一种含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶及其制备方法与流程

文档序号:12882475阅读:376来源:国知局

本发明属于高分子聚酯热熔胶领域,具体涉及一种含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶及其制备方法。



背景技术:

热熔胶是一种单组分,无水,无溶剂,常温下是固体的粘合剂。它在熔融状态下作用于被粘物的表面,而在冷却时快速固化而形成胶接。作为一种环境友好的胶粘剂,在纺织品制造中,它长期以来被广泛地用于服装衬里和面料之间的粘接。这不仅降低成本,大大提高工作效率,而且使服装耐穿、挺拔、圆润。

聚酯是由二元酸和二元醇经缩聚反应而制成的高分子聚合物。由于聚酯,特别是由芳香族二元酸和脂肪族二元醇制备的半芳香型聚酯易结晶,又具有高的强度和耐久性能,它特别适合于用作为高性能的热熔胶。半芳香型聚酯热熔胶具有熔融流动性好、固化速度快、粘接强度高、耐水性能优良的特点,且价格适中。因此,半芳香型聚酯热熔胶聚酯是目前最常用的服装用热熔胶之一。

然而,大部分半芳香型聚酯热熔胶存在着玻璃化温度较高、低温柔韧性差的问题。体现在低温下胶层容易发脆,易脱胶开裂,限制了其应用。本发明的半芳香型聚酯热熔胶,由于其分子机构中有机硅大分子片段的存在降低了热熔胶的玻璃化温度,使其在低温下仍保持好的柔软性,保持胶接层的完整性和粘合性。另一方面,由于有机硅的低表面能,改善了聚酯热熔胶对硅处理等难粘面料的粘合性能。



技术实现要素:

发明目的:为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶及其制备方法。

技术方案:一种含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶,所述的含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶由以下的二元酸和二元醇单体组合制备:二元酸中含有至少一种碳原子数为6-12的芳香族二元酸;二元醇中含有至少一种有机硅二元醇,至少一种碳原子数为2-8的脂肪族二元醇;其中,特征性的有机硅二元醇的分子量在500-5000之间,用量占二元醇总量的2-30mol%。

作为优化:为了使酯化反应顺利进行,加入比化学计算量过量的有机二元醇,有机二元酸和有机二元醇的投料摩尔比例为1:1-2,优选的为1:1.1-1.5。

作为优化:所述的有机硅二元醇大分子为含有双羟基封端的多聚硅氧烷。

作为优化:所述的特征性的有机硅二元醇的分子量在500-2000之间,用量占二元醇总量的2-15mol%。

作为优化:所述的碳原子数为2-8的有机二元醇是:乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛戊二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、1,6环己烷二甲醇中的一种或者几种。

作为优化:所述的加上碳原子数为8-12的芳香族二元酸是:对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基-对苯二甲酸、2,5-二甲基二甲酸、2,6-萘二甲酸中的一种或者几种。

作为优化:所述的催化剂为环保的钛酸烷基酯:包括钛酸四丁酯、钛酸四丙酯、钛酸四乙酯、钛酸四辛酯;用量为聚酯产物的0.02-0.2%,优选的为0.03-0.08%。

作为优化:所述的抗氧化剂为1010和168按照1:1比例加入,用量为产物的0.05-0.5%,优选的为0.08-0.2%。

一种根据所述的含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶的制备方法,包括如下步骤:

(1)将一定量的有机硅二元醇大分子单体、碳原子数为2-8的有机二元醇、碳原子数为8-12的有机二元酸以及催化剂加入到一个带有冷凝分馏器和搅拌器的反应瓶中;

(2)在氮气下慢慢加热到210-235℃进行酯化反应,反应过程中有水馏出。控制馏出温度在100-105℃,直至馏出的水量基本达到理论量为止;

(3)然后加入抗氧剂和催化剂,慢慢升温至240-260℃,同时慢慢施加真空至80pa以下,进行缩聚反应1-2小时,直至反应产物的熔融指数达到要求为止,趁热将产物倒入冷水中拉料成条,然后切成颗粒。

有益效果:本发明将有机硅大分子嵌段的引入半芳香型聚酯热熔胶,降低了其玻璃化温度,提高了低温柔韧性和粘接稳定性,同时改善了对耐粘面料的粘合性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征,从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例

