一种板材封边用聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及c09j175/00技术领域，具体为一种板材封边用聚氨酯热熔胶及其制备方法。


背景技术：

2.pur是polyurethane reactive的缩写，属于聚氨酯体系，按化学性质，聚氨酯热熔胶可分为两类，一类是热塑性聚氨酯热熔胶，另一类是反应型聚氨酯热熔胶。前者加热后靠冷却硬化形成粘接，后者加热后通过冷却与湿气反应交联固化，产生粘接。热塑性聚氨酯热熔胶又称为热熔型聚氨酯热熔胶(tpu)，而反应型聚氨酯热熔胶(pur)又可分为湿固化型聚氨酯热熔胶和封闭型聚氨酯热熔胶，我们常说的pur是一种湿气固化反应型聚氨酯热熔胶。传统pur胶黏剂具有较低的初始强度，但是需要经过较长时间的化学反应才能达到最终的黏合强度；随着技术的进步，pur胶黏剂虽然能够达到完全硬化时间缩短至3天甚至几个小时，且加工过程相较以前更加稳定、可靠，但是在作为实木、木塑、刨花板、中纤板等板材封边使用时的黏结稳定性有待进一步提高。
3.封边胶在使用过程中胶线是普遍存在的问题，很细微的胶水溢出在板材的棱角处，再加之基材的颜色深浅不同、纹路各异，胶线便会严重影响成品家具的美观度，中国专利申请(公开号为cn114736644a)公开了一种透明封边胶及其制备方法，具体通过以聚醚多元醇、聚酯多元醇为主要原料，配合透明聚氨酯弹性体和共聚酯的使用，使提供的封边胶呈现透明状，降低胶水和基材的对比度，弱化胶线对外观的影响，但是防水性能、耐温性和粘结强度有待进一步提升。


技术实现要素：

4.因此，本发明针对以上缺陷，提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，该板材封边用聚氨酯热熔胶胶线细，防水性能和耐温性能优异，粘结强度高，适用于实木、木塑、刨花板、中纤板等板材封边使用。
5.本发明一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，按照重量份计，其制备原料至少包括：聚酯多元醇a10-25份、聚酯多元醇b10-20份、聚酯多元醇c5-20份、无机粉体材料10-20份、聚氨酯胶粘剂10-20份、异氰酸酯5-15份。
6.作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c的质量比为(15-20)：(15-20)：(8-18)。
7.作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇a为结晶性聚酯多元醇，所述结晶性聚酯多元醇的羟值为27-34mgkoh/g，分子量为3000-4000g/mol。优选的，所述结晶性聚酯多元醇的型号为赢创聚酯多元醇7380。
8.作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇b、聚酯多元醇c为无定型聚酯多元醇；所述无定型聚酯多元醇的羟值为18-60mgkoh/g，分子量为2000-5500g/mol。优选的，所述聚酯多元醇b的羟值为31-39mgkoh/g，分子量为2500-3500g/mol。优选的，所述聚酯多元醇c的
羟值为38-46mgkoh/g，分子量为2000-3000g/mol。所述聚酯多元醇b的型号为赢创聚酯多元醇7130，所述聚酯多元醇c的型号为赢创聚酯多元醇7150。
9.基于本发明系，采用结晶性聚酯多元醇a和无定型聚酯多元醇b、c，尤其是控制所述聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c的质量比为(15-20)：(15-20)：(8-18)，与体系中的异氰酸酯反应后制备得到的湿固化热熔胶同时具有优异的粘结性能、耐温性能和耐水性能，避免出现遇冷迅速收缩的问题。
10.作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和/或多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
11.作为一种优选的技术方案，所述无机粉体材料的粒径为800-1500目。优选的，所述无机粉体材料为滑石粉、重钙粉、膨润土中的至少一种；优选的，所述无机粉体材料为1000目的滑石粉。基于本发明体系，引入800-1500目的无机粉体材料，尤其是引入1000目的滑石粉，有效降低封边胶成本的同时，改善封边胶的整体力学性能，且使制备得到的封边胶胶线细，保证成品家具的美观度。
12.作为一种优选的技术方案，所述聚氨酯胶粘剂的粘度(25℃)为300-1200mpa
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s。优选的，所述聚氨酯胶粘剂的粘度(25℃)为300-600mpa
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s，所述聚氨酯胶粘剂的型号为科思创desmocoll540/1。
13.基于本发明体系，引入粘度(25℃)为300-1200mpa
