一种单组份无溶剂胶黏剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及化工合成技术领域，特别是一种单组份无溶剂胶黏剂及其制备方法。


背景技术：

2.聚氨酯胶黏剂因结构中含有较多极性较高的氨基甲酸酯基团和活性较高的异氰酸酯基团，而对多种材料均具有较高的附着力和粘接强度，同时，由于其分子结构易于通过配方调整而实现可控，制得的聚氨酯胶黏剂性能具备可调控性，且具有优异的耐磨、耐油、耐溶剂、耐低温、耐臭氧等性能，聚氨酯胶黏剂广泛应用于塑料、泡沫、木材、纸张、皮革、金属、玻璃等材料的粘接，另一方面，聚氨酯胶黏剂在高温环境下易发生水解、脱胶软化，体现出较差的耐热特性，如何提高聚氨酯胶黏剂的耐高温性能是行业的一个技术难题，其次，现有的胶黏剂在粘接方面、耐候性效果较差，不能满足中高端烟装的应用，为此需要制备一种无溶剂单组份胶黏剂。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种单组份无溶剂胶黏剂及其制备方法。
4.实现上述目的本发明的技术方案为，一种单组份无溶剂胶黏剂，该胶黏剂的配制原料如下：异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子多元醇、磷酸、偶联剂、小分子二元酸、催化剂。
5.作为本发明创造的进一步描述，该胶黏剂的配制原料按照重量份的组成如下：异氰酸酯10
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15份、聚酯多元醇15
‑
28份、小分子多元醇20
‑
38份、磷酸15
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26份、偶联剂10
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22份、小分子二元酸15
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20份、催化剂12
‑
18份。
6.作为本发明创造的进一步描述，该胶黏剂的配制原料按照重量份的组成如下：异氰酸酯12
‑
14份、聚酯多元醇19
‑
26份、小分子多元醇26
‑
34份、磷酸18
‑
23份、偶联剂15
‑
20份、小分子二元酸17
‑
19份、催化剂14
‑
16份。
7.作为本发明创造的进一步描述，所述异氰酸酯选用mdi
‑
50、mdi
‑
50f、mdi
‑
100、mdi
‑
100l，所述聚酯多元醇一般选用二元醇、三元醇，所述聚酯多元醇的酸值≤2.0，数均分子量为2300
‑
4500。
8.作为本发明创造的进一步描述，所述小分子多元醇选用甘油、三羟甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇、木糖醇。
9.作为本发明创造的进一步描述，所述催化剂选用钛类化合物、锡类催化剂。
10.一种单组份无溶剂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
11.步骤一：准备胶黏剂的配制原料；
12.步骤二：将部分配置原料加入反应容器中；
13.步骤三：对反应容器进行体系升温；
14.步骤四：加入辅剂，加热处理；
15.步骤五：对反应容器内的产物脱水处理；
16.步骤六：对反应容器内脱水的产物降温处理。
17.作为本发明创造的进一步描述，所述步骤一中，准备的所述配制原料为异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子多元醇、磷酸、偶联剂、小分子二元酸、催化剂，所述步骤二中，将异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子二元酸加入反应容器内，反应容器采用反应釜，此过程中，对加入的配制原料进行搅拌，确保搅拌均匀，加入顺序为，将异氰酸酯加热至55℃以上，加入聚酯多元醇和磷酸，此过程中检测nco含量。
18.作为本发明创造的进一步描述，所述步骤三中，将氮气通入反应容器内，并对反应容器进行体系升温，体系升温至70
‑
80℃，反应时间2小时，此过程中检测nco含量，所述步骤四中，加入的辅剂包括偶联剂、催化剂，加入辅剂后，通过搅拌机构进行搅拌，搅拌后将温度加热，加热时间为1
‑
2小时，加热温度至70
‑
80℃，此过程中检测nco含量。
19.作为本发明创造的进一步描述，所述步骤五中，脱水处理采用酯化脱水，酯化脱水的出水量在80
‑
98％，在酯化脱水之前加入小分子多元醇，在70
‑
80℃以下反应2.0小时，在对产物脱水处理之后，对反应容器内进行抽真空，进行缩聚脱醇反应操作，此过程中检测nco含量，所述步骤六中，对反应容器进行降温操作，温度降低至室温进行放料，得到胶黏剂。
20.其有益效果在于，本发明提供的胶黏剂的制备方法，步骤简单，操作方便，生产效率高，运用本发明提供的胶黏剂的制备方法制备的胶黏剂，显著提升了胶黏剂的耐热稳定性和粘接强度，同时此胶黏剂还具有良好的耐候性能、使用寿命长、适用范围广的特点，可广泛应用于高速复合、快速熟化的中高端烟装。
具体实施方式
