一种热可逆的聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯热熔胶技术领域，具体为一种热可逆的聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
聚氨酯胶胶黏剂依靠分子链中含有的氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)与含有活泼氢的材料，如木材、泡沫塑料、纸张、皮革织物等材料，以及金属、玻璃、塑料、橡胶等材料有优良的化学粘接力。基于对行业环保要求的日益增高，传统的有机溶剂型胶黏剂逐渐退出市场，而热熔型胶黏剂由于其自身特性无毒无害，对环境友好。因此，大力发展环保型热熔胶成为我国胶黏剂行业的发展趋势。
反应型聚氨酯热熔胶简称HMPUR或PUR，分子链中含有的-NHCOO-及分子链两端的-NCO基团在熔融状态下可与水或材料表面的活泼氢反应，形成交联网络；熔融状态的胶具有基材润湿性，可以进入疏松多孔材料的内层，在固化后形成强度较高的胶层，反应型聚氨酯热熔胶(PUR)主要依靠氨基甲酸酯键以及部分NCO基团与基材膜材进行反应。
近年来，湿固化反应型热熔胶在木工行业得到很好的应用。但是，湿固化热熔胶在环境温度较高的情况下使用容易产生贴合后起泡的现象，而高温下可使用的胶黏剂在较低的环境温度下粘接力不足。
如CN201710356571公开了一种耐高温型湿气固化聚氨酯热熔胶的制备方法，制备的热熔胶具有耐高温的特点，可以在长期180℃下保存且胶体基本无变化，并且在120℃粘度低于10000mpa·s，方便施胶；但是其后期粘接力不足以用于木工平贴领域；CN201811139268公开了一种高粘结强度的聚氨酯热熔胶及其制备方法，制得的热熔胶具有初始粘结强度高、不需要额外增加增粘剂的特性；配方采用了聚酯-酰胺共聚二醇，专利可见配方的熔融温度极高，高达140℃，影响施工以及造成不可避免的机器损害；CN201811125937公开了一种聚碳酸酯型双固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，技术方案以聚碳酸酯二元醇为软段，将湿固化和光固化胶黏剂的优点相结合，对多种基材呈现出良好的粘结强度，其在电子行业、家具、汽车内饰、高铁、飞机等结构的粘结密封方面可具有良好的应用前景；配方加入丙烯酸酯化学改性剂，引入UV固化功能，导致体系粘度大、熔融温度高；使用时需要配备光固化设备，不适用于木工平贴现状。
因此，针对现有技术的不足，需要发明一种能在宽泛的环境温度下使用的聚氨酯胶黏剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热可逆的聚氨酯热熔胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
组分A：聚醚多元醇30-35份；
组分B：聚酯多元醇50-55份；
组分C：助剂0.3-0.8份；
组分D：异氰酸酯10-15份；
组分E：端双键丙烯酸酯0-5份；
组分F：双呋喃环化合物0-3份。
其中，所述聚醚多元醇为聚丙二醇或聚四氢呋喃醚二醇，所述聚醚多元醇的羟值为15-300mgKOH/g。
其中，所述聚酯多元醇为己二酸、癸二酸、乙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇中的两种或多种聚合物，所述聚酯多元醇的羟值为18-140mgKOH/g，所述聚酯多元醇的数均分子量取值范围为1000-6000。
其中，所述助剂为抗氧化剂和流平剂。
其中，所述异氰酸酯为4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，所述异氰酸酯的分子量为250，所述异氰酸酯的官能度为2。
其中，所述端双键丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
其中，所述双呋喃环化合物为二糠基硫醚。
一种热可逆的聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过电子秤按照重量份分别称取组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F，将称取好的组分A、组分B和抗氧化剂加入到反应釜中，将反应釜的温度调节至140℃，使得组分A、组分B和抗氧化剂在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下搅拌脱水1.5小时；
S2、将反应釜的温度调节至100℃，然后向反应釜内加入组分D，在将反应釜的温度调节至115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S3、然后将组分E加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S4、接着将组分F加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S5、接着将流平剂加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应20分钟；
S6、然后对反应釜内部的混合物进行脱泡10分钟处理，接着出料，并进行真空密封包装，从而得到该聚氨酯热熔胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过科学合理的配比，通过组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F组合成该聚氨酯热熔胶，制备方法较为简单，所得产品适用温度宽，最终剥离强度高，特别适用于家装平贴领域，该热可逆聚氨酯热熔胶在高温下表现出较低的黏度，有利于施工；在低温时，由于Diels-Alder反应交联形成网状结构，具有很强的内聚力；改善了传统热熔胶低黏度低内聚力和高黏度难施工以及高温条件下起泡的问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
组分A：聚醚多元醇30-35份；
组分B：聚酯多元醇50-55份；
组分C：助剂0.3-0.8份；
组分D：异氰酸酯10-15份；
组分E：端双键丙烯酸酯0-5份；
组分F：双呋喃环化合物0-3份。
其中，聚醚多元醇为聚丙二醇或聚四氢呋喃醚二醇，聚醚多元醇的羟值为15-300mgKOH/g；如：蓝星东大DL%201000，DL%202000等，陶氏VORANOL%202120，VORANOL%201000LM等。
其中，聚酯多元醇为己二酸、癸二酸、乙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇中的两种或多种聚合物，聚酯多元醇的羟值为18-140mgKOH/g，聚酯多元醇的数均分子量取值范围为1000-6000；如：DYNACOLL%207360，DYNACOLL%207380，DYNACOLL%207230，DYNACOLL%207250，STEPANPOL%20PN-110，STEPANPOL%20PDP-70等。
其中，助剂为抗氧化剂和流平剂；抗氧化剂如：IRGANOX%201010，IRGAFOS%20168等，流平剂如：ESTRON%20Resiflow，VOK-FL%20LF等。
其中，异氰酸酯为4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，异氰酸酯的分子量为250，异氰酸酯的官能度为2。
其中，端双键丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
其中，双呋喃环化合物为二糠基硫醚
实施例1，本实施例提供一种技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
聚醚PPG%202000%2033份；
聚酯DYNACOLL%207360%2018份；
聚酯DYNACOLL%207250%2027份；
聚酯STEPANPOL%20PN-110%208份；
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯13.5份；
抗氧化剂IRGANOX%201010%200.3份；
流平剂ESTRON%20Resiflow%200.2份；
丙烯酸羟乙酯4.5份；
二糠基硫醚3.8份。
一种热可逆的聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过电子秤按照重量份分别称取组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F，将称取好的聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010加入到反应釜中，将反应釜的温度调节至140℃，使得聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下搅拌脱水1.5小时；
