本发明涉及热熔胶制备领域，尤其涉及一种用于家具及板材等平面装饰的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术：
家具贴面是一种常用的家具装饰方法，贴面材料除了美观的同时还起到了保护家具的作用，防止家具在常年的使用中遭受到外界环境的侵蚀而易于损坏。虽然溶剂型包覆产品具有粘结密实、牢固、涂布性佳等优点，但其溶剂在生产使用过程中会像空气中挥发，破坏环境并且危害生产操作者的健康，因此溶剂产品逐渐被淘汰。传统热熔胶，如eva(乙烯-醋酸乙烯共聚树脂)基料热熔胶，受耐热性能较差的影响，不能使用在环境温度高于120℃的条件下，并且其粘结强度较低，限制了其使用范围。
近几年，由于湿固化聚氨酯热熔胶优异的粘结强度、良好的耐高温性能及其环境友好性而得到广泛的研究与发展，其特点是不含有溶剂100％固含量，常温下为固态，加热熔融后进行涂布，其分子结构设计为异氰酸酯基封端，冷却固化后可以继续与环境中的水分进行反应扩链，进一步增加粘结强度。一般情况下，热熔胶粘度越高初粘强度越好，但涂布性能较差；低粘度热熔胶的涂布量较小，润湿性能好，但有可能导致初粘强度下降。良好的初粘力与良好涂布性能往往在实际应用中难以同时满足。另外，湿固化型聚氨酯热熔胶，在分子结构设计上不合理时，在高温条件下使用时会出现贴面材料与基材分离鼓包的现象，影响了产品的性能与外观。
技术实现要素：
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，其初粘及涂布性良好、固化后附着牢度高、高温条件下不起泡，可以广泛用于实木、复合板材、不同密度纤维板及其他钢铁合金板材等贴面的粘合。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶，该热熔胶以结晶型聚酯二元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯为原料，反应制成聚氨酯预聚体后与添加树脂和催化剂复配而成；该热熔胶在130℃温度下的黏度为10000～50000mpa·s、开放时间为40s～60s，固含量为100％。
本发明实施方式还提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，用于制备本发明所述的湿固化聚氨酯热熔胶，包括以下步骤：
按本发明所述的湿固化聚氨酯热熔胶配方取各原料；
按本发明所述的湿固化聚氨酯热熔胶配方取各原料；
步骤1，将结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇和聚醚多元醇在真空反应釜内加热到120℃搅拌混合均匀，同时减压脱水2h，之后降温至60℃；
步骤2，在氮气保护下，向所述步骤1的所述真空反应釜的反应体系中加入异氰酸酯，在85～95℃条件下反应3h，结束后对所述真空反应釜的反应体系减压脱泡半个小时制得聚氨酯预聚体；
步骤3，在氮气保护下，将所述步骤2制备好的聚氨酯预聚体与添加树脂、催化剂进行复配，制备成反应型聚氨酯热熔胶，将热熔胶转移至铝箔袋中，封口后在80℃条件下，熟化8h，即制得在130℃温度下的黏度为10000～50000mpa·s、开放时间为40s～60s，固含量为100％的湿固化聚氨酯热熔胶。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，其有益效果为：
通过将结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇及聚醚多元醇四种多元醇按比例组合，配合不同种类的添加树脂混合使用，不同结构多元醇赋予热熔胶不同的性能，结晶型聚酯多元醇所含的结晶链段赋予热熔胶好的定位性和强度；无定型聚酯多元醇，改善热熔胶的开放时间，增加聚酯的内聚力；液态聚酯多元醇及聚醚多元醇分子间的相互作用力小，改善热熔胶的流动性和附着性；不同种类的添加树脂调节热熔胶的开放时间和初粘力，使得该热熔胶具有优异的初粘力与涂布性，且不含有任何溶剂，固含量100％，环境友好型产品，环境湿气固化，无烘干过程，固化快速，固化后终粘强度高，对于实木、复合板材、不同密度纤维板及其他钢铁合金板材等材质的基材板均有良好的贴合牢度，能避免粘合后贴面材料与基材分离鼓包的现象，耐热性能良好。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明实施例提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶，该热熔胶以结晶型聚酯二元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯为原料，反应制成聚氨酯预聚体后与添加树脂和催化剂复配而成；该热熔胶在130℃温度下的黏度为10000～50000mpa·s、开放时间为40s～60s，固含量为100％。
