一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯热熔胶及其制备方法，尤其涉及一种湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。
背景技术
目前汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料，造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯密封胶；粘接玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氨酯胶等。汽车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。
传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂产品，由于使用大量的挥发性有机化合物，即对环境造成严重的污染，又对产业工人带来了严重的健康危害，还可能引起火灾等的安全事故，这些问题已引起社会的广泛关注。
为了保持水性聚氨酯胶粘剂的储存稳定性，水性聚氨酯胶粘剂必须使用亲水扩链剂二羟甲基丙酸，但是利用其合成的水性聚氨酯胶粘剂固含量低，且最低活化温度较高，剥离强度较小。聚酯型水性聚氨酯强度高，但不耐水解，聚醚型水性聚氨酯耐水解但固含量低，内聚强度低。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的为提供一种绿色环保、具有较高剥离强度的湿固化聚氨酯热熔胶，本发明的第二目的为提供该湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法。
技术方案：本发明的湿固化聚氨酯热熔胶，按重量份包括如下原料组分制成：羟值为37～112mgKOH/g的聚酯多元醇80～100份，羟值为56～112mgKOH/g的高结晶性聚酯多元醇10～20份，异氰酸酯20～50份，扩链剂1～2份，添加剂1～10份，催化剂0.01～0.1份。
本发明的湿固化聚氨酯热熔胶的制备方法，包括如下步骤：将聚酯多元醇和高结晶性聚酯多元醇加热至110～120℃，真空脱水1～2h，然后降温至65～75℃；加入异氰酸酯，65～75℃在N2保护下预聚，然后加入扩链剂，反应1～1.5h；完成后加入添加剂和催化剂，110～120℃真空脱泡，然后倒出产物，密封，制得湿固化聚氨酯热熔胶。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：不含有机溶剂，绿色环保；施胶粘接后与空气中的水分反应固化；具有较高的初始和最终剥离强度，初始180°剥离强度≥50N/25mm，最终180°剥离强度≥600N/25mm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本实施例的湿固化聚氨酯热熔胶，按重量份包括如下原料组分制成：羟值为37mgKOH/g的苯酐聚酯多元醇80g(1g＝1份，下同)，羟值为56mgKOH/g的己二酸-1,4-丁二醇酯PBA 10g，TDI 20g，乙二醇2g，炭黑1g，T-9 0.01g，制备方法如下：
(1)脱水：向三口烧瓶中加苯酐聚酯多元醇、己二酸-1,4-丁二醇酯PBA，在110℃条件下，真空脱水1h，然后降温至70℃；
(2)预聚：在N2保护下向反应体系中滴加TDI，滴加时间30min内，反应为放热反应，确保反应温度为70℃，滴加完毕后升温至80℃，升温时间为30min，保温60min；
(3)扩链：然后向反应体系中加入乙二醇，80℃保温60min；
(4)添加剂和催化剂加入：将炭黑加入三口烧瓶中，搅拌30min，然后再加入T-9，搅拌30min；
(5)真空脱泡：120℃真空脱泡30min，然后倒出产物，密封包装，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
按GB/T 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法测试产品的剥离强度，初始180°剥离强度为52N/25mm，最终180°剥离强度为624N/25mm。
实施例2
本实施例的湿固化聚氨酯热熔胶，按重量份包括如下原料组分制成：羟值为112mgKOH/g的己二酸-1,4-丁二醇酯PBA20g、癸二酸-1,4-丁二醇酯PBA20g、邻苯二甲酸-1,4-丁二醇酯PBA20g、聚己内酯多元醇20g、聚碳酸酯多元醇20g，羟值为112mgKOH/g的己二酸-1,4-丁二醇酯PBA10g、聚己内酯多元醇10g，MDI-50 25g、液化MDI 25g，乙二醇1g，增粘树脂5g、萜烯树脂5g，T-12 0.025g、三乙烯二胺0.025g、A-33 0.025g、DMEA 0.025g，制备方法如下：
(1)脱水：向三口烧瓶中加己二酸-1,4-丁二醇酯PBA、癸二酸-1,4-丁二醇酯PBA、邻苯二甲酸-1,4-丁二醇酯PBA、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、己二酸-1,4-丁二醇酯PBA、聚己内酯多元醇，在120℃条件下，真空脱水2h，然后降温至65℃；
(2)预聚：在N2保护下向反应体系中滴加MDI-50、液化MDI，滴加时间30min内，反应为放热反应，确保反应温度为65℃，滴加完毕后升温至80℃，升温时间为30min，保温70min；
