乙基)膦(TCEP)中的一种或多种；所述还原剂缓冲液的浓度为100
‑
200mM；
[0035]优选地，所述步骤(3)中孵育时间为20～30min。
[0036]本专利技术中，组分a选自脂肪族或脂环族异氰酸酯中的一种或两种，优选为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷
‑
4,4'
‑
二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
[0037]本专利技术中，组分b聚醚多元醇为数均分子量1000
‑
3000的多元醇，选自聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化丙烯二醇、VORANOL 4701多元醇中的一种或多种。
[0038]本专利技术中，组分c聚酯多元醇为数均分子量1000
‑
6000的多元醇，选自Dynacoll 7360、苯酐聚酯多元醇、Dynacoll 7250、STEPANPOLPDP
‑
70、聚己内酯多元醇中的一种或多
种。
[0039]本专利技术中，消泡剂选自有机硅、聚醚改性聚硅氧烷类、矿物油类，优选选自BYK
‑
065、BYK
‑
066N、Foamex
‑
K7、TEGO
‑
810中的一种或多种。
[0040]本专利技术中，抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸类、复配类，优选选自3010、1135、PUB
‑
350中的一种或多种。
[0041]本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性PUR热熔胶，其特征在于，所述改性PUR热熔胶由包含以下组分的原料制备得到：a、多异氰酸酯；b、聚醚多元醇；c、聚酯多元醇；d、催化剂；e、阻聚剂；f、巯基蛋白纤维。2.如权利要求1所述的改性PUR热熔胶，其特征在于，按照质量份，组分的用量为：a、多异氰酸酯，加入量为13
‑
30份，优选15
‑
28份；b、聚醚多元醇，加入量为10
‑
28份，优选12
‑
25份；c、聚酯多元醇，加入量为40
‑
69份，优选45
‑
66份；d、催化剂，加入量为0.1
‑
0.8份，优选0.3
‑
0.6份；e、阻聚剂，加入量为0.1
‑
0.6份，优选0.1
‑
0.4份；f、巯基蛋白纤维，加入量为2
‑
9份，优选3
‑
7份。3.如权利要求1或2所述的改性PUR热熔胶，其特征在于，所述巯基蛋白纤维至少包含一个巯基和一个亚胺基，其具有如下结构：其中代表蛋白纤维，n为1
‑
8，优选n为1
‑
5。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的改性PUR热熔胶，其特征在于，所述改性PUR热熔胶还包含消泡剂、抗氧剂，所述消泡剂用量为0.1～1份，优选0.2～0.7份；所述抗氧剂用量为0.05～0.2份，优选0.1～0.15份。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的改性PUR热熔胶，其特征在于，所述巯基蛋白纤维的制备方法包含以下步骤：(1)将平衡至室温的蛋白交联剂溶于有机溶剂中得到蛋白交联剂的溶液；(2)将蛋白纤维溶解于缓冲液得蛋白纤维缓冲液，加入步骤(1)中配好的蛋白交联剂溶液，孵育得到交联蛋白纤维，纯化已交联的蛋白纤维；(3)将二硫化物还原剂溶于缓冲液制成还原剂溶液，将此还原剂溶液加入到步骤2中已交联的蛋白纤维中，孵育，纯化蛋白纤维，即制得巯基蛋白纤维。6.如权利要求5所述的改性PUR热熔胶，其特征在于，所述步骤(1)中蛋白交联剂选自N
‑
琥珀酰亚胺基3
‑2‑
吡啶基二硫代
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丙酸酯(SPDP)、二硫双(琥珀酰亚胺丙酸酯)(DSP)、N

【专利技术属性】
技术研发人员：张续，
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：