【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，涉及热熔胶，尤其是一种用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶。
技术介绍
1、pla作为生物可降解聚合物，有独特的可生物降解性、生物相容性、结晶性以及机械性能，因此，在食品包装和生物医学等各种材料中的潜在的应用。随着全球变暖和塑料污染日益增加，对替代石油基材料的需求也大幅增加。生物可降解塑料的降解速度比石油基塑料快，从而可有效地解决塑料污染。其中，利用乳酸聚合而得到的pla具有优异的加工性能和机械特性，逐渐成为了最具竞争力的生物塑料。2019年，pla的全球产量约为19万t。pla的机械强度优于其他塑料，同时，具有良好的耐久性和透明度，适用于包装行业、组织工程领域及生物医学方面等。
2、现阶段，市面上没有专门用于粘接pla的热熔胶，鉴于pla材料的逐步广泛应用，开发一款专门用于pla粘接的热熔胶变得尤为重要。由于溶剂型粘合剂在粘接复合过程中，有大量溶剂排除，容易污染操作车间与周边环境，且对工人的健康和环境不利，还有燃烧、爆炸等方面的隐患等。故将重点放在了水性热熔胶的开发应用上，水性热熔胶细分为诸多种类，如水性聚氨酯、水性丙烯酸、水性环氧树脂等。在pla应用较广的包装领域，水性聚氨酯热熔胶由于其复合产品剥离强度高、耐热、耐介质性等综合性能优越，被越来越多的使用。
3、经检索，发现若干与聚氨酯热熔胶内容相关的专利文献，其中公开号为cn115820172a的中国专利提供了一种用于可自然剥离的pp薄膜eva热熔胶制备方法，包括如下步骤：将eva、马来酸酐、活化碳纳米管混合均匀，向其中加入引
4、公开号为cn115491160a的中国专利提供了一种水性聚氨酯热熔胶的制备方法，用异氰酸酯、多元醇、扩链剂反应生成预聚体，加入封闭剂得到封闭预聚体，再用中和剂中和，最后放入水溶液进行分散，具体包括以下步骤：s1：在氮气的保护下，按重量份将多元醇50-70份、扩链剂3-6份、异氰酸酯15-25份加入到反应釜中，在80-85℃下减压蒸馏脱水40-60分钟，后降温到50-60℃，反应3-5h，制得pu预聚体；s2：将s1降温至38-45℃，加入封闭剂并进行搅拌，反应25-35min得到封闭pu预聚体；s3：在s2所得产物加入到分散在蒸馏水中的中和剂混合后，加入水溶液中分散0.5-1h，即得到水性聚氨酯热熔胶。本专利技术储存稳定性高，粘接强度高。良好的粘接性能使其在热熔胶领域有极好的应用前景。
5、上述专利文献，从专利技术构思以及应用的课题分别存在明显区别。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出了一种用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，用于解决pla材料的热复合粘接问题。
2、一种用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，包括自制合成的聚氨酯乳液、封闭型固化剂，自制合成的聚氨酯乳液为阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体，其固含量为25％～35％，粘度值为100mpa·s～200mpa·s，比重为1.04g/cm3～1.09g/cm3，溶剂含量＜1％，外观为半透明略发黄(可调)液体，ph值为6～9。
3、而且，所述自制合成的聚氨酯乳液中各原料组分及重量份数分别为：
4、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)17.79～26.68份；
5、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)10.49～15.74份；
6、聚碳酸酯多元醇8～20份；
7、聚四氢呋喃8～20份；
8、植物油多元醇10～25份；
9、1，4-丁二醇(bdo)3.60～4.33份；
10、2，2-二羟甲基丙酸(dmpa)4.02～5.37份；
11、三乙胺3.04～4.05份；
12、二月桂酸二丁基锡0.01～0.02份；
13、有机溶剂(可选用丙酮、dmf等)35～65份；
14、去离子水180～250份。
15、而且，所述封闭固化剂中各原料组分及重量份数分别为：
16、开放型异氰酸酯固化剂50～60份；
17、封端剂15～25份；
18、扩链剂4～8份；
19、有机溶剂(可选用丙酮、dmf等)15～30份；
20、去离子水140～200份。
21、开放型异氰酸酯固化剂组分中的-nco基团活性较高，和聚氨酯乳液混合后常温下即可其中的水发生反应生成脲基。为了方便储存，减少原料损耗，本专利技术利用封闭剂与-nco反应，制得常温下稳定的封闭型固化剂，封闭型固化剂通过加热可以使其恢复原来的-nco结构，并与含活泼氢的组分反应。其设计思路一般是在水可分散型异氰酸酯固化剂的基础上引入封端剂，对多余的nco基团进行封端处理。