作为综述,本发明提供一种含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶,所述的含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶由以下的二元酸和二元醇单体组合制备:二元酸中含有至少一种碳原子数为6-12的芳香族二元酸;二元醇中含有至少一种有机硅二元醇,至少一种碳原子数为2-8的脂肪族二元醇;其中,特征性的有机硅二元醇的分子量在500-5000之间,用量占二元醇总量的2-30mol%。

为了使酯化反应顺利进行,加入比化学计算量过量的有机二元醇,有机二元酸和有机二元醇投料摩尔比例为1:1-2,优选的为1:1.1-1.5。

所述的有机硅二元醇大分子为含有双羟基封端的多聚硅氧烷。

所述的特征性的有机硅二元醇的分子量在500-2000之间,用量占二元醇总量的2-15mol%。

所述的碳原子数为2-8个的有机二元醇是:乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛戊二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、1,6环己烷二甲醇中的一种或者几种。

所述的加上碳原子数为8-12芳香族二元酸是:对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基-对苯二甲酸、2,5-二甲基二甲酸、2,6-萘二甲酸中的一种或者几种。

所述的催化剂为环保的钛酸烷基:包括钛酸四丁酯、钛酸四丙酯、钛酸四乙酯、钛酸四辛酯;用量为聚酯产物的0.02-0.2%,优选的为0.03-0.08%。

所述的抗氧化剂为1010和168按照1:1比例加入,用量为产物的0.05-0.5%,优选的为0.08-0.2%。

实例1:聚酯热熔胶a

将163g(0.98mol)对苯二甲酸,70g(0.42mol)间苯二甲酸,152g(1.69mol)丁二醇,113g(0.75mol)二缩三乙二醇,90g(分子量1500,0.06mol)有机硅二元醇大分子和0.1g钛酸四丁酯加入到一个带有冷凝分馏器和搅拌器的反应瓶中。在氮气下慢慢加热到210-235℃进行酯化反应,反应过程中有水馏出。控制馏出温度在100-105℃,直至馏出的水量基本达到理论量为止。然后加入抗氧剂0.4g和0.12g钛酸四丁酯,慢慢升温至240-260℃,同时慢慢施加真空至80pa以下,进行缩聚反应1-2小时,直至反应产物的熔融指数达到要求为止,趁热将产物倒入冷水中拉料成条,得到含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶a。经dsc测定,热熔胶a的熔点为118℃。应用测试表明,100微米厚的热熔胶a膜,在0℃时仍保持好的柔软性,并对硅处理面料具有好的的粘合性能。

实例2:聚酯热熔胶b

将270g(1.62mol)对苯二甲酸,30g(0.18mol)间苯二甲酸,91g(1.01mol)丁二醇,143g(1.21mol)己二醇,88g(分子量500,0.18mol)有机硅二元醇大分子和0.1g钛酸四丁酯加入到一个带有冷凝分馏器和搅拌器的反应瓶中。在氮气下慢慢加热到210-235℃进行酯化反应,反应过程中有水馏出。控制馏出温度在100-105℃,直至馏出的水量基本达到理论量为止。然后加入0.5g抗氧剂和0.1g钛酸四丁酯,慢慢升温至240-260℃,同时慢慢施加真空至80pa以下,进行缩聚反应1-2小时,直至反应产物的熔融指数达到要求为止,趁热将产物倒入冷水中拉料成条,得到含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶b。经dsc测定,热熔胶b的熔点为127℃。应用测试表明,100微米厚的热熔胶b膜,在0℃时仍保持好的柔软性,并对硅处理面料具有好的的粘合性能。

实例3:聚酯热熔胶c

将249g(1.5mol)对苯二甲酸,98g(1.10mol)丁二醇,89g(0.84mol)一缩二乙二醇,120g(分子量1000,0.12mol)有机硅二元醇大分子和0.1g钛酸四丁酯加入到一个带有冷凝分馏器和搅拌器的反应瓶中。在氮气下慢慢加热到210-235℃进行酯化反应,反应过程中有水馏出。控制馏出温度在100-105℃,直至馏出的水量基本达到理论量为止。然后加入0.5g抗氧剂和0.1g钛酸四丁酯,慢慢升温至240-260℃,同时慢慢施加真空至80pa以下,进行缩聚反应1-2小时,直至反应产物的熔融指数达到要求为止,趁热将产物倒入冷水中拉料成条,得到含有机硅大分子嵌段的半芳香型聚酯热熔胶c。经dsc测定,热熔胶c的熔点为111℃。应用测试表明,100微米厚的热熔胶c膜,在0℃时仍保持好的柔软性,并对硅处理面料具有好的的粘合性能。

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