一種低熔點高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低粘度高粘接強(qiáng)度熱塑性聚氨酯組合物，含有重均分子量為2000～6000的脂族聚酯二元醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為0.7～0.95。本發(fā)明的聚氨酯組合物的熔點在50～70℃之間(DSC)，具有高的粘接強(qiáng)度，尤其與尼龍等塑料材料(PA66)的粘接性能好，實現(xiàn)了低熔點以及高粘接強(qiáng)度的熱塑性聚氨酯的制備。
【專利說明】一種低熔點高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱塑性聚氨酯組合物及其制備方法，具體涉及一種低熔點高粘接 強(qiáng)度熱塑性聚氨酯組合物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱塑性聚氨酯熱熔膠一般熔點都在80?IKTC左右，用量非常大，廣泛地用于制 作熱塑性粘合板和膜，這些板和膜廣泛應(yīng)用于箱包、制鞋和服裝制作上。隨著我國對外開放 程度加大，我國的箱包、鞋帽和服裝出口量不斷上升，然而為了加工方便，市場上需要一種 低熔點的聚氨酯熱熔膠，它的熔點在55°C左右（DSC)。
[0003] CN 101760165A公開了 一種聚氨酯熱熔膠組合物，它含有重均分子量為2000? 6000的脂族聚酯二元醇和二異氰酸酯。這種聚氨酯熱熔膠組合物是熔點低、結(jié)晶溫度高、即 固化速度更快的熱塑性聚氨酯熱熔膠，特別適用于箱包、制鞋、服裝等的制作。
[0004] CN 101896527A公開了一種聚氨酯彈性體組合物，更優(yōu)選涉及熱塑性聚氨酯彈性 體組合物。在一個【具體實施方式】中，該發(fā)明的聚氨酯彈性體組合物具有低熔點，同時仍然保 持彈性性能。在一個【具體實施方式】中，由多元醇組分、多異氰酸酯組分和二醇擴(kuò)鏈劑的反應(yīng) 制備本發(fā)明的聚氨酯彈性體組合物。在另一個【具體實施方式】中，由聚酯多元醇組分、亞甲基 二苯基二異氰酸酯（MDI)組分、和在二醇的OH基之間具有5或7個或更多個碳的線性二醇 擴(kuò)鏈劑的反應(yīng)制備本發(fā)明的聚氨酯彈性體組合物。
[0005] 但是，已有技術(shù)公開的上述聚氨酯組合物的粘接強(qiáng)度低，無法滿足實際應(yīng)用的需 求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種低熔點高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，其具 有低的熔點以及高的粘接強(qiáng)度。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0008] -種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，含有重均分子量為2000?6000的脂族聚 酯二元醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為0. 7?0. 95。
[0009] 所述二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為例如為0. 72、0. 74、0. 76、0. 78、 0· 8、0· 82、0· 84、0· 86、0· 88、0· 9、0· 92 或者 0· 94。
[0010] 所述脂族聚酯二元醇的重均分子量為2500?5500,優(yōu)選3000?5000。
[0011] 優(yōu)選地，所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為2?10的二 元醇，優(yōu)選1，4-丁二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、1，6-己二醇或者新戊二醇中的任意一種或者 至少兩種的組合。
[0012] 所述擴(kuò)鏈劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0013] 優(yōu)選地，所述聚氨酯組合物還含有促進(jìn)劑、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、 水解穩(wěn)定劑、流平劑、防沉劑或者消泡劑中的任意一種或者兩種的組合。
[0014] 所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0015] 所述阻燃劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0016] 所述增塑劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0017] 所述結(jié)晶成核劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、 3· 4%、3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0018] 所述催化劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0019] 所述水解穩(wěn)定劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、 3· 4%、3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0020] 所述流平劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0021] 所述防沉劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0022] 所述消泡劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%,例如3. 2%、3. 4%、 3· 6%、3· 8%、4%、4· 2%、4· 4%、4· 6%或者 4. 8%，優(yōu)選 3%。
[0023] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物 的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0024] 將脂族聚酯二元醇和任選地擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯以及任選地促進(jìn) 齊U、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、水解穩(wěn)定劑、流平劑、防沉劑或者消泡劑，待反應(yīng) 結(jié)束后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和造粒。
[0025] 所述熟化溫度為 90 ?IKTC，例如 92 °C、94、96 °C、98 °C、100°C、102 °C、104 °C、 1061：或1081：，所述熟化時間為2?411，例如2.211、2.411、2.611、2.811、311、3.211、3.411、3.611 或 3. 8h。
