技术摘要：
本发明提供了一种耐水型热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法，该方法以低聚物多元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇为原料，有机锡为催化剂，采用预聚体法制备聚氨酯粘合剂，通过添加氟改性剂对其进行改性，制得耐水性良好、机械性能高的热塑性聚氨酯热熔胶。本发明所制备的热熔 全部
背景技术：
热熔胶是指在加热状态下熔融后进行涂布施胶，然后借助冷却固化最终完成胶接 过程的一类高分子胶粘剂，是一类无溶剂型的热塑性粘合剂。热熔胶是一种环保型粘合剂， 而且近几年，随着开发应用其成为一种新型胶粘剂，因为产品本身是一种固体，便于包装， 运输和储存，无溶剂，无污染，生产工艺简单，附加值高，粘接强度高，固化快等优点而备受 青睐。 聚氨酯热熔胶是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚 而成，主链上含有氨基甲酸酯基和异氰酸酯基，具有很高极性和活泼性的一类胶粘剂。聚氨 酯热熔胶从20多年前就已经研制成功，已被越来越多行业所青睐，且在欧洲、美国和日本等 国家开始发展。虽然聚氨酯热熔胶在中国起步较晚，已经有越来越多的研究人员发现了聚 氨酯热熔胶的优点，但由于技术原因，严重制约了国内聚氨酯热熔胶的发展，因此，聚氨酯 热熔胶主要依赖进口产品，在目前，我国聚氨酯热熔胶工业也得到了迅速的发展。 聚氨酯热熔胶粘剂有两类，第一类是热塑性聚氨酯热熔胶，还有一种是反应型聚 氨酯热熔胶，反应型聚氨酯热熔胶由于它的分子链段是异氰酸酯基团封端，因此在制备、贮 藏及涂覆施胶的时候需要隔离湿气，以避免异氰酸酯基团和空气中的水分发生反应，所以 使其在应用方面受到了一定的限制。而热塑性聚氨酯热熔胶能反复加热再冷却固化等优 点，综合性能优异，操作工艺简便，并且不含溶剂，是环保型材料，且制得的产品可以回收再 进行二次利用。当前，热塑性聚氨酯热熔胶在应用方面，存在耐水性低，机械强度低等缺点。 因此，研究出一种耐水性好、机械强度高的热塑性聚氨酯热熔胶很有必要。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，提供一种机械性能、耐水性能优异， 固化时间短，经济环保的热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法，该制备方法的优点是：反应体系 黏度较低、反应过程中所加原料都能充分混匀，体系温度容易控制，不会出现爆聚凝胶的现 象，产品质量好而且稳定，产率较高，不需要苛刻的污染控制措施。所得的聚氨酯胶粘剂与 氟橡胶按一定比例均匀混合后具有粘接强度高，表干时间、固化时间短，机械性能、耐老化 性能、防水性能良好，环保无污染等特点。 本发明通过如下技术方案实现发明目的：以低聚物多元醇、二异氰酸酯、小分子二 元醇（即扩链剂）为原料，在催化剂存在下，采用预聚体法制备聚氨酯粘合剂。以氟橡胶作为 添加剂，能有效增加聚氨酯热熔胶的耐水性能，同时，可以提高热熔胶的拉伸强度和剪切强 度。以有机锡作为催化剂，使合成速度和固化速度都有较大的提高。合成此胶粘剂包括以下 步骤： 3 CN 111592851 A 说 明 书 2/4 页 （a）将低聚物多元醇放在真空烘箱中抽真空脱水2-3个小时，-0.1MPa真空度，温度设定 在100-110℃； （b）待真空脱水后的多元醇冷却至45-55℃，在氮气保护下将计量好的二异氰酸酯一次 性加入到上述体系中，自然反应30-40分钟，再缓慢升温到75-85℃继续反应1-2小时后，加 入有机锡催化剂继续反应1-2个小时，制得端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体，体系最终游离异 氰酸酯基的质量分数为3%左右； （c）所制得预聚体降温至40-50℃，将扩链剂和液体氟橡胶添加剂加入到所得预聚体 中，然后高速搅拌，使之混合均匀； （d）对上述所制备的胶粘剂进行抽真空脱泡处理，最后通入氮气，在氮气保护下出料， 放入100℃真空烘箱中熟化4-6h，得到成品。 作为优选的技术方案，步骤（a）中所述的低聚物多元醇为聚四氢呋喃醚二醇 （PTMG）、聚环氧丙烷醚二醇（PPG）、聚环氧乙烷醚二醇（PEG）中的一种或多种混合物。 作为优选的技术方案，步骤（a）中所述的低聚物多元醇聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、 聚环氧丙烷醚二醇（PPG）、聚环氧乙烷醚二醇（PEG）的数均分子量均在1000-3000之间。