S2、将反应釜的温度调节至100℃，然后向反应釜内加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，在将反应釜的温度调节至115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S3、然后将丙烯酸羟乙酯加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S4、接着将二糠基硫醚加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S5、接着将流平剂加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应20分钟；
S6、然后对反应釜内部的混合物进行脱泡10分钟处理，接着出料，并进行真空密封包装，从而得到该聚氨酯热熔胶。
实施例2，本实施例提供一种技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
聚醚PPG%202000%2033份；
聚酯DYNACOLL%207360%2018份；
聚酯DYNACOLL%207250%2027份；
聚酯STEPANPOL%20PN-110%208份；
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯13.5份；
抗氧化剂IRGANOX%201010%200.3份；
流平剂ESTRON%20Resiflow%200.2份；
丙烯酸羟乙酯2.3份；
二糠基硫醚1.9份。
一种热可逆的聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过电子秤按照重量份分别称取组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F，将称取好的聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010加入到反应釜中，将反应釜的温度调节至140℃，使得聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下搅拌脱水1.5小时；
S2、将反应釜的温度调节至100℃，然后向反应釜内加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，在将反应釜的温度调节至115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S3、然后将丙烯酸羟乙酯加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S4、接着将二糠基硫醚加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S5、接着将流平剂加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应20分钟；
S6、然后对反应釜内部的混合物进行脱泡10分钟处理，接着出料，并进行真空密封包装，从而得到该聚氨酯热熔胶。
实施例3，本实施例提供一种技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
聚醚PPG%202000%2033份；
聚酯DYNACOLL%207360%2018份；
聚酯DYNACOLL%207250%2027份；
聚酯STEPANPOL%20PN-110%208份；
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯13.5份；
抗氧化剂IRGANOX%201010%200.3份；
流平剂ESTRON%20Resiflow%200.2份；
丙烯酸羟乙酯0.5份；
二糠基硫醚0.4份。
一种热可逆的聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过电子秤按照重量份分别称取组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F，将称取好的聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010加入到反应釜中，将反应釜的温度调节至140℃，使得聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下搅拌脱水1.5小时；
S2、将反应釜的温度调节至100℃，然后向反应釜内加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，在将反应釜的温度调节至115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S3、然后将丙烯酸羟乙酯加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S4、接着将二糠基硫醚加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S5、接着将流平剂加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应20分钟；
S6、然后对反应釜内部的混合物进行脱泡10分钟处理，接着出料，并进行真空密封包装，从而得到该聚氨酯热熔胶。
对比例1，本实施例提供一种技术方案：一种热可逆的聚氨酯热熔胶，包括以下组分(按重量份表示)：
聚醚PPG%202000%2033份；
聚醚PPG%202000%2033份；
聚酯DYNACOLL%207360%2018份；
聚酯DYNACOLL%207250%2027份；
聚酯STEPANPOL%20PN-110%208份；
4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯13.5份；
抗氧化剂IRGANOX%201010%200.3份；
流平剂ESTRON%20Resiflow%200.2份。
一种热可逆的聚氨酯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过电子秤按照重量份分别称取组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F，将称取好的聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010加入到反应釜中，将反应釜的温度调节至140℃，使得聚醚多元醇、聚酯多元醇和抗氧化剂1010在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下搅拌脱水1.5小时；
S2、将反应釜的温度调节至100℃，然后向反应釜内加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，在将反应釜的温度调节至115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应1.0小时；
S3、接着将流平剂加入到反应釜内，并保持反应釜的温度为115℃，在反应釜内处于真空度为0.095Mpa状态下反应20分钟；
S4、然后对反应釜内部的混合物进行脱泡10分钟处理，接着出料，并进行真空密封包装，从而得到该聚氨酯热熔胶。
实施例1为理论100％封端，实施例2为理论50％封端，实施例3为10％封端，对比例1为0封端。
实施例1-3与对比例1所制得热可逆聚氨酯热熔胶性能测试结果如下表所示(测试基材：发泡板；测试膜材：达因值为32的PVC平膜。所述粘度为120℃下使用旋转粘度计测试，所述24小时剥离强度在环境温度5℃下测试，所述高温起泡在环境温度40℃下测试)；
综上所述，本发明的热可逆聚氨酯热熔胶引入新的原料以及合成方法，提升了反应型聚氨酯热熔胶的低温粘接力以及高温起泡性能；本发明通过科学合理的配比，通过组分A、组分B、组分C、组分D、组分E和组分F组合成该聚氨酯热熔胶，制备方法较为简单，所得产品适用温度宽，最终剥离强度高，特别适用于家装平贴领域，该热可逆聚氨酯热熔胶在高温下表现出较低的黏度，有利于施工；在低温时，由于Diels-Alder反应交联形成网状结构，具有很强的内聚力；改善了传统热熔胶低黏度低内聚力和高黏度难施工以及高温条件下起泡的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