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s的聚氨酯胶粘剂，尤其是引入粘度(25℃)为300-600mpa
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s的聚氨酯胶粘剂，与体系中的聚酯多元醇a、b、c协同与异氰酸酯相互作用，进一步提高封边胶的耐温性能、防水性能，改善封边胶的内聚强度和附着力性能，与基材之间实现良好的结合。
14.本发明另一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶的制备方法，至少包括以下步骤：
15.s1、按重量份，将聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c、无机粉体材料、聚氨酯胶粘剂按顺序投入反应釜，充分搅拌均匀并升温到120-150℃溶解、脱水；
16.s2、之后在120-150℃下保温100-150min，将物料温度降至70-90℃，加入异氰酸酯；
17.s3、之后控制温度为100-110℃下反应1.5-3h后出料即得。
18.有益效果
19.1、本发明提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，该板材封边用聚氨酯热熔胶胶线细，防水性能和耐温性能优异，粘结强度高，适用于实木、木塑、刨花板、中纤板等板材封边使用。
20.2、本发明提供的板材封边用聚氨酯热熔胶的制备方法，操作简单、条件温和，适用于大规模生产及应用。
21.3、基于本发明体系，采用结晶性聚酯多元醇a和无定型聚酯多元醇b、c，尤其是控制所述聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c的质量比为(15-20)：(15-20)：(8-18)，与体系中的异氰酸酯反应后制备得到的湿固化热熔胶同时具有优异的粘结性能、耐温性能和耐水性能，避免出现遇冷迅速收缩的问题。
22.4、基于本发明体系，引入800-1500目的无机粉体材料，尤其是引入1000目的滑石粉，有效降低封边胶成本的同时，改善封边胶的整体力学性能，且使制备得到的封边胶胶线
细，保证成品家具的美观度。
23.5、基于本发明体系，引入粘度(25℃)为300-1200mpa
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s的聚氨酯胶粘剂，尤其是引入粘度(25℃)为300-600mpa
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s的聚氨酯胶粘剂，与体系中的聚酯多元醇a、b、c协同与异氰酸酯相互作用，进一步提高封边胶的耐温性能、防水性能，改善封边胶的内聚强度和附着力性能，与基材之间实现良好的结合。
具体实施方式
24.实施例1
25.本发明的实施例1一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，按照重量份计，其制备原料包括：聚酯多元醇a18份、聚酯多元醇b18份、聚酯多元醇c15份、无机粉体材料15份、聚氨酯胶粘剂15份、异氰酸酯9份。
26.所述聚酯多元醇a为结晶性聚酯多元醇，所述结晶性聚酯多元醇的羟值为27-34mgkoh/g，分子量为3500g/mol，所述结晶性聚酯多元醇的型号为赢创聚酯多元醇7380。
27.所述聚酯多元醇b、聚酯多元醇c为无定型聚酯多元醇；所述聚酯多元醇b的羟值为31-39mgkoh/g，分子量为3000g/mol。所述聚酯多元醇c的羟值为38-46mgkoh/g，分子量为2600g/mol。所述聚酯多元醇b的型号为赢创聚酯多元醇7130，所述聚酯多元醇c的型号为赢创聚酯多元醇7150。
28.所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
29.所述无机粉体材料为1000目的滑石粉。
30.所述聚氨酯胶粘剂的粘度(25℃)为300mpa
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s，所述聚氨酯胶粘剂的型号为科思创desmocoll540/1。
31.本发明的实施例1另一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
32.s1、按重量份，将聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c、无机粉体材料、聚氨酯胶粘剂按顺序投入反应釜，充分搅拌均匀并升温到140℃溶解、脱水；
33.s2、之后在140℃下保温120min，将物料温度降至80℃，加入异氰酸酯；
34.s3、之后控制温度为105℃下反应2h后出料即得。
35.实施例2
36.本发明的实施例2一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，按照重量份计，其制备原料包括：聚酯多元醇a20份、聚酯多元醇b20份、聚酯多元醇c18份、无机粉体材料18份、聚氨酯胶粘剂20份、异氰酸酯10份。
