一种复合板用PUR热熔胶及其生产工艺的制作方法

本发明涉及热熔胶制备，具体涉及一种复合板用pur热熔胶及其生产工艺。

背景技术：

1、传统的热熔胶都是通过丙烯-醋酸乙烯、聚酯和聚酰胺等热塑性树脂生产的。因为eva和聚酯类热熔胶的柔韧性能不佳，而聚酰胺型热熔胶的熔点和硬度又都很高，因此在实际应用中受到限制。而基于聚氨酯产业的快速发展，聚氨酯材料在各领域方面的优势也开始逐步表现出来，因此关于聚氨酯热熔胶的研发工作也开始逐渐活跃起来，反应型聚氨酯热熔胶是一种以多元醇和多异氰酸酯为主体原料，同时辅以各种助剂，在特定的温度、压强和催化剂等条件下，制备的具有相应分子量的-nco基团封端的预聚体，pur热熔胶胶层坚韧、具有优异的柔韧性和高剥离强度等性能，同时还具有耐低温、耐老化、耐溶剂性、抗疲劳和耐磨性等优点。由于这些优点，pur热熔胶已成为现代胶粘剂行业中发展速度最快的胶粘剂之一，但现阶段pur热熔胶粘接性不强，且易被热老化降低性能的问题，影响了pur热熔胶的使用效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合板用pur热熔胶及其生产工艺，解决了现阶段pur热熔胶粘接性不强，且易被热老化降低性能的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、解决了现阶段pur热熔胶粘接性不强，且易被热老化降低性能的问题。

4、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

5、一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，具体包括如下步骤：

6、步骤a1：将2,2-二羟甲基丙酸、多巴胺、二环己基碳二亚胺（dcc）和丙酮混合，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行反应3-5h，制得扩链剂；

7、步骤a2：将改性单体、聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，通入氮气保护，在转速为120-150r/min，温度为75-80℃的条件下，进行反应1-1.5h后，加入扩链剂和二月桂酸二丁基锡，继续反应2-3h，制得聚氨酯预聚体；

8、步骤a3：将聚氨酯预聚体、消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷（kh550）混合，在转速为60-80r/min，温度为80-85℃的条件下，搅拌均匀，制得复合板用pur热熔胶。

9、进一步，步骤a1所述的2,2-二羟甲基丙酸、多巴胺和二环己基碳二亚胺的摩尔比为1:1:1.1。

10、进一步，步骤a2所述的改性单体、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂的摩尔比为1:1:3.8:1.5，二月桂酸二丁基锡的用量为改性单体、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂质量和的1-1.5%。

11、进一步，步骤a3所述的聚氨酯预聚体、消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:0.1:3-5，消泡剂为消泡剂t-104或消泡剂t-105中的一种。

12、进一步，所述的改性单体由如下步骤制成：

13、步骤b1：将4,4'-联苯酚和浓硫酸混合，在转速为60-120r/min，温度为20-25℃的条件下，进行搅拌并滴加硝酸溶液，进行反应3-5h后，冰水浴降温，过滤去除滤液，制得中间体1，将中间体1、丙烯酰氯、氢氧化钠和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，在转速为200-300r/min，温度为30-40℃的条件下，进行反应1-1.5h后，加入3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷，在365nm紫外光照射条件下，继续反应30-40min，制得中间体2；

14、步骤b2：将中间体2、乙醇和钯碳混合均匀，通入氢气置换空气，在转速为60-80r/min，温度为40-50℃，压强为0.5mpa的条件下，进行反应6-8h，制得中间体3，将中间体3、苯酚、碘、铁粉和环己酮，在温度为260-280℃的条件下，进行反应7-9h，制得中间体4；

15、步骤b3：将中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和去离子水混合，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌10-15min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应4-6h后，调节ph至中性，制得多端氢聚硅氧烷，将多端氢聚硅氧烷、烯丙醇和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应10-15h制得改性单体。

16、进一步，步骤b1所述的4,4'-联苯酚、浓硫酸和硝酸溶液的用量比为0.1mol:50ml:15ml，浓硫酸的质量分数为98%，硝酸溶液的质量分数为50%，中间体1、丙烯酰氯、氢氧化钠和3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷的摩尔比为1:2:2:2。

17、进一步，步骤b2所述的中间体2、乙醇和钯碳的质量比为15:70:2，中间体3、苯酚、碘、铁粉和环己酮的用量比为1mol:2mol:12ml:12ml:0.2mol。

18、进一步，步骤b3所述的中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:1mmol:20ml:3mmol，浓硫酸的用量为中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1-3%，多端氢聚硅氧烷和烯丙醇的摩尔比为1:4，氯铂酸在多端氢聚硅氧烷、烯丙醇、氯铂酸和n,n-二甲基甲酰胺的混合体系中的浓度为10-15ppm。

