一种高初粘强度湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明属于反应型聚氨酯热熔胶领域，涉及一种电子产品快速组装的高初粘强度反应型聚氨酯热熔胶。
背景技术
反应型湿固化聚氨酯热熔胶(简称PUR)，100％固含量，无溶剂，是一种环境友好型胶粘剂，定位快，近些年被广泛应用于家电、手持电子设备、木工、纺织和汽车内饰等领域。PUR常温下是固体，加热后熔融为液态，应用于基材的粘接。当胶粘剂冷却变成固体，由于聚氨酯预聚物冷却结晶及物理交联，提供初始强度。接下来通过异氰酸酯与基材表面及空气中的水汽进一步反应，形成化学交联，从而提供最终的粘接力。
传统的PUR热熔胶初粘力小，在电子器件制造过程中需要较长的保压时间，较多的保压治具，大大降低了生产效率。为了提高生产效率，满足快速装配的流水线，高性能高初粘强度的聚氨酯热熔胶需求越来越大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是针对PUR热熔胶初粘强度弱，保压时间长进行改进，在长开放时间下，提高初粘强度，缩短保压时间，同时具有良好的耐湿热和耐高低温冷热冲击性能。
本发明的技术方案如下：
一种高初粘强度湿固化聚氨酯热熔胶，其特征在于：按重量份计，包括如下组分：聚醚多元醇20-50份，结晶性聚酯多元醇10-40份，液态聚酯多元醇5-30份，多异氰酸酯10-20份，热塑性丙烯酸树脂10-35份，增粘树脂2-15份，催化剂0.1-0.5份和抗氧化剂0.1-1份。
进一步的，所述聚醚多元醇，数均分子量1000-4000；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃醚中的一种或几种。
进一步的，所述结晶性聚酯多元醇数均分子量1000-4000；所述结晶性聚酯多元醇由己二酸、癸二酸、十二烷酸中的至少一种酸与1,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、二甘醇和1,6-己二醇中的至少一种醇聚合而成，包含其中一种或几种结晶型聚酯多元醇的混合。
进一步的，所述液态聚酯多元醇数均分子量为1000-4000；所述液态聚酯多元醇为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸，邻苯二甲酸酐、己二酸、癸二酸中的一种或几种，与乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的一种或几种，通过缩聚反应得到液态聚酯多元醇。
进一步的，所述多异氰酸酯包括4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,3-二苯基甲烷二异氰酸酯(XDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、碳二亚胺改性MDI、萘二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合。
进一步的，所述热塑性丙烯酸树脂重均分子量为10000-50000；丙烯酸树酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯及共聚物；丙烯酸含有活性基团丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯，羟值在2-15mg%20KOH/g。
进一步的，所述增粘树脂为萜烯树脂、松香树脂、石油树脂中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、乙酸二丁烯、三乙烯二胺、双吗啉基二乙基醚中的一种或几种。
进一步的，制备步骤为：
步骤1：将聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸树脂、抗氧剂和增粘树脂按计量比投入反应釜中，加热至120℃，抽真空搅拌脱水2h；
步骤2：降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；
步骤3：氮气保护下加入双吗啉基二乙基醚，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
进一步的，所述步骤1中真空度为-0.09Mpa～-0.1Mpa。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明所提出的湿固化聚氨酯热熔胶，开放时间长，初粘强度高，固化速度快，并具有较高的终粘强度，良好的耐湿热、耐高低温冲击性能，能够达到免保压，用于电子产品中实现电子产品的高效生产。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
反应型聚氨酯热熔胶的制备方法按照以下步骤：
步骤1：将聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸树脂、抗氧剂和增粘树脂按计量比投入反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；
步骤2：降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；
步骤3：氮气保护下加入双吗啉基二乙基醚，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
实施例1
将聚醚多元醇270g、聚十二烷酸-1,6-己二醇酯二醇和聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇的混合物210g、液态聚酯多元醇107g、羟基丙烯酸树脂250g、增粘树脂30g和抗氧化剂1.9g加入反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯130g，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；氮气保护下加入催化剂双吗啉基二乙基醚2g，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
实施例2
将聚醚多元醇270g、聚癸二酸-1,6-己二醇酯二醇和聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇混合物210g、液态聚酯多元醇107g、丙烯酸树脂250g、增粘树脂30g和抗氧化剂1.9g加入反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯127g，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；氮气保护下加入催化剂双吗啉基二乙基醚2g，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
实施例3
将聚醚多元醇280g、聚癸二酸-1,6-己二醇酯二醇和聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇混合物220g、液态聚酯多元醇110g、羟基丙烯酸树脂250g和抗氧化剂2g加入反应反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯135g，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；氮气保护下加入催化剂双吗啉基二乙基醚2g，100℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
实施例4
将聚醚多元醇280g、聚十二烷酸-1,6-己二醇酯二醇和聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇混合物220g、液态聚酯多元醇110g、丙烯酸树脂250g和抗氧化剂2g加入反应反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯135g，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；氮气保护下加入催化剂双吗啉基二乙基醚2.5g，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
对比实施例
将聚醚多元醇350g、聚十二烷酸-1,6-己二醇酯二醇和聚己二酸-1,6-己二醇酯二醇的混合物300g、液态聚酯多元醇150g、抗氧化剂1.9g加入反应釜中，加热至120℃，抽真空(真空度-0.09Mpa～-0.1Mpa)搅拌脱水2h；降温至70℃，氮气保护下加入二苯基甲烷二异氰酸酯137g，缓慢升温至95℃，在氮气保护下搅拌反应2h；氮气保护下加入催化剂双吗啉基二乙基醚3g，95℃搅拌反应15min，真空脱泡，密封保存，制得聚氨酯热熔胶。
表1实施例1-4与对比实施例性能测试结果
实施例与对比实施例的测试方法：
粘度测试：使用Brookfield Thermosel粘度计110℃测试，27#转子。
开放时间：将胶粘剂于130℃下熔融20min，点约0.6mm宽的胶线于塑料基材上，另外用PC片每隔一段时间贴于胶线上，PC面胶水残留小于50％即为开放时间。
拉拔强度：将两片10mm*40mm的PC实验片十字搭接，施胶胶层厚度0.15mm，保压1min，在温湿度25±1℃/50±5％RH的环境下固化，拉拔测试100mm/min。
冷热冲击：胶水固化72h后，温度循环-40℃到70℃，1h/cycle，500cycles，然后在室温下保持24h，室温下测试。
高温高湿：胶水固化72h后，温湿度85℃/85％RH，500h，然后在室温下保持24h，室温下测试。
本发明至少具有以下优点：
本发明所提出的湿固化聚氨酯热熔胶，开放时间长，初粘强度高，固化速度快，并具有较高的终粘强度，良好的耐湿热、耐高低温冲击性能，能够达到免保压，用于电子产品中实现电子产品的高效生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