上述聚氨酯热熔胶中，所用原料按重量份计为：
结晶型二元醇25～35份、无定型聚酯20～30份、液态聚酯多元醇10～30份、聚醚多元醇0～10份、异氰酸酯10～30份、添加树脂20～30份和催化剂0.01～0.1份。
上述聚氨酯热熔胶中，结晶型聚酯多元醇的分子量为2000～4000，采用二元醇合成的聚酯多元醇、聚碳酸酯二元醇、聚己内酯二元醇中的任一种。，其中的二元醇合成的聚酯多元醇优选为：己二酸与1,4-丁二醇合成的聚酯多元醇、1,6-己二醇与新戊二醇合成的聚酯多元醇中的任一种。优选的，该结晶型聚酯多元醇可用的商品化产品有：dynacoll-7360、dynacoll-7380、xcp-3500、cma-44、cma-3044、xcp-3000b、xcp-3000n、xcp-3000h等。
上述聚氨酯热熔胶中，无定型聚酯多元醇的分子量为1000～5000。优选的，该无定型聚酯多元醇可用的商品化产品有：f-39030、f-37070、dynacoll-7130、dynacoll-7150、dynacoll-7140等。
上述聚氨酯热熔胶中，液态聚酯多元醇的分子量为2000～5000。优选的，该液态聚酯多元醇可用的商品化产品有：f37032、fj-20030、f-37030、dynacoll-7250、dynacoll-7230、xcp-2000ipa、xcp-2000nb等。
上述聚氨酯热熔胶中，聚醚多元醇的分子量为1000～4000。优选的，该聚醚多元醇的可用商品化产品有：dl-1000d、dl-2000d、dl-4000d等。
上述聚氨酯热熔胶中，异氰酸酯采用mdi、tdi、hmdi、hdi、ipdi、papi中至少一种；
所述添加树脂采用萜烯树脂、松香树脂、丙烯酸树脂、石油树脂、热塑性聚氨酯树脂中的一种或几种；
所述催化剂采用吗啉基二乙基醚。
本发明的热熔胶，通过将结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇及聚醚多元醇四种多元醇按特定比例组合，配合不同种类的添加树脂混合使用，使得其中的不同结构多元醇赋予热熔胶不同的性能，结晶型聚酯多元醇所含的结晶链段赋予热熔胶好的定位性和强度；无定型聚酯多元醇，改善热熔胶的开放时间，增加聚酯的内聚力；液态聚酯多元醇及聚醚多元醇分子间的相互作用力小，改善热熔胶的流动性和附着性；不同种类的添加树脂调节热熔胶的开放时间和初粘力，使得该热熔胶具有优异的初粘力与涂布性，能避免粘合后贴面材料与基材分离鼓包的现象，耐热性能良好。
本发明实施例还提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，用于制备上述的湿固化聚氨酯热熔胶，包括以下步骤：
按上述的湿固化聚氨酯热熔胶配方取各原料；
步骤1，将结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇和聚醚多元醇在真空反应釜内加热到120℃搅拌混合均匀，同时减压脱水2h，之后降温至60℃；
步骤2，在氮气保护下，向所述步骤1的所述真空反应釜的反应体系中加入异氰酸酯，在85～95℃条件下反应3h，结束后对所述真空反应釜的反应体系减压脱泡半个小时制得聚氨酯预聚体；
步骤3，在氮气保护下，将所述步骤2制备好的聚氨酯预聚体与添加树脂、催化剂进行复配，制备成反应型聚氨酯热熔胶，将热熔胶转移至铝箔袋中，封口后在80℃条件下，熟化8h，即制得在130℃温度下的黏度为10000～50000mpa·s、开放时间为40s～60s，固含量为100％的湿固化聚氨酯热熔胶。
上述制备方法的步骤1中，同时减压脱水2h的真空度大于等于0.1mpa；
所述方法的步骤2中，然后减压脱泡半个小时制得未熟化热熔胶的真空度大于等于0.1mpa。