[0026] 優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為 150 ?200°C，例如 155 °C、160°C、165 °C、170°C、175 °C、 18(TC、185t：、19(rC*195t：。
[0027] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0028] 本發(fā)明的聚氨酯組合物的熔點在50?70°C之間（DSC)，具有高的粘接強(qiáng)度，尤其 與尼龍等塑料材料（PA66)的粘接性能好，T型剝離強(qiáng)度（N/m)可達(dá)到720及以上，實現(xiàn)了 低熔點以及高粘接強(qiáng)度的聚氨酯的制備。

【具體實施方式】
[0029] 下面通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0030] 實施例1
[0031] 一種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，含有重均分子量為2000的脂族聚酯二元 醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為〇. 7。
[0032] 所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為1，4- 丁二醇，所述擴(kuò) 鏈劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0033] 所述聚氨酯組合物還含有促進(jìn)劑和阻燃劑。
[0034] 所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0035] 所述阻燃劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3%。
[0036] -種如上所述的種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物的制備方法，所述方法包括如 下步驟：
[0037] 將脂族聚酯二元醇和擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯、促進(jìn)劑和阻燃劑，待反應(yīng) 結(jié)束后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和造粒。
[0038] 實施例2
[0039] -種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，含有重均分子量為6000的脂族聚酯二元 醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為〇. 95。
[0040] 所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為1，4- 丁二醇，所述 擴(kuò)鏈劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0041] 所述聚氨酯組合物還含有促進(jìn)劑、阻燃劑和增塑劑。
[0042] 所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0043] 所述阻燃劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0044] 所述增塑劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0045] -種如上所述的種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物的制備方法，所述方法包括如 下步驟：
[0046] 將脂族聚酯二元醇和擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯以及促進(jìn)劑、阻燃劑和增 塑劑，待反應(yīng)結(jié)束后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和造粒。
[0047] 實施例3
[0048] 一種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，含有重均分子量為4000的脂族聚酯二元 醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為〇. 8。
[0049] 所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為1，4- 丁二醇，所述擴(kuò) 鏈劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0050] 所述聚氨酯組合物還含有促進(jìn)劑、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑和水解穩(wěn) 定劑。
[0051] 所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0052] 所述阻燃劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0053] 所述增塑劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0054] 所述結(jié)晶成核劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0055] 所述催化劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0056] 所述水解穩(wěn)定劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0057] -種如上所述的種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物的制備方法，所述方法包括 如下步驟：
[0058] 將脂族聚酯二元醇和擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯以及任選地促進(jìn)劑、阻燃 齊U、增塑齊?、結(jié)晶成核齊?、催化劑和水解穩(wěn)定劑，待反應(yīng)結(jié)束后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和 造粒。
[0059] 實施例4
[0060] 一種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物，含有重均分子量為3000的脂族聚酯二元 醇和二異氰酸酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為〇. 85。
[0061] 所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為1，4- 丁二醇，所述擴(kuò) 鏈劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的5%。
[0062] 所述聚氨酯組合物還含有促進(jìn)劑、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、水解穩(wěn)定 齊IJ、流平劑、防沉劑和消泡劑。