其中 采用PTMG2000综合性能较优。 作为优选的技术方案，步骤（b）中所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯 （MDI）、2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）、异佛尔酮 二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或多种混合物。其中采用H12MDI、 IPDI的耐老化性能较佳。 作为优选的技术方案，步骤（b）中所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛 酸亚锡中的一种或两种混合物。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的扩链剂为1,4-丁二醇（BDO）、一缩二乙二 醇（DEG）、1,4-环己烷二甲醇（CHDM）、1,6-己二醇（HDO）中的一种或多种混合物。其中采用 BDO的热熔胶力学性能较优。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的液体氟橡胶添加剂是偏氟乙烯与下面任 何一种或两种单体的共聚物：四氟乙烯、五氟丙烯、六氟丙烯、一氯三氟乙烯、全氟甲基乙烯 基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、乙烯、丙烯。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的液体氟橡胶添加剂的用量为每100份聚氨 酯预聚物中加入5～20份。 本发明的有益效果是： 本发明中涉及的制备方法，过程简单易行，成本低廉，产率在85%以上，不需要苛刻的污 染控制措施，制备得到的聚氨酯胶粘剂的固化简便，且不需要强酸或强碱做催化剂，粘接 时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在的羟基等活泼氢基团发生化学反应，生成脲键 结构，因此，固化后的胶层组成是聚氨酯－聚脲结构。所得的聚氨酯胶粘剂与液体氟橡胶按 一定比例均匀混合后具有粘接强度高，表干时间、固化时间短，机械性能、耐老化性能、防水 性能优异，环保无污染等特点。
本发明提供了一种耐水型热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法，该方法以低聚物多元醇、二异氰酸酯、小分子二元醇为原料，有机锡为催化剂，采用预聚体法制备聚氨酯粘合剂，通过添加氟改性剂对其进行改性，制得耐水性良好、机械性能高的热塑性聚氨酯热熔胶。本发明所制备的热熔 全部
背景技术：
热熔胶是指在加热状态下熔融后进行涂布施胶，然后借助冷却固化最终完成胶接 过程的一类高分子胶粘剂，是一类无溶剂型的热塑性粘合剂。热熔胶是一种环保型粘合剂， 而且近几年，随着开发应用其成为一种新型胶粘剂，因为产品本身是一种固体，便于包装， 运输和储存，无溶剂，无污染，生产工艺简单，附加值高，粘接强度高，固化快等优点而备受 青睐。 聚氨酯热熔胶是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚 而成，主链上含有氨基甲酸酯基和异氰酸酯基，具有很高极性和活泼性的一类胶粘剂。聚氨 酯热熔胶从20多年前就已经研制成功，已被越来越多行业所青睐，且在欧洲、美国和日本等 国家开始发展。虽然聚氨酯热熔胶在中国起步较晚，已经有越来越多的研究人员发现了聚 氨酯热熔胶的优点，但由于技术原因，严重制约了国内聚氨酯热熔胶的发展，因此，聚氨酯 热熔胶主要依赖进口产品，在目前，我国聚氨酯热熔胶工业也得到了迅速的发展。 聚氨酯热熔胶粘剂有两类，第一类是热塑性聚氨酯热熔胶，还有一种是反应型聚 氨酯热熔胶，反应型聚氨酯热熔胶由于它的分子链段是异氰酸酯基团封端，因此在制备、贮 藏及涂覆施胶的时候需要隔离湿气，以避免异氰酸酯基团和空气中的水分发生反应，所以 使其在应用方面受到了一定的限制。而热塑性聚氨酯热熔胶能反复加热再冷却固化等优 点，综合性能优异，操作工艺简便，并且不含溶剂，是环保型材料，且制得的产品可以回收再 进行二次利用。当前，热塑性聚氨酯热熔胶在应用方面，存在耐水性低，机械强度低等缺点。 因此，研究出一种耐水性好、机械强度高的热塑性聚氨酯热熔胶很有必要。