本发明涉及一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，属于化学胶粘剂领域，特别是湿固化聚氨酯热熔胶技术领域。
背景技术：
湿固化聚氨酯热熔胶是一类含端-nco基团的聚氨酯胶粘剂。使用时，加热熔融施胶，待胶层冷却物理固化产生初步的粘接力后，胶层中的端-nco再与空气中的湿气或被粘物表面的活泼氢化合物反应，产生化学交联固化，该过程发生的是不可逆转的化学反应。湿固化聚氨酯热熔胶由于其本身具备无溶剂、操作温度较低等特性，有望广泛应用于木工材料、纺织面料、汽车内外饰和电子电器等行业。
目前，常规的湿固化聚氨酯热熔胶的初始剪切强度一般小于0.25mpa，相对较低，其在实施应用时则无法实现更快速的定位效果，即无法于较短时间内达到可装配要求，影响效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，使得通过本发明制备所得的湿固化聚氨酯热熔胶在满足常规性能的基础上，具有较高的初始剪切强度性能。
本发明所采用的技术方案为：一种湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成，按质量百分比计，包括：多元醇a：10%~30%;多元醇b：10%~40%;多元醇c：10%~40%;抗氧剂：0.5%~1%;异氰酸酯：15%~25%;催化剂：0.01%~0.1%;扩链剂：1%~1.5%;相容剂：2%~4%;填料：0.5%~1.5%。
其中，上述多元醇a为非晶的聚醚多元醇，其数均分子量为800~2000，该非晶聚醚多元醇优选为数均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇。
上述多元醇b为高结晶性的聚酯多元醇，其数均分子量为1000~4000，该高结晶性的聚酯多元醇选自己二酸己二醇酯二醇、己二酸丁二醇酯二醇、聚己内酯二醇中的一种。
上述多元醇c为高分子量低羟值的直链型脂肪族聚酯多元醇，其数均分子量为15000~30000，该高分子量低羟值的直链型脂肪族聚酯多元醇的结构式如下：
上述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种。
上述相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯，其接枝率为1%~1.2%.
上述抗氧剂的牌号为1010；上述催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；上述扩链剂为1,4-丁二醇；上述填料为气相二氧化硅。
上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备步骤如下：
（1）以上述湿固化聚氨酯热熔胶的原料构成为基准，将多元醇a、多元醇b、多元醇c和抗氧剂投入到反应容器中搅拌，加热升温至100~140℃，在真空度＜200pa的条件下脱水2~3h；
（2）降温至60~84℃，加入异氰酸酯和催化剂，搅拌，在85~100℃，真空度＜200pa条件下反应60~80min；
（3）加入扩链剂，继续反应40~60min；
（4）加入相容剂，继续搅拌1~2h；
（5）加入填料，100~120℃条件下搅拌0.5~1h；
（6）反应结束，保持出料温度在85-100℃，氮气保护下快速出料密封包装。
本发明的创新之处在于原料的配比设计及工艺步骤方面，特别是高分子量低羟值的直链型脂肪族聚酯多元醇的加入设计，既可起到增粘作用，使原料构成中无需再添加增粘剂，且使得最终产物能在较短时间内获得较高的初始剪切强度，以实现快速定位的需求并提升应用生产效率。同时，本发明的制备流程亦相对简单，制备所得产品黏度适中，亦方便应用时的施工操作。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
实施例1：
一种湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成按质量百分比计，包括：10%的聚氧化丙烯二醇（数均分子量1000）、40%的己二酸己二醇酯二醇（数均分子量2000）、20.9%的多元醇c（数均分子量30000，其结构式中，x=y=8,m=50）、0.59%的抗氧剂、25%的二苯基甲烷二异氰酸酯、0.01%的辛酸亚锡、1%的1,4-丁二醇、2%的马来酸酐接枝聚丙烯（接枝率1%），以及0.5%的气象二氧化硅。
上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备工艺，步骤如下：
（1）将聚氧化丙烯二醇、己二酸己二醇酯二醇、多元醇c和抗氧剂投入到反应容器中搅拌，加热升温至130℃，在真空度＜200pa的条件下脱水2.5h；
（2）降温至76℃，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和催化剂辛酸亚锡，搅拌，在85℃，真空度＜200pa条件下反应70min；
