一种空气过滤器滤芯用粘结树脂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粘结树脂，特别涉及一种空气过滤器滤芯用粘结树脂。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着工业化，城市化的推进，空气污染日趋严重。目前人们的安全意识越 来越高，随之而来的空气净化装置得到迅速的发展，而目前的空气净化手段基本依靠过滤 来去除空气中的杂质，例如PM10和PM2. 5,为此人们开发出了各种纤维，制成滤芯。而粘结 树脂是滤芯成型的必备材料。
[0003] 空气过滤器滤芯采用特种纤维，通过织造或非织造的方式，形成三维立体结构。所 谓的特种纤维可能会采用玻璃纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维等等多种材料，甚至相互混杂改 性，导致其表面能差异很大，对粘结材料提出了很高的要求。由于可能处于各种环境，例如 温差较大的环境，而聚酯粘结树脂在较宽的温度范围内都可以保持较好的粘结性能。空气 中也会有微量酸性或碱性粉尘，或有机溶剂分子、油性微粒，而聚酯粘结树脂对此有一定的 耐腐蚀性能。由于气流的运动或空气过滤器的机械运动，需要聚酯粘结树脂具有一定的耐 机械疲劳的特性。要求密封性能可靠，否则会产生漏气而使空气过滤器失效。所以需要研 发出具有很好的物理化学性能的聚酯树脂胶粘剂，可满足上述苛刻的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：解决上述空气过滤器滤芯粘结剂的不足，提供一种空气过滤器 滤芯用粘结树脂，其粘结强度高，适应范围广，耐腐蚀及耐机械疲劳性能优良。
[0005] 实现本发明目的的技术方案是：一种空气过滤器滤芯用粘结树脂，其为一种聚酯 树脂或多种聚酯树脂的混合物，所述聚酯树脂的玻璃化转变温度介于5~50度之间，可以 为 5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、 31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50 度，软化点温度介于 100 ~150 度之间，可以是 100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、 113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、 132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150 度。所述聚酯树脂的重均分子量介于10000~100000之间。
[0006] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂，优选聚酯树脂的玻璃化转变温度介于15~ 30度之间，软化点温度介于110~140度之间。
[0007] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂，优选所述聚酯树脂的重均分子量介于 25000 ~60000 之间。
[0008] -种如前所述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的制备方法，由有机醇、二元醇和二 元酸以及催化剂、抗氧剂，通过加压酯化反应生成聚酯预聚体，再通过减压缩聚得到一定分 子量的聚酯产物，制得空气过滤器滤芯粘结用树脂；
[0009] 所述加压酯化反应为：
[0010] 将有机醇、二元醇、二元酸、催化剂和抗氧剂在一定反应条件下进行酯化加成 反应；所述一定反应条件是指醇和酸的投料摩尔比为1:1~1. 3:1，酯化压力在0. 1~ 0.4]\0^，可以是0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4]\0^，反应温度为180~250°(：，可以是 180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、 199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、 218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、 237、238、239、240、241、242、243、245、246、247、248、249、250°C，反应终点为酸值小于 15，锥 板200°C约4±2泊；
[0011] 所述减压缩聚反应为：
[0012] 将酯化产物转移至缩聚釜内，控制釜内温度在220~275°C，可以是220、221、222、 223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、 242、243、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、 262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275°(：，进行抽真空，最大真空 度为20~150Pa，反应终点为酸值小于5,特性粘度0. 5~0. 8dl/g。
[0013] 所述有机醇为有机多元醇，为季戊四醇、甘油、三羟甲基丙烷中一种或多种；所述 二元醇为1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、二甘醇、乙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇、 1，4- 丁二醇、三甲基戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，6-己二醇、2-乙基-2- 丁基-1，3-丙二 醇中的一种或多种；
[0014] 所述二元酸为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、葵二酸、1，4-环己 烷二甲酸、四氢邻苯二甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐中的一种或多种；
[0015] 所述催化剂为氧化二丁锡、氯化锡、乙二醇锑、醋酸锑或钛酸四丁酯中一种；
[0016] 所述的抗氧剂为磷酸、亚磷酸三苯酯或三乙基磷酸酯中一种。
[0017] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的制备方法，所述加压酯化反应中醇和酸的投 料摩尔比优选为1.1:1。
[0018] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的制备方法，所述加压酯化反应中醇和酸的投 料摩尔比优选为1. 2:1。
[0019] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的制备方法，所述加压酯化反应中酯化压力在 0? 15~0? 3MPa，反应温度为200~230°C。
[0020] 上述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的制备方法，所述减压缩聚反应控制釜内温度 在230~255°C，进行抽真空，最大真空度为20~70Pa，可以是20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、 53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70Pa。
[0021] 本发明所述的空气过滤器滤芯用粘结树脂的应用，将所述树脂制成胶棒或溶于有 机溶剂，通过热熔或溶剂加热的方法涂布于待粘结材料上，用于空气过滤器滤芯的粘结。
[0022] 本发明具有积极的效果：本发明精选出合适的催化剂和抗氧剂，配合精准的反应 条件，合成出的聚酯树脂及聚酯树脂混合物，其物理化学性能优良、粘结强度高、适应范围 广、耐腐蚀及耐机械疲劳性能优良，特别适用于使用环境复杂的空气过滤器滤芯的粘结。
【具体实施方式】
[0023](实施例1)
[0024] 按下述原料配方和制备方法制备空气过滤器粘结用聚酯树脂。
[0025] 配方为：
[0026]
[0027]
[0028] 制备方法步骤如下：
[0029] (1)将三羟甲基丙烷、新戊二醇、二甘醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、醋酸 锑、亚磷酸三苯酯加入到5L酯化釜中，升温至60°C，并搅拌15分钟后，进行氮气置换；
[0030] (2)氮气置换后，将酯化釜进行加压至0.15MPa;
[0031] (3)升温至190°C，保温1小时后继续升温酯化，控制釜内压力最大不超过 0. 35MPa；
[0032] (4)最高反应温度235-240°C，酯化反应终点酸值< 15mgK0H/g，225°C锥板粘度 4. 5-5 泊。
[0033] (5)提前将缩聚釜预热至200°C，酯化结束后，将物料从酯化釜转移至缩聚釜内；
[0034] (6)继续升温，待温度升温至240°C开始抽真空；
[0035] (7)控制缩聚釜温度在240_257°C，最大真空度在50-100Pa，达最大真空度2小时 后取样测试，终点酸值< 4,特性粘度0. 62~0. 65dl/g。
[0036] (8)降温出料，即得空气过滤器粘结用聚酯树脂
[0037](实验 2)
[0038] 按下述原料配方和制备方法制备空气过滤器粘结用聚酯树脂。
[0039] 配方为：
[0040]
[0041]
[0042] 制备方法步骤如下：
[0043] (1)将1，4-环己烷二甲醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、间苯二甲酸、对苯二甲酸、葵二 酸、乙二醇锑、亚磷酸三苯酯加入到5L酯化釜中，升温至6