[0063] 所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0064] 所述阻燃劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0065] 所述增塑劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0066] 所述結(jié)晶成核劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0067] 所述催化劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0068] 所述水解穩(wěn)定劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0069] 所述流平劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0070] 所述防沉劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0071] 所述消泡劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的4%。
[0072] -種如上所述的種低粘度高粘接強(qiáng)度聚氨酯組合物的制備方法，所述方法包括如 下步驟：
[0073] 將脂族聚酯二元醇和任選地擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯以及任選地促進(jìn) 齊U、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、水解穩(wěn)定劑、流平劑、防沉劑或者消泡劑，待反應(yīng) 結(jié)束后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和造粒。
[0074] 對比例1
[0075] 其余與實施例1相同，除二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為0. 98外。
[0076] 聚氨酯粘接強(qiáng)度的性能表征：T型剝離強(qiáng)度測試：按照GB/T8808-1988測試，將PE 薄膜裁成200mmX 15mm規(guī)格，用丙酮處理兩試片上的污物后均勻涂膠，于70?80°C的烘箱 烘干，貼合加壓，24h后測試，拉伸速度為300mm/min，平行測三次，取平均值；耐高溫性：在 170°C下，將樣品放置5min后，觀察其外觀，測其經(jīng)過高溫后的T型剝離強(qiáng)度，具體結(jié)果見表 1。T型剝離強(qiáng)度能用于表征聚氨酯膠黏劑的粘接強(qiáng)度，T型剝離強(qiáng)度值越大，聚氨酯的粘接 強(qiáng)度越強(qiáng)。
[0077] 表 1
[0078]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚氨酯組合物，含有重均分子量為2000?6000的脂族聚酯二元醇和二異氰酸 酯，其中，二異氰酸酯與脂族聚酯二元醇的摩爾比為〇. 7?0. 95。
2. 如權(quán)利要求1所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述脂族聚酯二元醇的重均分子 量為2500?5500,優(yōu)選3000?5000。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述聚氨酯組合物還含有擴(kuò) 鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑為碳原子數(shù)為2?10的二元醇，優(yōu)選1，4- 丁二醇、乙二醇、1，2-丙二醇、 1，6-己二醇或者新戊二醇中的任意一種或者至少兩種的組合。
4. 如權(quán)利要求3所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述擴(kuò)鏈劑的用量為不超過脂族 聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3%。
5. 如權(quán)利要求1-4之一所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述聚氨酯組合物還含有 促進(jìn)劑、阻燃劑、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、水解穩(wěn)定劑、流平劑、防沉劑或者消泡劑中的 任意一種或者兩種的組合。
6. 如權(quán)利要求5所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述促進(jìn)劑的用量為不超過脂族 聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3%。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述阻燃劑的用量為不超過脂 族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3%。
8. 如權(quán)利要求5-7之一所述的聚氨酯組合物，其特征在于，所述增塑劑的用量為不超 過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述結(jié)晶成核劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述催化劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述水解穩(wěn)定劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述流平劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述防沉劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3% ; 優(yōu)選地，所述消泡劑的用量為不超過脂族聚酯二元醇用量的3?5%，優(yōu)選3%。
9. 一種如權(quán)利要求1-8之一所述的聚氨酯組合物的制備方法，所述方法包括如下步 驟： 將脂族聚酯二元醇和任選地擴(kuò)鏈劑混合，然后加入二異氰酸酯以及任選地促進(jìn)劑、阻 燃齊U、增塑劑、結(jié)晶成核劑、催化劑、水解穩(wěn)定劑、流平劑、防沉劑或者消泡劑，待反應(yīng)結(jié)束 后，熟化，最后將其冷卻，粉碎和造粒。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述熟化溫度為90?110攝氏度，所述熟 化時間為2?4h ; 優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為150?200°C。
【文檔編號】C08G18/66GK104311773SQ201410479000
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王一良, 何健雄 申請人:東莞市吉鑫高分子科技有限公司, 東莞市雄林新材料科技股份有限公司