本发明涉及单组分湿气固化聚氨酯热熔胶的制备领域，特别是一种适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术：
随着电子工业的飞速发展，大量的大屏、窄边框手持便携式电子产品如智能手机、平板电脑等已经进入千家万户和众多企事业单位。在这些电子设备的生产流水线中，需要将屏幕与边框、前后盖与边框以及中框进行结构粘结，目前，用的比较多的是单组分的聚氨酯热熔胶，这种热熔胶为100％固含量、环保，固化速度快，粘结力强，很适合它们流水线的生产组装。但随着各类电子产品的需求增加，以及电子产品更薄、更轻、更美观、“大屏化”的发展趋势，对该类产品的生产组装流水线要求越来越高，例如：触摸屏与边框的粘接，既要求能快速施胶，又要求能更快速粘结牢固，而且电子产品的窄边框设计更要求其能够点出1mm以下的胶线，这都对热熔胶的设计提出了更高的挑战。因此，能够制备出一种具有合适的熔融粘度，以保证施胶速度；无凝胶，流动性好，能够点出均匀、极细的胶线；能够快速的固化，满足高效率的流水线生产组装；同时，又有足够强的粘结力的热熔胶是今后的发展方向，本发明就是要解决以上问题。
目前，已经有很多公司开发了各种性能的湿固化聚氨酯热熔胶产品，国外公司主要包括汉高、富乐、3M公司等，国内起步较晚，研发机构较少，主要包括北京高盟新材料股份有限公司等。专利CN201310069311.9发明了一种新型催化剂，这种催化剂可以得到一种固化时间短，热稳定性好的单组分湿固化聚氨酯热熔胶，但其组分中含有一种带不饱和键的丙烯酸树脂，使得材料的长期热性能和耐老化性能下降，而且这种树脂与体系的相容性不好，容易在施胶过程中出现断胶的现象。专利CN200710053718.7的单组分湿固化聚氨酯热熔胶体系中加入了扩链剂和填料，一方面，扩链剂的加入会大大提高体系的粘度，降低产品流动性，另一方面，填料的存在容易阻塞针头，严重阻碍点胶的实施。尽管现在有关热熔胶的发明产品基本上都具有固化速度快，粘结强度高等性能，但如果是用在电子消费类产品中的边框粘结时，特别是电子设备窄边框与屏幕粘结时，都存在着不同的缺陷。
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适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，其固化时间短，流动性好，非常适用于电子消费类产品窄边框与屏幕的粘接以及类似的粘结应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于，该热熔胶的原料组成按质量百分比为：聚醚多元醇30-40％，聚酯多元醇20-30％，丙烯酸树脂10-20％，抗氧剂0.1-0.2％，磷酸0.03％，多异氰酸酯14-20％，增粘树脂6-20％，硅烷偶联剂0.1-1％，催化剂0.1-0.3％。
本发明实施例还提供一种适用于手机窄边框粘结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热熔胶，包括以下步骤：
步骤1，按质量百分比选取各原料，其中，聚醚多元醇30-40％，聚酯多元醇20-30％，丙烯酸树脂10-20％，抗氧剂0.1-0.2％，磷酸0.03％，多异氰酸酯14-20％，增粘树脂6-20％，硅烷偶联剂0.1-1％，催化剂0.1-0.3％；
步骤2，将所述聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸树脂、抗氧剂、磷酸以及增粘树脂搅拌混合，加热升温至110-130℃，在真空度小于100Pa下，脱水2h，然后氮气放空；
步骤3，在氮气保护下降温至85℃，加入多异氰酸酯，搅拌，控制温度在85℃反应2h；
步骤4，加入催化剂和硅烷偶联剂，搅拌30min后，升温至100℃，抽真空40min-50分钟脱泡；
步骤5，出料前升温至110℃后出料，即得到适用于手机窄边框粘结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热熔胶，具有以下有益效果：
(1)该聚氨酯热熔胶为单组分湿气固化聚氨酯胶黏剂，100％固含量，与多种塑料和金属基材都有很好的粘接作用。
(2)该聚氨酯热熔胶粘度合适，体系所选的树脂之间相容性好，出胶均匀，无凝胶，流动性好，快速固化，比目前市售的聚氨酯热熔胶性能有很大的提升，能够满足，特别是手机、平板电脑窄边框结构的粘接等高端制造领域的苛刻要求。
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。
本发明实施例提供一种适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶，该热熔胶具有固化时间短，流动性好，非常适用于电子消费类产品窄边框与屏幕的粘接以及类似的粘结应用，该热熔胶的原料组成按重量份数为：聚醚多元醇30-40重量份，聚酯多元醇20-30重量份，丙烯酸树脂10-20重量份，抗氧剂0.1-0.2重量份，磷酸0.03重量份，多异氰酸酯14-20重量份，增粘树脂6-20重量份，硅烷偶联剂0.1-1重量份，催化剂0.1-0.3重量份。
上述的湿固化聚氨酯热熔胶中，所述聚醚多元醇为聚丙二醇，分子量为1000-2000；
所述聚酯多元醇为醇改性共聚聚酯，羟值为27-34mg KOH/g；
所述抗氧剂为季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]；
所述增粘树脂为萜烯树脂和改性松香季戊四醇酯中的一种或两种；
所述硅烷偶联剂为KH560；
所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚。
上述的湿固化聚氨酯热熔胶中，丙烯酸树脂为油性固体丙烯酸树脂。
上述的湿固化聚氨酯热熔胶中，多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种。
本发明实施例还提供一种适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，用于上述的热熔胶，包括以下步骤：