(3)扩链：然后向反应体系中加入乙二醇，80℃保温90min；
(4)添加剂和催化剂加入：将增粘树脂、萜烯树脂加入三口烧瓶中，搅拌30min，然后再加入T-12、三乙烯二胺、A-33、DMEA，搅拌30min；
(5)真空脱泡：110℃真空脱泡35min，然后倒出产物，密封包装，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
按GB/T 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法测试产品的剥离强度，初始180°剥离强度为51N/25mm，最终180°剥离强度为613N/25mm。
实施例3
本实施例的湿固化聚氨酯热熔胶，按重量份包括如下原料组分制成：羟值为85mgKOH/g的苯酐聚酯多元醇90g，羟值为86mgKOH/g的己二酸-1,4-丁二醇酯PBA 15g，TDI30g，1,4-丁二醇0.5g、1,6-己二醇0.5g，炭黑2.5g、抗氧剂2.5g，T-9 0.05g，制备方法如下：
(1)脱水：向三口烧瓶中加苯酐聚酯多元醇、己二酸-1,4-丁二醇酯PBA，在115℃条件下，真空脱水1.5h，然后降温至75℃；
(2)预聚：在N2保护下向反应体系中滴加TDI，滴加时间30min内，反应为放热反应，确保反应温度为75℃，滴加完毕后升温至80℃，升温时间为30min，保温90min；
(3)扩链：然后向反应体系中加入1,4-丁二醇、1,6-己二醇，80℃保温80min；
(4)添加剂和催化剂加入：将炭黑、抗氧剂加入三口烧瓶中，搅拌30min，然后再加入T-9，搅拌30min；
(5)真空脱泡：115℃真空脱泡40min，然后倒出产物，密封包装，得到湿固化聚氨酯热熔胶。
按GB/T 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法测试产品的剥离强度，初始180°剥离强度为56N/25mm，最终180°剥离强度为660N/25mm。
实施例4
本实施例将实施例1中的苯酐聚酯多元醇替换为己二酸-1,4-丁二醇酯PBA，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为50N/25mm，最终180°剥离强度为608N/25mm。
实施例5
本实施例将实施例1中的苯酐聚酯多元醇替换为癸二酸-1,4-丁二醇酯PBA，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为52N/25mm，最终180°剥离强度为627N/25mm。
实施例6
本实施例将实施例1中的苯酐聚酯多元醇替换为邻苯二甲酸-1,4-丁二醇酯PBA，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为57N/25mm，最终180°剥离强度为678N/25mm。
实施例7
本实施例将实施例1中的苯酐聚酯多元醇替换为聚己内酯多元醇，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为53N/25mm，最终180°剥离强度为642N/25mm。
实施例8
本实施例将实施例1中的苯酐聚酯多元醇替换为聚碳酸酯多元醇，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为54N/25mm，最终180°剥离强度为652N/25mm。
实施例9
本实施例将实施例1中的己二酸-1,4-丁二醇酯PBA替换为聚己内酯多元醇，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为51N/25mm，最终180°剥离强度为615N/25mm。
实施例10
本实施例将实施例1中的TDI替换为MDI-50，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为57N/25mm，最终180°剥离强度为676N/25mm。
实施例11
本实施例将实施例1中的TDI替换为液化MDI，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为53N/25mm，最终180°剥离强度为644N/25mm。
实施例12
本实施例将实施例1中的T-9替换为T-12，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为55N/25mm，最终180°剥离强度为654N/25mm。
实施例13
本实施例将实施例1中的T-9替换为三乙烯二胺，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为54N/25mm，最终180°剥离强度为656N/25mm。
实施例14
本实施例将实施例1中的T-9替换为A-33，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为52N/25mm，最终180°剥离强度为628N/25mm。
实施例15
本实施例将实施例1中的T-9替换为DMEA，其他原料、配比、制备方法和检测方法均与实施例1相同，初始180°剥离强度为56N/25mm，最终180°剥离强度为657N/25mm。
