一种低熔点高粘接强度聚氨酯组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种低粘度高粘接强度热塑性聚氨酯组合物，含有重均分子量为2000～6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0.7～0.95。本发明的聚氨酯组合物的熔点在50～70℃之间(DSC)，具有高的粘接强度，尤其与尼龙等塑料材料(PA66)的粘接性能好，实现了低熔点以及高粘接强度的热塑性聚氨酯的制备。
【专利说明】一种低熔点高粘接强度聚氨酯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热塑性聚氨酯组合物及其制备方法，具体涉及一种低熔点高粘接 强度热塑性聚氨酯组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚氨酯热熔胶一般熔点都在80?IKTC左右，用量非常大，广泛地用于制 作热塑性粘合板和膜，这些板和膜广泛应用于箱包、制鞋和服装制作上。随着我国对外开放 程度加大，我国的箱包、鞋帽和服装出口量不断上升，然而为了加工方便，市场上需要一种 低熔点的聚氨酯热熔胶，它的熔点在55°C左右（DSC)。
[0003] CN 101760165A公开了 一种聚氨酯热熔胶组合物，它含有重均分子量为2000? 6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸酯。这种聚氨酯热熔胶组合物是熔点低、结晶温度高、即 固化速度更快的热塑性聚氨酯热熔胶，特别适用于箱包、制鞋、服装等的制作。
[0004] CN 101896527A公开了一种聚氨酯弹性体组合物，更优选涉及热塑性聚氨酯弹性 体组合物。在一个【具体实施方式】中，该发明的聚氨酯弹性体组合物具有低熔点，同时仍然保 持弹性性能。在一个【具体实施方式】中，由多元醇组分、多异氰酸酯组分和二醇扩链剂的反应 制备本发明的聚氨酯弹性体组合物。在另一个【具体实施方式】中，由聚酯多元醇组分、亚甲基 二苯基二异氰酸酯（MDI)组分、和在二醇的OH基之间具有5或7个或更多个碳的线性二醇 扩链剂的反应制备本发明的聚氨酯弹性体组合物。
[0005] 但是，已有技术公开的上述聚氨酯组合物的粘接强度低，无法满足实际应用的需 求。
【发明内容】
[0006] 基于此，本发明的目的之一在于提供一种低熔点高粘接强度聚氨酯组合物，其具 有低的熔点以及高的粘接强度。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0008] -种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物，含有重均分子量为2000?6000的脂族聚 酯二元醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0. 7?0. 95。
[0009] 所述二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为例如为0. 72、0. 74、0. 76、0. 78、 0· 8、0· 82、0· 84、0· 86、0· 88、0· 9、0· 92 或者 0· 94。
[0010] 所述脂族聚酯二元醇的重均分子量为2500?5500,优选3000?5000。
[0011] 优选地，所述聚氨酯组合物还含有扩链剂，所述扩链剂为碳原子数为2?10的二 元醇，优选1，4-丁二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，6-己二醇或者新戊二醇中的任意一种或者 至少两种的组合。
[0012] 所述扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0013] 优选地，所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、 水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂中的任意一种或者两种的组合。
[0014] 所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0015] 所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0016] 所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0017] 所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、 3· 4%、3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0018] 所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0019] 所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、 3· 4%、3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0020] 所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0021] 所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0022] 所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%,例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，优选 3%。
[0023] 本发明的目的之二在于提供一种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物 的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0024] 将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯以及任选地促进 齐U、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂，待反应 结束后，熟化，最后将其冷却，粉碎和造粒。
[0025] 所述熟化温度为 90 ?IKTC，例如 92 °C、94、96 °C、98 °C、100°C、102 °C、104 °C、 1061：或1081：，所述熟化时间为2?411，例如2.211、2.411、2.611、2.811、311、3.211、3.411、3.611 或 3. 8h。
[0026] 优选地，反应温度为 150 ?200°C，例如 155 °C、160°C、165 °C、170°C、175 °C、 18(TC、185t：、19(rC*195t：。
[0027] 与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0028] 本发明的聚氨酯组合物的熔点在50?70°C之间（DSC)，具有高的粘接强度，尤其 与尼龙等塑料材料（PA66)的粘接性能好，T型剥离强度（N/m)可达到720及以上，实现了 低熔点以及高粘接强度的聚氨酯的制备。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0030] 实施例1
[0031] 一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物，含有重均分子量为2000的脂族聚酯二元 醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为〇. 7。
[0032] 所述聚氨酯组合物还含有扩链剂，所述扩链剂为碳原子数为1，4- 丁二醇，所述扩 链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0033] 所述聚氨酯组合物还含有促进剂和阻燃剂。
[0034] 所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0035] 所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0036] -种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法，所述方法包括如 下步骤：
[0037] 将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯、促进剂和阻燃剂，待反应 结束后，熟化，最后将其冷却，粉碎和造粒。
[0038] 实施例2
[0039] -种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物，含有重均分子量为6000的脂族聚酯二元 醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为〇. 95。
[0040] 所述聚氨酯组合物还含有扩链剂，所述扩链剂为碳原子数为1，4- 丁二醇，所述 扩链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0041] 所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂和增塑剂。