19、本发明的有益效果：本发明公开的一种复合板用pur热熔胶以2,2-二羟甲基丙酸和多巴胺为原料，在二环己基碳二亚胺的作用下，2,2-二羟甲基丙酸上的羧基和多巴胺上的氨基脱水反应，制得扩链剂，将改性单体、聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应，再用扩链剂处理，制得聚氨酯预聚体，最后将聚氨酯预聚体、消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀制得，该热熔胶中含有硅氧烷结构，在接触到空气中的水分后会水解，产生的硅醇能够与复合板表面的活性羟基接枝，进而增加热熔胶粘接性，改性单体以4,4'-联苯酚为原料用硝酸溶液处理，使得酚羟基间位接枝硝基，制得中间体1，将中间体1和丙烯酰氯反应，使得中间体1上的酚羟基和丙烯酰氯上的酰氯反应，加入3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷，在紫外线照射条件下，3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷上的巯基和双键反应，制得中间体2，将中间体2用钯碳还原，使得中间体2上的硝基转变为氨基，制得中间体3，将中间体3和苯酚反应，使得中间体3上的氨基和苯酚上的酚羟基反应，制得中间体4，将中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和去离子水混合，中间体4和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷上硅氧烷水解，再在浓硫酸的作用下与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷聚合，制得多端氢聚硅氧烷，将多端氢聚硅氧烷和丙烯醇在氯铂酸的作用下，使得多端氢聚硅氧烷上的si-h键和丙烯醇上的双键接枝，制得改性单体，改性单体将聚氨酯预聚体由链状结构改变为网格状结构，同时含有有机硅链段增加了热熔胶的强度，且含有环氧基进一步提升了粘接性，分子中的苯二胺结构，使得热熔胶具有耐老化效果，进而提升了热熔胶的使用寿命。

技术特征：

1.一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤a1所述的2,2-二羟甲基丙酸、多巴胺和二环己基碳二亚胺的摩尔比为1:1:1.1。

3.根据权利要求1所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤a2所述的改性单体、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂的摩尔比为1:1:3.8:1.5，二月桂酸二丁基锡的用量为改性单体、聚四氢呋喃二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂质量和的1-1.5%。

4.根据权利要求1所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤a3所述的聚氨酯预聚体、消泡剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:0.1:3-5，消泡剂为消泡剂t-104或消泡剂t-105中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：所述的改性单体由如下步骤制成：

6.根据权利要求5所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤b1所述的4,4'-联苯酚、浓硫酸和硝酸溶液的用量比为0.1mol:50ml:15ml，浓硫酸的质量分数为98%，硝酸溶液的质量分数为50%，中间体1、丙烯酰氯、氢氧化钠和3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷的摩尔比为1:2:2:2。

7.根据权利要求5所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤b2所述的中间体2、乙醇和钯碳的质量比为15:70:2，中间体3、苯酚、碘、铁粉和环己酮的用量比为1mol:2mol:12ml:12ml:0.2mol。

8.根据权利要求5所述的一种复合板用pur热熔胶的生产工艺，其特征在于：步骤b3所述的中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:1mmol:20ml:3mmol，浓硫酸的用量为中间体4、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1-3%，多端氢聚硅氧烷和烯丙醇的摩尔比为1:4，氯铂酸在多端氢聚硅氧烷、烯丙醇、氯铂酸和n,n-二甲基甲酰胺的混合体系中的浓度为10-15ppm。

9.一种复合板用pur热熔胶，其特征在于：根据权利要求1-8任一项所述生产工艺制备而成。

技术总结
本发明公开了一种复合板用PUR热熔胶及其生产工艺，以2,2‑二羟甲基丙酸和多巴胺为原料，在二环己基碳二亚胺的作用下，2,2‑二羟甲基丙酸上的羧基和多巴胺上的氨基脱水反应，制得扩链剂，将改性单体、聚四氢呋喃二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应，再用扩链剂处理，制得聚氨酯预聚体，再与消泡剂和γ‑氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀制得，该热熔胶中含有硅氧烷结构，在接触到空气中的水分后会水解，产生的硅醇能够与复合板表面的活性羟基接枝，进而增加热熔胶粘接性，改性单体将聚氨酯预聚体由链状结构改变为网格状结构，同时有机硅链段增加了热熔胶的强度，且环氧基进一步提升了粘接性，分子中的苯二胺结构，使得热熔胶具有耐老化效果。

技术研发人员：徐彦威,胡倩,李雪,王硕航
受保护的技术使用者：山东凯恩新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16