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，提供一种机械性能、耐水性能优异， 固化时间短，经济环保的热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法，该制备方法的优点是：反应体系 黏度较低、反应过程中所加原料都能充分混匀，体系温度容易控制，不会出现爆聚凝胶的现 象，产品质量好而且稳定，产率较高，不需要苛刻的污染控制措施。所得的聚氨酯胶粘剂与 氟橡胶按一定比例均匀混合后具有粘接强度高，表干时间、固化时间短，机械性能、耐老化 性能、防水性能良好，环保无污染等特点。 本发明通过如下技术方案实现发明目的：以低聚物多元醇、二异氰酸酯、小分子二 元醇（即扩链剂）为原料，在催化剂存在下，采用预聚体法制备聚氨酯粘合剂。以氟橡胶作为 添加剂，能有效增加聚氨酯热熔胶的耐水性能，同时，可以提高热熔胶的拉伸强度和剪切强 度。以有机锡作为催化剂，使合成速度和固化速度都有较大的提高。合成此胶粘剂包括以下 步骤： 3 CN 111592851 A 说 明 书 2/4 页 （a）将低聚物多元醇放在真空烘箱中抽真空脱水2-3个小时，-0.1MPa真空度，温度设定 在100-110℃； （b）待真空脱水后的多元醇冷却至45-55℃，在氮气保护下将计量好的二异氰酸酯一次 性加入到上述体系中，自然反应30-40分钟，再缓慢升温到75-85℃继续反应1-2小时后，加 入有机锡催化剂继续反应1-2个小时，制得端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体，体系最终游离异 氰酸酯基的质量分数为3%左右； （c）所制得预聚体降温至40-50℃，将扩链剂和液体氟橡胶添加剂加入到所得预聚体 中，然后高速搅拌，使之混合均匀； （d）对上述所制备的胶粘剂进行抽真空脱泡处理，最后通入氮气，在氮气保护下出料， 放入100℃真空烘箱中熟化4-6h，得到成品。 作为优选的技术方案，步骤（a）中所述的低聚物多元醇为聚四氢呋喃醚二醇 （PTMG）、聚环氧丙烷醚二醇（PPG）、聚环氧乙烷醚二醇（PEG）中的一种或多种混合物。 作为优选的技术方案，步骤（a）中所述的低聚物多元醇聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、 聚环氧丙烷醚二醇（PPG）、聚环氧乙烷醚二醇（PEG）的数均分子量均在1000-3000之间。其中 采用PTMG2000综合性能较优。 作为优选的技术方案，步骤（b）中所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯 （MDI）、2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）、异佛尔酮 二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或多种混合物。其中采用H12MDI、 IPDI的耐老化性能较佳。 作为优选的技术方案，步骤（b）中所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛 酸亚锡中的一种或两种混合物。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的扩链剂为1,4-丁二醇（BDO）、一缩二乙二 醇（DEG）、1,4-环己烷二甲醇（CHDM）、1,6-己二醇（HDO）中的一种或多种混合物。其中采用 BDO的热熔胶力学性能较优。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的液体氟橡胶添加剂是偏氟乙烯与下面任 何一种或两种单体的共聚物：四氟乙烯、五氟丙烯、六氟丙烯、一氯三氟乙烯、全氟甲基乙烯 基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、乙烯、丙烯。 作为优选的技术方案，步骤（c）中所述的液体氟橡胶添加剂的用量为每100份聚氨 酯预聚物中加入5～20份。 本发明的有益效果是： 本发明中涉及的制备方法，过程简单易行，成本低廉，产率在85%以上，不需要苛刻的污 染控制措施，制备得到的聚氨酯胶粘剂的固化简便，且不需要强酸或强碱做催化剂，粘接 时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在的羟基等活泼氢基团发生化学反应，生成脲键 结构，因此，固化后的胶层组成是聚氨酯－聚脲结构。所得的聚氨酯胶粘剂与液体氟橡胶按 一定比例均匀混合后具有粘接强度高，表干时间、固化时间短，机械性能、耐老化性能、防水 性能优异，环保无污染等特点。