[0042] 所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0043] 所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0044] 所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0045] -种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法，所述方法包括如 下步骤：
[0046] 将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯以及促进剂、阻燃剂和增 塑剂，待反应结束后，熟化，最后将其冷却，粉碎和造粒。
[0047] 实施例3
[0048] 一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物，含有重均分子量为4000的脂族聚酯二元 醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为〇. 8。
[0049] 所述聚氨酯组合物还含有扩链剂，所述扩链剂为碳原子数为1，4- 丁二醇，所述扩 链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0050] 所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂和水解稳 定剂。
[0051] 所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0052] 所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0053] 所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0054] 所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0055] 所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0056] 所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0057] -种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法，所述方法包括 如下步骤：
[0058] 将脂族聚酯二元醇和扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯以及任选地促进剂、阻燃 齐U、增塑齐?、结晶成核齐?、催化剂和水解稳定剂，待反应结束后，熟化，最后将其冷却，粉碎和 造粒。
[0059] 实施例4
[0060] 一种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物，含有重均分子量为3000的脂族聚酯二元 醇和二异氰酸酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为〇. 85。
[0061] 所述聚氨酯组合物还含有扩链剂，所述扩链剂为碳原子数为1，4- 丁二醇，所述扩 链剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0062] 所述聚氨酯组合物还含有促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定 齐IJ、流平剂、防沉剂和消泡剂。
[0063] 所述促进剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0064] 所述阻燃剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0065] 所述增塑剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0066] 所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0067] 所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0068] 所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0069] 所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0070] 所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0071] 所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0072] -种如上所述的种低粘度高粘接强度聚氨酯组合物的制备方法，所述方法包括如 下步骤：
[0073] 将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯以及任选地促进 齐U、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂，待反应 结束后，熟化，最后将其冷却，粉碎和造粒。
[0074] 对比例1
[0075] 其余与实施例1相同，除二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为0. 98外。
[0076] 聚氨酯粘接强度的性能表征：T型剥离强度测试：按照GB/T8808-1988测试，将PE 薄膜裁成200mmX 15mm规格，用丙酮处理两试片上的污物后均匀涂胶，于70?80°C的烘箱 烘干，贴合加压，24h后测试，拉伸速度为300mm/min，平行测三次，取平均值；耐高温性：在 170°C下，将样品放置5min后，观察其外观，测其经过高温后的T型剥离强度，具体结果见表 1。T型剥离强度能用于表征聚氨酯胶黏剂的粘接强度，T型剥离强度值越大，聚氨酯的粘接 强度越强。
[0077] 表 1
[0078]
【权利要求】
1. 一种聚氨酯组合物，含有重均分子量为2000?6000的脂族聚酯二元醇和二异氰酸 酯，其中，二异氰酸酯与脂族聚酯二元醇的摩尔比为〇. 7?0. 95。
2. 如权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述脂族聚酯二元醇的重均分子 量为2500?5500,优选3000?5000。
3. 如权利要求1或2所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述聚氨酯组合物还含有扩 链剂，所述扩链剂为碳原子数为2?10的二元醇，优选1，4- 丁二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、 1，6-己二醇或者新戊二醇中的任意一种或者至少两种的组合。
4. 如权利要求3所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述扩链剂的用量为不超过脂族 聚酯二元醇用量的3?5%，优选3%。
5. 如权利要求1-4之一所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述聚氨酯组合物还含有 促进剂、阻燃剂、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂中的 任意一种或者两种的组合。
6. 如权利要求5所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述促进剂的用量为不超过脂族 聚酯二元醇用量的3?5%，优选3%。
7. 如权利要求5或6所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述阻燃剂的用量为不超过脂 族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3%。
8. 如权利要求5-7之一所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述增塑剂的用量为不超 过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述结晶成核剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述催化剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述水解稳定剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述流平剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述防沉剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3% ; 优选地，所述消泡剂的用量为不超过脂族聚酯二元醇用量的3?5%，优选3%。
9. 一种如权利要求1-8之一所述的聚氨酯组合物的制备方法，所述方法包括如下步 骤： 将脂族聚酯二元醇和任选地扩链剂混合，然后加入二异氰酸酯以及任选地促进剂、阻 燃齐U、增塑剂、结晶成核剂、催化剂、水解稳定剂、流平剂、防沉剂或者消泡剂，待反应结束 后，熟化，最后将其冷却，粉碎和造粒。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述熟化温度为90?110摄氏度，所述熟 化时间为2?4h ; 优选地，反应温度为150?200°C。
【文档编号】C08G18/66GK104311773SQ201410479000
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】王一良, 何健雄 申请人:东莞市吉鑫高分子科技有限公司, 东莞市雄林新材料科技股份有限公司