37.所述聚酯多元醇a为结晶性聚酯多元醇，所述结晶性聚酯多元醇的羟值为27-34mgkoh/g，分子量为3500g/mol，所述结晶性聚酯多元醇的型号为赢创聚酯多元醇7380。
38.所述聚酯多元醇b、聚酯多元醇c为无定型聚酯多元醇；所述聚酯多元醇b的羟值为31-39mgkoh/g，分子量为3000g/mol。所述聚酯多元醇c的羟值为38-46mgkoh/g，分子量为2600g/mol。所述聚酯多元醇b的型号为赢创聚酯多元醇7130，所述聚酯多元醇c的型号为赢创聚酯多元醇7150。
39.所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
40.所述无机粉体材料为1000目的滑石粉。
41.所述聚氨酯胶粘剂的粘度(25℃)为300mpa
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s，所述聚氨酯胶粘剂的型号为科思创desmocoll540/1。
42.本发明的实施例2另一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
43.s1、按重量份，将聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c、无机粉体材料、聚氨酯胶粘剂按顺序投入反应釜，充分搅拌均匀并升温到140℃溶解、脱水；
44.s2、之后在140℃下保温120min，将物料温度降至80℃，加入异氰酸酯；
45.s3、之后控制温度为105℃下反应2h后出料即得。
46.实施例3
47.本发明的实施例3一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，按照重量份计，其制备原料包括：聚酯多元醇a15份、聚酯多元醇b15份、聚酯多元醇c10份、无机粉体材料15份、聚氨酯胶粘剂10份、异氰酸酯8份。
48.所述聚酯多元醇a为结晶性聚酯多元醇，所述结晶性聚酯多元醇的羟值为27-34mgkoh/g，分子量为3500g/mol，所述结晶性聚酯多元醇的型号为赢创聚酯多元醇7380。
49.所述聚酯多元醇b、聚酯多元醇c为无定型聚酯多元醇；所述聚酯多元醇b的羟值为31-39mgkoh/g，分子量为3000g/mol。所述聚酯多元醇c的羟值为38-46mgkoh/g，分子量为2600g/mol。所述聚酯多元醇b的型号为赢创聚酯多元醇7130，所述聚酯多元醇c的型号为赢创聚酯多元醇7150。
50.所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
51.所述无机粉体材料为1000目的滑石粉。
52.所述聚氨酯胶粘剂的粘度(25℃)为300mpa
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s，所述聚氨酯胶粘剂的型号为科思创desmocoll540/1。
53.本发明的实施例3另一方面提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
54.s1、按重量份，将聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c、无机粉体材料、聚氨酯胶粘剂按顺序投入反应釜，充分搅拌均匀并升温到140℃溶解、脱水；
55.s2、之后在140℃下保温120min，将物料温度降至80℃，加入异氰酸酯；
56.s3、之后控制温度为105℃下反应2h后出料即得。
57.对比例1
58.本发明的对比例1提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，按照重量份计，其制备原料包括：聚酯多元醇a45份、聚酯多元醇b3份、聚酯多元醇c3份、无机粉体材料15份、聚氨酯胶粘剂15份、异氰酸酯9份；所述聚酯多元醇a、聚酯多元醇b、聚酯多元醇c的质量比为45:3:3。
59.对比例2
60.本发明的对比例2提供了一种板材封边用聚氨酯热熔胶，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，按照重量份计，其制备原料包括：聚酯多元醇a18份、聚酯多元醇b18份、聚酯多元醇c15份、无机粉体材料15份、异氰酸酯9份。
61.性能测试方法
62.对实施例1-3和对比例1-2提供的板材封边用聚氨酯热熔胶进行性能测试：
63.(1)按照《gb/t 7124-2008》中所述的测试方法测试180度剥离力；其中的基材为纤维密度板，施胶面积为10mm*20mm，结果参见表1。
64.(2)以纤维密度板为基材，施胶面积为10mm*20mm，将封边后的板材置于50℃水中浸泡12h，12h后取出观察，若封边胶吸水无变化，则聚氨酯热熔胶的防水性能记为“合格”；若封边胶吸水膨胀，则聚氨酯热熔胶的防水性能记为“不合格”。
65.(3)以纤维密度板为基材，施胶面积为10mm*20mm，将封边后的板材置于140℃下放置2h，2h后取出观察，若封边胶无变化，则聚氨酯热熔胶的耐温性能记为“合格”；若封边胶胶层软化，则聚氨酯热熔胶的耐温性能记为“不合格”。
66.表1、
[0067][0068]
注：聚氨酯热熔胶在150℃、30min固化后进行上述性能测试。