一种装订用PUR热熔胶的制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，尤其一种装订用pur热熔胶的制备方法。

背景技术：

1、pur热熔胶由于在生产和使用中均不使用任何溶剂，无毒，无味，不污染环境，因此被人们广泛应用于装订。近年来，随着环保意识的日益增强，越来越多的企业开始关注可降解材料的研究与应用，生物纸等可在自然界中能够自然降解的材料受到国家政府推广，但装订后的书本等易受潮而脱胶掉页，容易受到虫子的侵袭，本发明制备的一种装订用pur热熔胶充分考虑到装订的特殊性，增强了pur热熔胶的防水和驱虫性，不易在储存和运输使受气候和环境的影响，还能保护纸张，避免受到虫子的侵袭，通常，聚氨酯是通过多元醇与二异氰酸酯反应，然后与二元醇进行链延伸而制成的。常用的聚氨酯以芳香族二异氰酸酯为基础。然而，由于源自芳香族硬链段的有毒降解产物，这些产品缺乏生物降解性。基于1,4-丁烷二异氰酸酯(bdi)的硬链段可能是一种很好的无毒替代品，因为降解产物1,4-丁二胺腐胺是一种无毒的二胺，且ε-己内酯、1,4-丁烷二异氰酸酯(bdi)和1,4丁二醇(bdo)反应无催化剂，具备可生物降解性，符合国家环境战略，绿色环保，搭配可生物降解性纸张，大大减少对环境的污染。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中装订用的pur热熔胶制备方法制备出的pur热熔胶不兼备生物可降解性和耐湿驱虫性，而提出的一种装订用pur热熔胶的制备方法。

2、在本发明的第一方面，本发明提出了一种装订用pur热熔胶的制备方法，在聚合物中加入pbat(聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯)、玉米淀粉和桉树精油，真空条件下混合均匀搅拌得到一种装订用pur热熔胶。

3、进一步的，所述装订用pur热熔胶原料按照质量份包括：50-65份聚合物，15-20份pbat，2-5份玉米淀粉和6-8份桉树精油。

4、进一步的，所述聚合物原料按照质量份包括：25-30份ε-己内酯，7-9份bdi(1,4-丁烷二异氰酸酯)和3-4份bdo。

5、进一步的，所述的装订用pur热熔胶的制备方法，所述ε-己内酯、bdi和pbat的质量比例为(25-30)：(7-9)：(15-20)。

6、进一步的，所述ε-己内酯、bdi、pbat和桉树精油的质量比例为(25-30)：(7-9)：(15-20)：(6-8)。

7、进一步的，所述聚合物由以下步骤制备得出：

8、(1)将ε-己内酯升温至100-120℃，真空条件下脱水后加入反应釜中，升温至150℃加入bdo，在氩气气氛下搅拌反应，反应7天，得到聚(ε-己内酯)二醇；

9、(2)将聚(ε-己内酯)二醇和bdi(1,4-丁烷二异氰酸酯)，在氩气气氛下搅拌反应，真空度≤0.095mpa，在80℃下反应4小时后加入聚(ε-己内酯)二醇和bdi(1,4-丁烷二异氰酸酯)，在氩气气氛下搅拌反应，在80℃下反应4小时得到异氰酸酯封端聚酯；

10、(3)将异氰酸酯封端聚酯与bdo反应，在氩气气氛下搅拌反应，在80℃下反应72个小时后，得到聚合物。

11、进一步的，所述步骤(1)中ε-己内酯的质量份为25-30份。

12、进一步的，所述步骤(2)中bdi(1,4-丁烷二异氰酸酯)的质量份为8-10份；所述在氩气气氛下搅拌反应的真空度≤0.095mpa。

13、进一步的，所述异氰酸酯封端聚酯与1,4丁二醇反应温度为80℃。

14、进一步的，还包括对保持氩气气氛的控制，具体步骤为：

15、s1：设置微处理器、吹氩设备和在线检测仪；微处理器分别连接吹氩设备和在线检测仪；在线检测仪用于实时检测反应釜中的生成物所含的预设成分的含量值，并将含量值发送至微处理器；吹氩设备用于产生氩气；微处理器用于控制吹氩设备的吹氩流量和开合度；

16、s2：微处理器获取在线检测仪发送的生成物所含的预设成分的含量值；将含量值输入预设的神经网络概率预测模型，获得含量值达到预设含量阈值的概率值，若概率值大于预设的概率阈值，则生成控制信号；

