一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。所述聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分；所述A组分的制备原料包括如下重量份数的组分：多异氰酸酯100份、多元醇10～80份、多羟基叔胺0.001～0.09份、1,3

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多层软包装复合胶黏剂可用于黏合塑料膜、金属箔等包装单元层，实现食品、药品、精细化学品等的便捷包装。高强度、高柔性、无溶剂的胶黏剂已成为软包装复合胶黏剂的发展趋势，引起了人们的广泛关注和研究。
[0003]CN102559126A公开了一种用于结构粘接的耐水解双组分聚氨酯胶粘剂。所述双组分聚氨酯胶粘剂按重量计由以下组分构成：A组分包括多异氰酸酯树脂30～70份、增塑剂5～20份、触变剂0.25～5份、增量填料10～50份和除水剂0.25～1份；B组分包括：聚酯多元醇5～30份、植物油多元醇5～30份、聚醚多元醇5～30份、吸水性填料3～15份、触变剂1～10份、增量填料3～15份、颜料0.1～10份、粘附力促进剂0.1～5份、扩链剂0.1～2份和催化剂0.01～0.2份。该技术方案提供的双组分聚氨酯胶粘剂具有较好的耐水解性能。
[0004]CN114133911A公开了一种无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂。所述聚氨酯胶粘剂其由A组分和B组分组成，所述A组分包含：端羟基聚丁二烯20
‑
80份、含羟基高分子量化合物0.1
‑
20份、扩链剂0
‑
10份、增塑剂0
‑
10份、填料20
‑
60份和催化剂0.001
‑
5份；所述B组分包含：异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物50
‑
90份、增塑剂0
‑
20份、填料20
‑
60份和硅烷偶联剂0.01
‑
15份；并且其中所述A组分中的端羟基聚丁二烯的羟基含量为0.2
‑
2mmol/g、数均分子量Mn为1000
‑
10000；含羟基高分子量化合物的分子量为150
‑
1000；并且其中A组分与B组分的重量比为0.1
‑
10:1。该技术方案提供的聚氨酯胶粘剂具有较好的柔韧性和抗老化性。
[0005]CN114350307A公开了一种耐乙基麦芽酚无溶剂聚氨酯胶粘剂，所述聚氨酯胶粘剂包括A胶和B胶，所述A胶按重量份包括以下组分：聚醚多元醇230
‑
400份、聚酯多元醇120
‑
300份、异氰酸酯固化剂树脂350
‑
600份、附着力促进剂1
‑
30份；所述B胶按重量份包括以下组分：多元醇450
‑
550份、蓖麻油450
‑
600份、磷酸5
‑
25份；所述A胶与B胶的重量比为5:4。该技术方案提供的聚氨酯胶粘剂具有较好的耐高温性。
[0006]现有技术提供的无溶剂胶黏剂一般黏度较高，施胶涂布性较差；固化速率较慢，特别是初期黏接强度较低，使得铝
‑
塑叠层复合软包装材料生产过程中易形成“空泡”等缺陷。采用降低预聚物分子量、提高固化剂和催化剂含量的方法可在一定程度上降低黏度，提高黏接强度和固化速度，但同时造成胶层脆性增加，影响铝
‑
塑叠层复合软包装的使用性能。
[0007]因此，如何提供一种粘度适中、初期黏结强度较高、固化速度较快的聚氨酯胶黏剂，已成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。本专利技术中通过对聚氨酯胶黏剂的组分进行设计，进一步通过采用多羟基叔胺，调控了
无溶剂型聚氨酯胶黏剂的固化速度和初始黏接强度，使其具有适宜的初始黏接强度和较长的可操作时间，通过采用1,3
‑
双(羟甲基)脲和二羟基苯甲腈，提高了铝
‑
塑叠层复合软包装材料中铝箔与塑料膜的黏接强度，从而解决了无溶剂型聚氨酯胶黏剂黏度低、初期黏接强度低、固化速度慢等问题，适用于制备铝
‑
塑叠层复合软包装材料。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种聚氨酯胶黏剂，所述聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分；
[0011]所述A组分的制备原料包括如下重量份数的组分：多异氰酸酯100份、多元醇10～80份、多羟基叔胺0.001～0.09份、1,3
‑
双(羟甲基)脲0.6～1.2份和增粘剂0.05～0.5份；
[0012]所述B组分的制备原料包括如下重量份数的组分：多元醇100份、多异氰酸酯0.2～20份、二羟基苯甲腈0.2～2份和多羟基叔胺0.01～0.2份。
