本发明涉及热熔胶领域，具体涉及一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法。
背景技术：
热塑性聚氨酯弹性体是指在低温下显示橡胶弹性，升高温度时又能塑化成型的高分子合成材料，具有高强度、高弹性、高耐磨性、优异的耐低温脆性，并且硬度能在很大范围内可调等力学性能。聚氨酯热熔胶黏剂是将线型的或带有少量支链的聚合物二元醇、扩链剂和异氰酸酯反应，生成链状高分子化合物氨基甲酸酯，添加一些其它助剂即是聚氨酯热熔胶黏剂。使用时加热至一定温度熔化涂布于基材表面，经冷却而固化，固化过程主要利用组成中的氢键作用发生物理交联，受热一定温度后失去氢键作用而变成黏稠状液体，冷却后又恢复原来的物性，利用此种特性可以反复加热-冷却固化。聚氨酯热熔胶黏剂使用可靠性高、具有卓越的低温性能、较高的粘接强度、优良的柔韧性和耐水、耐油等性能，因而被广泛应用于制鞋、家具、电子电器等工业部门。但是随着科学技术的发展，越来越多的新材料的出现，使得任何单一品种的胶黏剂都很难满足要求，尤其有些行业要求胶黏剂有足够高的耐热性能。聚氨酯热熔胶的缺点之一是耐热性差，温度较高时粘接强度显著下降，若温度再高时则易发生分解，如何提高聚氨酯热熔胶的耐热性及阻燃性将是一个重要的研究方向。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，制备得到的热熔胶的满足力学性能的同时，耐热性能也得到了提高。
技术方案：一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比2-4:1混合，按照转速300-500r/min进行球磨，有效球磨时间控制为15-20h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:1-2，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量0.5-2％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌10-30min，最后在水热反应釜中，在温度为200-250℃下反应16-24h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比2-4：1-3混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应2-5h，加入催化剂，继续搅拌反应20-40min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010在温度为60-80℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
进一步的，所述步骤s1中玄武岩颗粒的大小为2500-4000目。
进一步的，所述步骤s3中硬脂酸热乙醇溶液中硬脂酸的质量分数为0.5-2％。
进一步的，所述步骤s4中催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物。
进一步的，所述步骤s5中聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:10-15:2-5:0.8-1.5:12-20:0.5-1.6。
有益效果：本发明的热熔胶中添加了玄武岩颗粒，玄武岩颗粒中含有sio2含量为51.6-59.3％，sio2构成玄武岩纤维的结构骨架，有利于保持纤维的力学性能及化学稳定性，a12o3含量占14.6-18.3％，主要作用是提高纤维的化学稳定性、力学性能及热稳定性，feo和fe2o3的存在提高了纤维的使用温度，玄武岩和其表面炭层“协同作用”，增强了复合材料的力学性能和导热性能呈一定的立体结构形态，存在团聚现象，且团聚结构明显；经过持续搅拌及硬脂酸溶液的包覆改性后，稀土粉末分散更加均匀，无明显的团聚现象，更有利于其在tpu中的共混分散。
具体实施方式
实施例1
一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将2500目玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比4:1混合，按照转速300r/min进行球磨，有效球磨时间控制为15h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:1，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量0.5％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌10min，最后在水热反应釜中，在温度为200℃下反应16h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，硬脂酸的质量分数为0.5％，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比2：1混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应2h，加入催化剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物，继续搅拌反应20min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010，聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:10:5:0.8:20:0.5，在温度为60℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
实施例2
一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将4000目玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比2:1混合，按照转速500r/min进行球磨，有效球磨时间控制为20h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:2，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量2％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌30min，最后在水热反应釜中，在温度为250℃下反应24h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，硬脂酸的质量分数为2％，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比4：3混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应5h，加入催化剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物，继续搅拌反应40min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010，聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:15:2:1.5:12:1.6，在温度为80℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
实施例3
一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将3000目玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比2:1混合，按照转速350r/min进行球磨，有效球磨时间控制为20h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:1，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量1％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌20min，最后在水热反应釜中，在温度为200℃下反应16h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，硬脂酸的质量分数为0.5-2％，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比3：1混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应2h，加入催化剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物，继续搅拌反应20min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010，聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:12:4:1:14:1.2，在温度为65℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
实施例4
一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将3600目玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比4:1混合，按照转速450r/min进行球磨，有效球磨时间控制为15h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:2，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量2％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌25min，最后在水热反应釜中，在温度为250℃下反应24h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，硬脂酸的质量分数为0.5-2％，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比2：3混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应5h，加入催化剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物，继续搅拌反应40min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010，聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:14:3:1.2:18:0.8，在温度为75℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
实施例5
一种玄武岩颗粒增强聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
s1.将3500目玄武岩颗粒放入行星式球磨机上，按球料比3:1混合，按照转速400r/min进行球磨，有效球磨时间控制为18h；
s2.将步骤s1球磨后的玄武岩颗粒和研磨后的微晶纤维素混合，质量比为1:1，然后加入去离子水后磁力搅拌均匀后加入占混合料质量1.5％的催化剂六水合硫酸亚铁铵，继续搅拌20min，最后在水热反应釜中，在温度为220℃下反应20h，取出后洗涤烘干得到玄武岩/炭复合材料；
s3.将玄武岩/炭复合材料边搅拌边逐滴滴加等体积硬脂酸热乙醇溶液，硬脂酸的质量分数为1.5％，滴加结束后继续搅拌，随后将粉体烘干，得到硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料；
s4.将聚己二酸己二醇酯二醇和聚醚按摩尔比3：2混合后脱水，脱水后将反应体系的温度调整至60℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯缓慢搅拌致物料混合均匀，快速升温至80℃后反应4h，加入催化剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙烯二胺的混合物，继续搅拌反应30min，得到聚氨酯预聚体；
s5.将步骤s4制备得到的聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010，聚氨酯预聚体，eva，松香季戊四醇酯，羧基化氧化聚乙烯蜡，硬脂酸改性玄武岩/炭复合材料和抗氧化剂1010的质量比为100:13:3:1:16:1，在温度为70℃下搅拌，升温至120℃进行脱泡，真空脱泡30min后停止搅拌，除去真空，最后将产品倒入铝箔袋中密封保存。
对比例1
与实施例1相比，直接加入未处理的玄武岩颗粒，其余步骤和参数均相同。
对比例2
与实施例1相比，直接加入玄武岩/炭复合材料，不经过硬脂酸改性，其余步骤和参数均相同。剪切强度：gb7124-2008，本发明所使用的材质是改性abs板，粘接时将abs一面涂上胶黏剂，然后贴合，贴合面积为1.5×1.5cm2；拉伸强度：gb528-2009；t-剥离强度按照：gb2791-1995标准，采用聚氯乙烯(pvc)基材测定。