本发明制备的湿固化聚氨酯热熔胶：具有优异的初粘力与涂布性，不含有任何溶剂，固含量为100％，环境友好型产品，环境湿气固化，无烘干过程，固化快速，固化后终粘强度高，对于实木、复合板材、不同密度纤维板及其他钢铁合金板材等材质的基材板均有良好的贴合牢度，耐热性能良好。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶，采用以下重量份的原料制备而成：
其中的，添加树脂还可采用松香树脂、丙烯酸树脂、石油树脂、热塑性聚氨酯树脂中的一种或几种。
该湿固化聚氨酯热熔胶的制备步骤如下：
步骤1，将结晶型聚酯多元醇、无定型聚酯多元醇、液态聚酯多元醇、聚醚多元醇和添加树脂，在真空反应釜内加热到120℃搅拌混合均匀，同时减压脱水2h(真空度≥0.1mpa)，随后降温至60℃；
步骤2，在氮气保护下，在步骤1所述的反应体系中加入异氰酸酯，在85～95℃条件下反应3h，结束后对反应釜中的反应体系减压脱泡半个小时(真空度≥0.1mpa)制得聚氨酯预聚体；
步骤3，在氮气保护下，将制备好的聚氨酯预聚体与添加树脂、催化剂进行复配，制备成反应型聚氨酯热熔胶，将制好的热熔胶转移至铝箔袋中，封口后在80℃条件下，熟化8h，即制得该湿固化聚氨酯热熔胶，。
该湿固化聚氨酯热熔胶的测试相关数据为：
粘度(130℃)：10000cp；
初始剥离强度：0.4n/mm；
最终剥离强度：1.2n/mm；
开放时间：40s。
对比实施例1：
本对比实施例提供一种聚氨酯热熔胶，是在本发明聚氨酯热熔胶的配方基础上做出的(并非现有技术)，与实施例1的区别仅在于添加树脂的用量不同，添加树脂的用量超过本发明限定的添加树脂的用量，所用原料按重量份计如下：
该热熔胶的制备方法同实施例1，在此不再重复。
本实施例制得的热熔胶的测试相关数据如下：
粘度(130℃)：7000cp；
初始剥离强度：0.4n/mm；
最终剥离强度：0.6n/mm；
开放时间：7min。
本对比实施例2与实施例1对比可以看出，由于增加了添加树脂的添加量，超过本申请限定的添加树脂用量后，初始剥离强度没有明显变化，最终剥离强度却明显降低，进而可以确定：添加树脂可以改善胶水初粘力，但添加量到一定程度后基本保持不变，而由于其分子量相对较低，添加量过多会导致胶水最终剥离强度受到影响。
对比实施例2：
本对比实施例提供一种聚氨酯热熔胶，是在本发明聚氨酯热熔胶的配方基础上做出的(并非现有技术)，与实施例1的区别仅在于选用了本发明限定外的结晶型聚酯二元醇，所用原料按重量份计如下：
该胶粘剂的制备方法同实施例1，在此不再重复。
本实施例制得的热熔胶的测试相关数据如下：
粘度(130℃)：8500cp；
初始剥离强度：0.5n/mm；
最终剥离强度：0.5n/mm；
开放时间：35s。
本对比实施例2与实施例1对比可以看出，由于采用了不同于本发明限定的结晶型聚酯多元醇，而结晶型聚酯多元醇dynacoll-7381结晶速度过快，极大缩短了开放时间，胶水的活化时间果断，会导致胶水后期的粘结性能受到影响。
实施例2：
本实施例提供一种用于家具贴面的高强度耐高温的湿固化聚氨酯热熔胶，采用以下重量份的原料制备而成：
本实施例制备聚氨酯热熔胶的方法同实施例1，在此不再重复。
本实施例制得的聚氨酯热熔胶的测试相关数据如下：
粘度(130℃)：12000cp；
初始剥离强度：0.6n/mm；
最终剥离强度：1.8n/mm；
开放时间：45s；
本实施例2相对于实施例1而言，降低了聚醚多元醇的用量，开放时间相应缩短，最终剥离强度增加，对于贴面材料的粘接性能变好。
对比实施例3：
本对比实施例提供一种聚氨酯热熔胶，是在本发明聚氨酯热熔胶的配方基础上做出的(并非现有技术)，与实施例2的区别仅在于无定型聚酯的用量超过本发明限定的无定型聚酯的用量，所用原料按重量份计如下
该胶粘剂的制备方法同实施例2，在此不再重复。
本对比实施例制得的胶粘剂的测试相关数据如下：
粘度(130℃)：13000cp；
初始剥离强度：1.0n/mm；
最终剥离强度：0.6n/mm；
开放时间：25s；
本对比实施例3相对于实施例2而言，增加无定型聚酯多元醇的添加量，明显提高胶水的初始剥离强度，缩短了开放时间，但无定型聚酯多元醇的玻璃化转变温度tg很高，用量越大胶水在固化过程中贴面材料容易与基材板脱离，导致最终剥离强度下降，容易造成脱胶和渗透性差。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。