专利名称：一种活性热熔性粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种粘合剂，尤其是涉及一种活性热熔性粘合剂及其制备方法。
背景技术：
热熔性粘合剂一般在室温下为固态，但是加热到一定温度时变为黏流态，成为能 流动的液体，因此可以涂覆于基材表面并能与基材很好的粘合。在冷却时，所述粘合剂变 为固态形式。粘合剂冷却时高分子链间通过分子间作用力重新排列形成硬段的微相分离， 从而提高高分子间的内聚力，最终体现在粘合剂强度变大、韧度增强、蠕变变小和耐热性提 高。以熔融形式施用的活性热熔性粘合剂通过活性基团与空气中水分的化学反应再次提高 了分子量和交联度从而再次提高粘结强度。与常规的EVA热熔性粘合剂相比有以下优点 (1)固化冷却后提供“高与原始强度”的能力；(2)所提供的未使用的粘合剂交联密度非常 低，具有很高的柔韧性和强度；C3)熔化后具有很好的流平性；(4)通过化学反应进一步固 化，使之具有更高的粘接强度、耐热性及稳定性。大多数活性热熔性粘合剂为湿固化的聚氨酯粘合剂。这些粘合剂主要由异氰酸酯 封端的聚氨酯预聚物组成，为了链增长，所述聚氨酯预聚物与表面或周围的湿气反应形成 新的聚氨酯聚合物。通常聚氨酯预聚物由多元醇与异氰酸酯反应制得。优先使用二元醇化 合物，而不是具有较高官能度的多元醇，以避免过度支化导致批间稳定性差。使用二苯基甲 烷二异氰酸酯(MDI)优于使用较低分子量的异氰酸酯以最大程度地降低挥发性，湿气由大 气或底材扩散至粘合剂并随后反应，湿气与残余的异氰酸酯反应形成氨基甲酸。该酸不稳 定，分解成胺和二氧化碳，所述胺快速与异氰酸酯反应形成脲，从而使粘合剂进一步固化。 现用的EVA书本装订用热熔性粘合剂主要是通过物理固化，其平摊性差、固化强度低、柔韧 性差、不同EVA书本装订用热熔性粘合剂适应纸张性能范围窄、耐寒耐热性差。而本发明所 述的胶黏剂可以克服EVA热熔胶的不足，从而优于EVA类热熔胶。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种固化时间短、 拉伸强度高的活性热熔性粘合剂及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，该粘合剂的原料包括以下组分(按重量分 数)多元醇10-70 ；聚酯多元醇40-60 ；异氰酸酯20-35 ；热塑性聚氨树脂(TPU)0-25。所述的多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇、聚己二酸乙二醇酯或聚氧化丙烯
所述的聚酯多元醇为市售的聚酯7340。所述的异氰酸酯包括二苯甲烷二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸所述的热塑性聚氨树脂为自制产品，通过聚酯多元醇、二苯甲烷二异氰酸酯和1， 4- 丁二醇聚合而成，分子量约为45000-55000。所述的聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸己二醇酯。一种活性热熔性粘合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤将多元醇10-70质量份、聚酯多元醇40-60质量份、热塑性聚氨酯树脂0_25质量 份置于密闭容器中，开启搅拌装置，在130-170°C下抽真空并搅拌反应l_2h，再将异氰酸酯 20-35质量份加入至容器，在75-130°C下抽真空并搅拌反应2_4h，得到活性热熔性粘合剂， 向其中加入催化剂0. 001-0. 005质量份，搅拌混合均勻。所述的抽真空后容器内的压力为0. 1-0. 5MPa。所述的催化剂包括双吗啉二乙基醚，辛酸亚锡，三乙胺，三乙烯四胺或二月桂酸二丁基锡。与现有技术相比，本发明制备出的活性热熔性粘合剂固化时间较短，拉伸率较高， 使用时间较长，适用于高强度和高柔韧性书本的装订。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1-实施例4一种活性热熔性粘合剂，该粘合剂的原料包括以下组分市售聚氧化丙烯二醇 PPG-400和PPG-1000、市售聚酯多元醇7340、热塑性聚氨树脂(TPU)、甲苯二异氰酸酯(TDI) 和二苯二甲烷二异氰酸酯(MDI)。