[0013]本专利技术中通过对聚氨酯胶黏剂的组分进行设计，得到一种自催化型无溶剂双组分聚氨酯胶黏剂，进一步通过采用多羟基叔胺，调控了无溶剂型聚氨酯胶黏剂的固化速度和初始黏接强度，使其具有适宜的初始黏接强度和较长的可操作时间。
[0014]本专利技术中通过1,3
‑
双(羟甲基)脲、二羟基苯甲腈和增粘剂的配合使用，提高了铝
‑
塑叠层复合软包装材料中铝箔与塑料膜的黏接强度，从而解决了无溶剂型聚氨酯胶黏剂黏度低、初期黏接强度低、固化速度慢等问题，适用于制备铝
‑
塑叠层复合软包装材料。
[0015]本专利技术中，所述A组分中多元醇的重量份数可以是10份、20份、30份、40份、50份、60份、70份或80份等。
[0016]所述A组分中多羟基叔胺的重量份数可以是0.001份、0.002份、0.005份、0.01份、0.02份、0.05份、0.07份或0.09份等。
[0017]所述1,3
‑
双(羟甲基)脲的重量份数可以是0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份或1.2份等。
[0018]所述增粘剂的重量份数可以是0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。
[0019]所述B组分中多异氰酸酯的重量份数可以是0.2份、0.5份、1份、2份、4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或20份等。
[0020]所述二羟基苯甲腈的重量份数可以是0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份等。
[0021]所述B组分中多羟基叔胺的重量份数可以是0.01份、0.02份、0.05份、0.1份、0.12份、0.15份、0.17份或0.2份等。
[0022]以下作为本专利技术的优选技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。
[0023]作为本专利技术的优选技术方案，所述A组分在25℃下的黏度为1000～5000mPa
·
s，例如可以是1000mPa
·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括A组分和B组分；所述A组分的制备原料包括如下重量份数的组分：多异氰酸酯100份、多元醇10～80份、多羟基叔胺0.001～0.09份、1,3
‑
双(羟甲基)脲0.6～1.2份和增粘剂0.05～0.5份；所述B组分的制备原料包括如下重量份数的组分：多元醇100份、多异氰酸酯0.2～20份、二羟基苯甲腈0.2～2份和多羟基叔胺0.01～0.2份。2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述A组分在25℃下的黏度为1000～5000mPa
·
s；优选地，所述A组分中异氰酸酯基的质量百分含量为5％～20％；优选地，所述B组分在25℃下的黏度为200～3000mPa
·
s；优选地，所述聚氨酯胶黏剂中，A组分和B组分的质量比为1:(0.5～2)。3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，A组分和B组分中所述多异氰酸酯各自独立地选自脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯或芳香族多异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，A组分中以多异氰酸酯的质量为100％计，所述脂肪族多异氰酸酯的质量百分含量≤12％，且不为0；优选地，所述脂肪族多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、HDI缩二脲、HDI
‑
三聚体或三甲基己二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为六亚甲基二异氰酸酯；优选地，所述脂环族多异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、1,3
‑
二(异氰酸甲基)环己烷、氢化二苯甲烷二异氰酸酯或氢化苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为异佛尔酮二异氰酸酯；优选地，所述芳香族多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、TDI三聚体、二苯甲烷二异氰酸酯、聚合MDI、液化MDI、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯或1,5