步骤1，按重量份数选取各原料，其中，聚醚多元醇30-40重量份，聚酯多元醇20-30重量份，丙烯酸树脂10-20重量份，抗氧剂0.1-0.2重量份，磷酸0.03重量份，多异氰酸酯14-20重量份，增粘树脂6-20重量份，硅烷偶联剂0.1-1重量份，催化剂0.1-0.3重量份；
步骤2，将所述聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸树脂、抗氧剂、磷酸以及增粘树脂搅拌混合，加热升温至110-130℃，在真空度小于100Pa下，脱水2h，然后氮气放空；
步骤3，在氮气保护下降温至85℃，加入多异氰酸酯，搅拌，控制温度在85℃反应2h；
步骤4，加入催化剂和硅烷偶联剂，搅拌30min后，升温至100℃，抽真空40min-50分钟脱泡；
步骤5，出料前升温至110℃后出料，即得到适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶，该热熔胶可灌装保存。
上述制备方法的步骤4中，脱泡过程的真空度为30～80Pa。
上述制备方法中，所述聚醚多元醇为聚丙二醇，分子量为1000-2000；
所述聚酯多元醇为醇改性共聚聚酯，羟值为27-34mg KOH/g；
所述抗氧剂为季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]；
所述增粘树脂为萜烯树脂和改性松香季戊四醇酯中的一种或两种；
所述硅烷偶联剂为KH560；
所述催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚；
所述丙烯酸树脂为油性固体丙烯酸树脂；
所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的一种或两种。
下面将结合具体实施例对本发明热熔胶作进一步地详细描述。
以下实施例中的原料均为重量份数；聚醚多元醇为蓝星东大PPG-2000，羟值为51-62mg KOH/g；聚酯多元醇为赢创的醇改性共聚聚酯，羟值为27-34mg KOH/g，牌号为Dynacoll@7360；丙烯酸树脂是一种油性固体丙烯酸树脂，为日本三菱市售的BR-113；抗氧剂为季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]；增粘树脂为萜烯树脂和改性松香季戊四醇酯中的一种或两种，硅烷偶联剂为KH560，催化剂为2,2-二吗啉基二乙基醚。
实施例一：
本实施例提供一种适用于手机窄边框粘结的湿固化聚氨酯热熔胶，其制备方法如下：
将35重量份PPG-2000、20重量份的聚酯多元醇、12重量份的丙烯酸树脂、0.2重量份的季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、和0.02重量份的磷酸加入到反应釜中，于130℃、-0.01MPa脱水2h，氮气放空，降温至85℃，在氮气保护下加入11.4重量份的MDI，维持温度在85℃，反应2h。在
氮气保护下，分别加入0.2重量份的硅烷偶联剂KH560和0.2重量份的催化剂，搅拌30min后，升温至100℃，抽真空至-0.01MPa，脱除气泡45min，出料前加热至110℃，密闭包装，制得聚氨酯热熔胶。
实施例二：
将35重量份的PPG-2000、20重量份的聚酯多元醇、15重量份的丙烯酸树脂、0.2重量份的季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、和0.02重量份的磷酸加入到反应釜中，于130℃、-0.01MPa脱水2h，氮气放空，降温至85℃，在氮气保护下加入12.01重量份的MDI，维持温度在85℃，反应2h。
在氮气保护下，分别加入0.2重量份的硅烷偶联剂KH560和0.2重量份的催化剂，搅拌30min后，升温至100℃，抽真空至-0.01MPa，脱除气泡45min，出料前加热至110℃，密闭包装，制得聚氨酯热熔胶。
实施例三：
将35重量份的PPG-2000、20重量份的聚酯多元醇、14重量份的丙烯酸树脂、0.2重量份的季戊四醇四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]、5重量份的萜烯树脂和0.02重量份的磷酸加入到反应釜中，于130℃、-0.01MPa脱水2h，氮气放空，降温至85℃，在氮气保护下加入12.58重量份的MDI，维持温度在85℃，反应2h。在氮气保护下，分别加入0.2重量份的硅烷偶联剂KH560和0.2重量份的催化剂，搅拌30min后，升温至100℃，抽真空至-0.01MPa，脱除气泡45min，出料前加热至110℃，密闭包装，制得聚氨酯热熔胶。
样品测试：
以上实施例1至实施例3制得的热熔胶使用时，先在110℃烘箱中加热30min。用美国诺信的EFD点胶机，设置压力为50psi，采用23#针头进行点胶。取三只熔融好的热熔胶，持续点胶，观察这个过程是否会出现堵塞或断胶的现象；将热熔胶点在隔离纸上，形成胶线，待固化后，测量其宽度；运用美国Brookfield旋转粘度计和Thermosel样品加热器对上述实施例粘度进行测试，测试温度为110℃。拉伸剪切强度测试采用GB/T7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度的测定》来对单组分聚氨酯热熔胶进行测试，基材为PC板，测试条件控制在室温24℃，湿度45％。分别测试了施胶3min、5min、10min后的拉伸剪切强度。
表格1为本发明各实施例和市售产品点胶性能对比
表2为本发明各实施例和市售产品性能测试值
从上述表实施例1～3与市售产品的性能测试对比中，可以发现本发明实施例的产品具有不低于甚至超过市售产品的优质性能。具有良好的熔融粘度和快速固化特征，能够满足手机等电子消费类产品等制造领域需要快速定位、粘结强度高的要求，能够极大地提高生产效率，而且价格能够控制在市售产品的价格的60～70％左右，有效较低了成本，对提升国产的单组分湿气固化聚氨酯热熔胶的核心竞争力具有重要的现实意义。
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。