制备该活性热熔性粘合剂的方法包括以下步骤按照表1中实施例1-4所列组分和含量备料，将市售聚氧化丙烯二醇PPG-OO和 PPG-1000、市售聚酯多元醇7340、热塑性聚氨树脂(TPU)置于密闭容器中，开启搅拌装置， 在120°C下抽真空至0. IMI^a并搅拌反应lh，以脱出水分，再将甲苯二异氰酸酯(TDI)和二 苯二甲烷二异氰酸酯(MDI)加入至容器，在110°C下抽真空至0. 并搅拌反应池，得到 活性热熔性粘合剂。控制拉伸速度为200mm/min，利用拉伸实验机(Tensiron)进行180°的剥离试验， 加入热塑性聚氨酯树脂(TPU)的活性热熔性粘结剂固化后的柔韧性有显著提高。表1热塑性聚氨树脂(TPU)对拉伸率的影响(单位kg)
权利要求
1.一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，该粘合剂的原料包括以下组分(按质量分 数)多元醇10-70 ；聚酯多元醇40-60 ；异氰酸酯20-35 ；热塑性聚氨树脂(TPU)0-25。
2.根据权利要求1所述的一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，所述的多元醇包括聚 氧化丙烯二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯三醇。
3.根据权利要求1所述的一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，所述的聚酯多元醇为 市售的聚酯7340。
4.根据权利要求1所述的一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，所述的异氰酸酯包括 二苯基甲烷二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，所述的热塑性聚氨树 脂为自制产品，通过聚酯多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和1，4_ 丁二醇聚合而成，分子量 约为 45000-55000。
6.根据权利要求5所述的一种活性热熔性粘合剂，其特征在于，所述的聚酯多元醇包 括聚酸乙二醇酯或聚己二酸己二醇酯。
7.—种如权利要求1所述的活性热熔性粘合剂的制备方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤将多元醇10-70质量份、聚酯40-60质量份、热塑性聚氨树脂0-25质量份置于密闭容 器中，开启搅拌装置，在130-170°C下抽真空并搅拌反应l_2h，再将异氰酸酯20-35质量份 加入至容器，在75-130°C (下抽真空并搅拌反应2-4h，得到活性热熔性粘合剂，向其中加入 催化剂0. 001-0. 005质量份，搅拌混合均勻以降低粘合剂使用时的固化时间。
8.根据权利要求7所述的一种活性热熔性粘合剂及其制备方法，其特征在于，所述的 抽真空后容器内的压力为0. 1-0. 5MPa。
9.根据权利要求7所述的一种活性热熔性粘合剂及其制备方法，其特征在于，所述的 催化剂包括双吗啉二乙基醚，辛酸亚锡，三乙胺，三乙烯四胺或二月桂酸二丁基锡。
全文摘要
本发明涉及一种活性热熔性粘合剂及其制备方法，所述原料包括以下组分(质量份数)多元醇10-70份、聚酯多元醇40-60份、异氰酸酯类化合物20-35份、热塑性聚氨树脂(TPU)0-25份，按照配方将聚醚多元醇、聚酯多元醇、热塑性聚氨树脂置于密闭反应釜中，开启搅拌，在130-170℃下抽真空脱水1-2h，再将异氰酸酯类化合物加入反应釜中，在75-130℃下通入氮气保护下反应2-4h，得到预聚体，再向其中加入催化剂，搅拌混合均匀，直到NCO含量不再变化，即得活性热熔性粘合剂。与现有技术相比，本发明制备出的活性热熔性粘合剂具有初粘力高，开放时间长，拉伸强度大，适用于高强度和高柔韧性书本的装订，并能满足结构胶黏剂的使用要求。
文档编号C09J175/06GK102051152SQ20091019847
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者张水兴, 方海南 申请人:上海天希化工有限公司