‑
二异氰酸萘中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为聚合MDI。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，A组分和B组分中所述多元醇各自独立地包括齐聚物多元醇、齐聚物多元醇和小分子多元醇的组合；优选地，A组分和B组分中所述多元醇中的至少一个为齐聚物和小分子多元醇；优选地，所述齐聚物多元醇和小分子多元醇的质量比≥4:1；优选地，所述齐聚物多元醇的羟值为50～650mgKOH/g；优选地，所述齐聚物多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氨酯多元醇或蓖麻油多元醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述小分子多元醇选自脂肪族多元醇、脂环族多元醇或芳香族多元醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述脂肪族多元醇选自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3
‑
丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、甘油、二甘油、三甘油、甘油单硬脂酸酯、二甘油单硬脂酸酯、三甘油单硬脂酸酯、三甘油单异硬脂酸酯、三甘油二异硬脂酸酯、DL
‑
甘油醛二乙基缩醛、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,4
‑
丁二醇、1,2,3
‑
丁三醇、1,2,4
‑
丁三醇、1,5
‑
戊二醇、1,2,3
‑
戊三醇、1,2,5
‑
戊三醇、1,6
‑
己二醇、1,2,3
‑
己三醇、1,2,6
‑
己三醇、1,7
‑
庚二醇、1,2,3
‑
庚三醇、1,2,7
‑
庚三醇、1,2
‑
辛二醇、1,2,3
‑
辛三醇、1,2,8
‑
辛三醇中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述脂环族多元醇选自1,4
‑
环己二醇、1,2,3
‑
环己三醇、1,3,5
‑
环己三醇、1,3,3
‑
三甲基环己烷
‑
1,2
‑
二醇、1
‑
甲基环己烷
‑
1,4
‑
二醇、[1,1'
‑
二(环己烷)]
‑
2,2'
‑
二醇、1,4
‑
环己烷二甲醇、1,2
‑
环己烷二甲醇、2
‑
(4
‑
丙基环己基)
‑
1,3
‑
丙烷二醇、氢化双酚A、对薄荷烷
‑
1,2,8
‑
三醇、1,4
‑
二氧六环
‑
2,5
‑
二醇、甘油醛二聚体、1,3
‑
二羟基丙酮二聚体或甘油
‑
D
‑
甘露庚糖中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述芳香族多元醇选自3
‑
(羟甲基)邻苯二酚、1,4
‑
双(2
‑
羟乙氧基)苯、邻二(2
‑
羟乙氧基)苯、1,2
‑
亚苯基双(2
‑
羟基丙基)醚、双酚A、双酚A双(2
‑
羟乙基)醚、双酚A双(2
‑
羟丙基)醚、双酚A双(2,3
‑
二羟丙基)醚、双酚B、双酚C、双酚F中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述小分子多元醇选自1,3
‑
丙二醇、三羟甲基丙烷、1,4
‑
环己二醇、1,4
‑
二氧六环
‑
2,5
‑
二醇或3
‑
(羟甲基)邻苯二酚中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，A组分和B组分中所述多羟基叔胺各自独立地选自三甲醇胺、三乙醇胺、三乙醇胺油酸皂、三乙醇胺硬脂酸皂、三乙醇胺乙氧基化物、三丙醇胺、三异丙醇胺、N
‑
取代二乙醇胺、N,N
‑
二取代烷醇胺、N,N
‑
二甲基氨乙基乙二醇、N
‑
甲基
‑
N
‑
(2
‑
羟乙基)
‑
N
‑
羟乙基氧乙基胺、3
‑
(二乙氨基)
‑
1,2
‑
丙二醇、3
‑
二甲氨基
‑
2,2
‑
二甲基
‑1‑
丙醇、3
‑
二乙氨基
‑
2,2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶小乐，宋义虎，李云龙，郑强，应天祥，何永富，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：