22、而且，所述封闭固化剂的添加量按照重量比为自制水性聚氨酯乳液的1～10％。
23、而且，所述封端剂任选自如下化合物的一种和几种的组合：亚硫酸氢钠、乙酰乙酸乙酯、丙酮肟、3，5-二甲基吡唑、苯酚。
24、而且，所述的自制合成的聚氨酯乳液的制备步骤是：
25、(1)准备好油浴锅和三口烧瓶，搭好搅拌、冷凝回流和测温装置，设置反应温度为35℃，待瓶内温度达到后，依次加入二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、聚碳酸酯多元醇、聚四氢呋喃、植物油多元醇、1，4-丁二醇、2，2-二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、有机溶剂。
26、(2)加完后设置反应温度为85～90℃，并开动搅拌，温度达到后，搅拌反应5～6h，取样测nco含量，当nco含量≤2.52％时降温，当温度降至65℃时观察粘度，粘度若过大，加入有机溶剂稀释，稀释至粘度比水略大(若粘度过大不好分散)；粘度合适后再加入三乙胺中和，反应30min后预聚体制备完成，期间保持搅拌，温度维持在65℃左右。
27、(3)然后在分散釜中中准备好去离子水，开动搅拌，将制备好的水性聚氨酯预聚体保持65℃，将预聚体缓慢倒入去离子水中，使预聚体在水中充分分散，分散完毕后保持高速搅拌30min，稳定后慢速搅拌30min，保持无破乳现象后停止搅拌，最后用减压蒸馏法抽去溶剂，得到水性聚氨酯乳液。
28、而且，所述封闭型固化剂的制备步骤是：
29、(1)准备好油浴锅和三口烧瓶，搭好搅拌、冷凝回流和测温装置，设置反应温度为30℃，待瓶内温度达到后，依次加入开放型异氰酸酯固化剂和有机溶剂。
30、(2)加完后开动搅拌，维持体系温度在30℃左右，然后少量多次加入封端剂，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：包括自制合成的聚氨酯乳液，由如下重量份数的原料组分组成：
2.根据权利要求1所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：有机溶剂选用丙酮或DMF。
3.根据权利要求1所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：还包括固化剂，与自制合成的聚氨酯乳液混合均匀后使用。
4.根据权利要求1所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述固化剂与自制合成的聚氨酯乳液的添加量按照重量比为1:10～100。
5.根据权利要求1所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述自制合成的聚氨酯乳液的制备步骤是：
6.根据权利要求3所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述固化剂为封闭性固化剂。
7.根据权利要求3所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述固化剂由如下重量份数的原料组分组成：
8.根据权利要求7所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述封端剂任选自如下化合物的一种和几种的组合
9.根据权利要求7所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：有机溶剂为丙酮或DMF。
10.根据权利要求7所述的用于PLA粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述固化剂的制备步骤是：
...【技术特征摘要】
1.一种用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：包括自制合成的聚氨酯乳液，由如下重量份数的原料组分组成：
2.根据权利要求1所述的用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：有机溶剂选用丙酮或dmf。
3.根据权利要求1所述的用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：还包括固化剂，与自制合成的聚氨酯乳液混合均匀后使用。
4.根据权利要求1所述的用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述固化剂与自制合成的聚氨酯乳液的添加量按照重量比为1:10～100。
5.根据权利要求1所述的用于pla粘接的水性聚氨酯热熔胶，其特征在于：所述自制合成的聚氨酯乳液的制备步骤是：
【专利技术属性】
技术研发人员：吕拴力，
申请(专利权)人：天津海虹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。