（3）加入1,4-丁二醇，继续反应50min；
（4）加入马来酸酐接枝的聚丙烯，继续搅拌1h；
（5）加入气象二氧化硅，100~120℃条件下搅拌0.5h；
（6）反应结束，保持出料温度在90℃，氮气保护下快速出料密封包装。
根据实施例1所得产物样品标记为a1。
实施例2：
一种湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成按质量百分比计，包括：30%的聚氧化丙烯二醇（数均分子量2000）、34%的己二酸丁二醇酯二醇（数均分子量1000）、10%的多元醇c（数均分子量15000，其结构式中，x=8,y=16，m=40）、0.5%的抗氧剂、20%的二苯基甲烷二异氰酸酯、0.01%的二月桂酸二丁基锡、1.49%的1,4-丁二醇、3%的马来酸酐接枝聚丙烯（接枝率1.2%），以及1%的气象二氧化硅。
上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备工艺，步骤如下：
（1）将聚氧化丙烯二醇、己二酸己二醇酯二醇、多元醇c和抗氧剂投入到反应容器中搅拌，加热升温至120℃，在真空度＜200pa的条件下脱水2h；
（2）降温至80℃，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和催化剂二月桂酸二丁基锡，搅拌，在100℃，真空度＜200pa条件下反应60min；
（3）加入1,4-丁二醇，继续反应40min；
（4）加入马来酸酐接枝的聚丙烯，继续搅拌1.5h；
（5）加入气象二氧化硅，120℃条件下搅拌1h；
（6）反应结束，保持出料温度在100℃，氮气保护下快速出料密封包装。
根据实施例2所得产物样品标记为a2。
实施例3
一种湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成按质量百分比计，包括：20%的聚氧化丙烯二醇（数均分子量800）、18.5%的聚己内酯二醇（数均分子量3000）、40%的多元醇c（数均分子量30000，其结构式中，x=8,y=24,m=20）、0.5%的抗氧剂、15%的甲苯二异氰酸酯、0.1%的辛酸亚锡、1.4%的1,4-丁二醇、4%的马来酸酐接枝聚丙烯（接枝率1.1%），以及0.5%的气象二氧化硅。
上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备工艺，步骤如下：
（1）将聚氧化丙烯二醇、聚己内酯二醇、多元醇c和抗氧剂投入到反应容器中搅拌，加热升温至140℃，在真空度＜200pa的条件下脱水3h；
（2）降温至70℃，加入甲苯二异氰酸酯和催化剂辛酸亚锡，搅拌，在90℃，真空度＜200pa条件下反应80min；
（3）加入1,4-丁二醇，继续反应40min；
（4）加入马来酸酐接枝的聚丙烯，继续搅拌2h；
（5）加入气象二氧化硅，100℃条件下搅拌1h；
（6）反应结束，保持出料温度在85℃，氮气保护下快速出料密封包装。
根据实施例3所得产物样品标记为a3。
实施例4
一种湿固化聚氨酯热熔胶，其原料构成按质量百分比计，包括：24.5%的聚氧化丙烯二醇（数均分子量2000）、10%的聚己内酯二醇（数均分子量4000）、40%的多元醇c（数均分子量20000，其结构式中，x=4,y=24,m=30）、1%的抗氧剂、18%的甲苯二异氰酸酯、0.1%的辛酸亚锡、1%的1,4-丁二醇、4%的马来酸酐接枝聚丙烯（接枝率1%），以及1.4%的气象二氧化硅。
上述湿固化聚氨酯热熔胶的制备工艺，步骤如下：
（1）将聚氧化丙烯二醇、聚己内酯二醇、多元醇c和抗氧剂投入到反应容器中搅拌，加热升温至100℃，在真空度＜200pa的条件下脱水2h；
（2）降温至70℃，加入甲苯二异氰酸酯和催化剂辛酸亚锡，搅拌，在90℃，真空度＜200pa条件下反应60min；
（3）加入1,4-丁二醇，继续反应60min；
（4）加入马来酸酐接枝的聚丙烯，继续搅拌1.5h；
（5）加入气象二氧化硅，110℃条件下搅拌1h；
（6）反应结束，保持出料温度在95℃，氮气保护下快速出料密封包装。
根据实施例4所得产物样品标记为a4。
将上述各产物样品a1~a4及市售常规湿固化聚氨酯热熔胶d1（牌号f20xx）和d2（牌号ty50xx）进行相关性能检测。其中，黏度测试标准参考gb/t2794，剥离强度的测试标准参考gb/t7122,初始剪切强度的标准参考gb/t7124。
测试结果如下表1所示：
表1：性能测试结果
从上表1中，可明显看出，通过本发明制备所得的湿固化聚氨酯热熔胶，其在黏度及初始剥离强度方面，与常规湿固化聚氨酯热熔胶性能相当，同样易于施胶操作并保障粘接性能；同时，本发明制备所得的湿固化聚氨酯热熔胶具有更好的初始剪切强度，非常适于快速定位应用，提升整体产业装配效率。