17、s3：基于预设的含量值与吹氩流量标准值的匹配对应关系库，获取吹氩流量标准值；并根据吹氩流量初始值，获取吹氩流量标准值与吹氩流量初始值的差值；

18、s4：根据控制信号，控制吹氩设备按照差值进行吹氩流量的补充和开合度的调节；补充包括：根据步骤(1)、或步骤(2)和或步骤(3)中的反应耗时时长，按照反压耗时时长的固定分割周期进行补充或按照反压耗时时长的随机分割周期进行补充；开合度调节包括：根据差值的大小和反应耗时时长，按照预设的调节幅度值和调节频率进行调节；差值越大并且反应耗时时长越长，则调节幅度值越大并且调节频率越高。

19、本发明提出的一种装订用pur热熔胶的制备方法，具有以下有益效果：

20、1、ε-己内酯、bdi、bdo、pbat、玉米淀粉和桉树精油为生物可降解材料，对环境影响小；

21、2、1,4-丁烷二异氰酸酯具有无毒的生物降解产物1,4-丁二胺，绿色环保，对环境影响小；

22、3、使用两步法合成异氰酸酯封端聚酯，增宽分子量分布，增大pur分子量，增强粘度，使反应更充分；

23、4、pbat为热塑性生物可降解材料，绿色环保，且有良好的延展性、断裂伸长率、耐热性和冲击性能，pbat是脂肪族和芳香族的共聚物，综合了脂肪族聚酯的优异降解性能和芳香族聚酯的良好力学性能；

24、5、桉树精油是天然的高抗氧化剂和驱虫剂，蚂蚁喜欢啃食书本，增加桉树精油可避免虫子的侵袭；

25、6、用ε-己内酯、bdo和bdi反应合成聚氨酯不需要用到催化剂，减少催化剂对环境的影响，提高热熔胶生物降解速率；

26、7、通过设置微处理器、吹氩设备和在线检测仪，对保持氩气气氛进行实时精准控制，可提供稳定的氩气气氛条件，保证反应物的反应标准，提高聚合物的制备质量。

技术特征：

1.一种装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于：在聚合物中加入聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、玉米淀粉和桉树精油，真空条件下混合均匀搅拌得到一种装订用pur热熔胶。

2.根据权利要求1所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于，制备所述装订用pur热熔胶原料按照质量份包括：50-65份聚合物，15-20份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯，2-5份玉米淀粉和6-8份桉树精油。

3.根据权利要求1或2所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于，制备所述聚合物原料按照质量份包括：25-30份ε-己内酯，7-9份1,4-丁烷二异氰酸酯和3-4份1,4丁二醇。

4.根据权利要求1-3任一所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于，所述ε-己内酯、1,4-丁烷二异氰酸酯和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的质量比例为(25-30)：(7-9)：(15-20)。

5.根据权利要求1-4任一所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于，所述ε-己内酯、1,4-丁烷二异氰酸酯、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和桉树精油的质量比例为(25-30)：(7-9)：(15-20)：(6-8)。

6.据权利要求1-5任一所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于，所述聚合物由以下步骤制备得出：

7.根据权利要求6所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中ε-己内酯的质量份为25-30份。

8.根据权利要求6所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中1,4-丁烷二异氰酸酯的质量份为8-10份。

9.根据权利要求6所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于：所述1,4丁二醇的质量份为3-4份；所述在氩气气氛下搅拌反应的真空度≤0.095mpa。

10.根据权利要求6所述的装订用pur热熔胶的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯封端聚酯与1,4丁二醇反应温度为80℃。

技术总结
本发明公开了一种装订用PUR热熔胶的制备方法，属于黏合剂技术领域，制备方法包括在聚合物中加入PBAT(聚对苯二甲酸‑己二酸丁二醇酯)、玉米淀粉和桉树精油，真空条件下混合均匀搅拌得到一种装订用PUR热熔胶，制备原料按照质量份包括：50‑65份聚合物，30‑40份PBAT，2‑5份玉米淀粉，6‑8份桉树精油。一种装订用PUR热熔胶的制备方法制备出的PUR热熔胶可生物降解，绿色环保，安全，对环境友好，符合国家环境战略，且能耐湿驱虫。

技术研发人员：黄滔,罗晓,朱克澜
受保护的技术使用者：广州市嘉雁粘合剂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27