一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂的制作方法

文档序号:11400027阅读:2022来源:国知局

本发明属于胶黏剂技术领域,尤其涉及一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂。



背景技术:

聚氨酯材料是一类产品形态多样的多用途合成树脂,近20年来,随着产品品种、应用领域、产业规模的迅速扩大,聚氨酯已成为发展最快的高分子合成材料工业之一,逐渐形成了目前世界上居第六大合成材料地位。近年来,我国聚氨酯材料是全球增长率最快的,在合成树脂中的比重也越来越大。目前,在我国复合软包装行业,溶剂型聚氨酯胶黏剂被广泛应用。然而有机溶剂具有挥发性大,气味大,易燃易爆的危险,造成了环境安全问题日趋严重。在软包装行业,大多数是以干式复合为主,有溶剂残留问题的存在,因而食品软包装存在食品安全问题。因此不符合绿色环保,随着生活水平的提高,人们对安全与环境卫生的进一步重视,无溶剂型的聚氨酯胶黏剂将是软包装行业的发展趋势。

然而无溶剂型聚氨酯胶黏剂由于没有溶剂的存在,粘度往往偏大,因此润湿性较差,涂布困难。为保其涂布性,需将其粘度降低,因此需降低主剂分子量,使合成树脂分子量变小,然而分子量变小后,粘接强度也随之降低,特别是软包装需经过蒸煮杀菌处理,高温后,剥离强度变得更低,因此目前的无溶剂型聚氨酯胶黏剂只能够满足常温包装。

目前有公司公开了一种无溶剂型聚氨酯胶黏剂,有着优异的耐高温性和耐水性,然而其可适用的复合基材范围偏窄;另有公开的一种无溶剂型聚氨酯胶黏剂,然而其粘度偏高,不适合低温涂布,使得可使用的复合材料变得狭隘,并在室温或低温下难以复合涂布,可操作性差,并使得能耗不能降低,既而成本增加。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂,具有低粘度高剥离强度的性能,可弥补以上不足。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:

一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括a组分和b组分,所述a组分为端异氰酸酯的聚氨酯预聚体,所述b组分为多羟基化合物,所述a组分与所述组分b按nco/oh=1.0~1.1比例混合。

一种制备上述的双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂的方法,包括以下步骤:

步骤1)将多羟基化合物和多异氰酸酯化合物进行反应,测定产物的nco含量,当nco含量恒定不变时,冷却至室温出料,得到的透明液体即为所述a组分;

步骤2)将含羟基化合物和助剂进行反应,冷却至室温出料,得到的透明液体即为所述b组分;

步骤3)所述a组分与所述组分b按nco/oh=1.0~1.1配置混合得到所述双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂。

进一步的,所述多羟基化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和小分子多元醇混合而成,所述聚酯多元醇由乙二醇、丙二醇和己二酸经过聚酯反应制得,所述小分子多元醇包括乙二醇、丙二醇、甘油和tmp。

进一步的,所述多异氰酸酯化合物包括二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(hmdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(papi)中一种或多种。

进一步的,所述含羟基化合物为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯三醇、端羟基聚丁二烯、蓖麻油改性三元醇、小分子多元醇中一种或多种,所述小分子多元醇包括乙二醇、丙二醇、甘油和tmp。

进一步的,所述助剂包括填料、催化剂、耐水解稳定剂和交联剂,所述填料为碳酸钙、钛白粉、滑石粉、云母粉、氧化铝中的一种或多种,所述催化剂为辛酸亚锡和/或三亚乙基二胺,所述耐水解稳定剂为碳化二亚胺,所述交联剂为三乙醇胺。

进一步的,所述助剂还包括松香树脂

本发明的突出效果为:本发明提供了一种双组份无溶剂型聚氨酯胶黏剂,不含溶剂,为环保型胶黏剂;由聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇配置的聚氨酯胶黏剂具有优异的耐水解性;加入松香树脂可以使得含羟基化合物可以更好地溶解在一起;碳化二亚胺为耐水解稳定剂,可以提高胶黏剂的耐水解性;三乙醇胺为有催化性的交联剂,可以提高固化速度,使得胶黏剂具有较高的初粘性。

以下便结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括a组分和b组分,a组分为端异氰酸酯的聚氨酯预聚体,b组分为多羟基化合物。

一种制备上述的双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂的方法,包括以下步骤:

步骤1)将聚酯多元醇、聚氧化丙烯二醇(分子量600)、丙二醇、hmdi、ipdi、papi按重量比例为2:1:0.5:3:2:1.5进行反应,测定产物的nco含量,当nco含量恒定不变时,冷却至室温出料,得到的透明液体即为a组分,黏度为2300mpa.s;

步骤2)将聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、填料碳酸钙、三乙醇胺按重量比例为2:2:3:3:0.5配置,辛酸亚锡、三亚乙基二胺各为b组分总重量的0.1%和0.5%,碳化二亚胺为2%,另可加入松香树脂1%,进行反应,冷却至室温出料,得到的透明液体即为b组分,黏度为1800mpa.s;

步骤3)a组分与组分b按nco/oh=1.0配置混合得到双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂。

实施例2

本实施例的一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括a组分和b组分,a组分为端异氰酸酯的聚氨酯预聚体,b组分为多羟基化合物。

一种制备上述的双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂的方法,包括以下步骤:

步骤1)将聚酯多元醇、聚氧化丙烯二醇(分子量800)、hmdi、ipdi按重量比例为1.5:2.5:4:2进行反应,测定产物的nco含量,当nco含量恒定不变时,冷却至室温出料,得到的透明液体即为a组分,黏度为2000mpa.s;

步骤2)将tmp、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、蓖麻油改性三元醇(分子量900)、三乙醇胺按重量比例为2:4.5:3:0.5配置,辛酸亚锡为总重量的0.5%,碳化二亚胺为2%,另可加入松香树脂0.5%,进行反应,冷却至室温出料,得到的透明液体即为b组分,黏度为1600mpa.s;

步骤3)a组分与组分b按nco/oh=1.1配置混合得到双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂。

实施例3

本实施例的一种双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂,包括a组分和b组分,a组分为端异氰酸酯的聚氨酯预聚体,b组分为多羟基化合物。

一种制备上述的双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂的方法,包括以下步骤:

步骤1)将聚氧化丙烯二醇(分子量1000)、丙二醇、hmdi、ipdi按重量比例为3:1:1:5进行反应,测定产物的nco含量,当nco含量恒定不变时,冷却至室温出料,得到的透明液体即为a组分,黏度为1850mpa.s;

步骤2)将端羟基聚丁二烯(分子量1200)、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、甘油、tmp、填料滑石粉、三乙醇胺按重量比例为3:2:0.5:0.5:3.5:0.5配置,辛酸亚锡为总重量的0.3%,碳化二亚胺为2%,加入松香树脂0.5%,进行反应,冷却至室温出料,得到的透明液体即为b组分,黏度为1800mpa.s;

步骤3)a组分与组分b按nco/oh=1.0配置混合得到双组份无溶剂聚氨酯胶黏剂。

以pet/pe基材为例,涂布试验,测试剥离强度

由此可见,本发明制备的胶黏剂具有低粘度和优异的低温涂布性,具有好的初粘性,具有好的剥离强度,以及蒸煮后能够保持很好的剥离强度。

本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

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