21.首先说明本发明的设计初衷，聚氨酯胶黏剂因结构中含有较多极性较高的氨基甲酸酯基团和活性较高的异氰酸酯基团，而对多种材料均具有较高的附着力和粘接强度，同时，由于其分子结构易于通过配方调整而实现可控，制得的聚氨酯胶黏剂性能具备可调控性，且具有优异的耐磨、耐油、耐溶剂、耐低温、耐臭氧等性能，聚氨酯胶黏剂广泛应用于塑料、泡沫、木材、纸张、皮革、金属、玻璃等材料的粘接，另一方面，聚氨酯胶黏剂在高温环境下易发生水解、脱胶软化，体现出较差的耐热特性，如何提高聚氨酯胶黏剂的耐高温性能是行业的一个技术难题，其次，现有的胶黏剂在粘接方面、耐候性效果较差，不能满足中高端烟装的应用，为此需要制备一种无溶剂单组份胶黏剂。
22.下面将对本发明进行具体描述，一种单组份无溶剂胶黏剂，该胶黏剂的配制原料如下：异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子多元醇、磷酸、偶联剂、小分子二元酸、催化剂，其中，所述异氰酸酯选用mdi
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50、mdi
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50f、mdi
‑
100、mdi
‑
100l，所述聚酯多元醇一般选用二元醇、三元醇，所述聚酯多元醇的酸值≤2.0，数均分子量为2300
‑
4500，所述小分子多元醇选用甘油、三羟甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇、木糖醇，所述催化剂选用钛类化合物、锡类催化剂。
23.该胶黏剂的配制原料按照重量份的组成如下：异氰酸酯10
‑
15份、聚酯多元醇15
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28份、小分子多元醇20
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38份、磷酸15
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26份、偶联剂10
‑
22份、小分子二元酸15
‑
20份、催化剂12
‑
18份。
24.该胶黏剂的配制原料按照重量份的组成如下：异氰酸酯12
‑
14份、聚酯多元醇19
‑
26份、小分子多元醇26
‑
34份、磷酸18
‑
23份、偶联剂15
‑
20份、小分子二元酸17
‑
19份、催化剂
14
‑
16份。
25.上面详细的说明了本发明创造的配制原料，下面将说明本发明创造的制备方法，一种单组份无溶剂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
26.步骤一：准备胶黏剂的配制原料；此步骤中，准备的所述配制原料为异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子多元醇、磷酸、偶联剂、小分子二元酸、催化剂。
27.步骤二：将部分配置原料加入反应容器中；此步骤中，将异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子二元酸加入反应容器内，反应容器采用反应釜，此过程中，对加入的配制原料进行搅拌，确保搅拌均匀，加入顺序为，将异氰酸酯加热至55℃以上，加入聚酯多元醇和磷酸，此过程中检测nco含量。
28.步骤三：对反应容器进行体系升温；将氮气通入反应容器内，并对反应容器进行体系升温，体系升温至70
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80℃，反应时间2小时，此过程中检测nco含量。
29.步骤四：加入辅剂，加热处理；此步骤中，加入的辅剂包括偶联剂、催化剂，加入辅剂后，通过搅拌机构进行搅拌，搅拌后将温度加热，加热时间为1
‑
2小时，加热温度至70
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80℃，此过程中检测nco含量。
30.步骤五：对反应容器内的产物脱水处理；此步骤中，脱水处理采用酯化脱水，酯化脱水的出水量在80
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98％，在酯化脱水之前加入小分子多元醇，在70
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80℃以下反应2.0小时，在对产物脱水处理之后，对反应容器内进行抽真空，进行缩聚脱醇反应操作，此过程中检测nco含量。
31.步骤六：对反应容器内脱水的产物降温处理，此步骤中，对反应容器进行降温操作，温度降低至室温进行放料，得到胶黏剂。
32.使用此胶黏剂时，干凃量为2
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4g/m2，优选2.5
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3.6g/m2，涂布速度为100
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250m/min，优选150
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200m/min
33.本发明提供的胶黏剂的制备方法，步骤简单，操作方便，生产效率高，运用本发明提供的胶黏剂的制备方法制备的胶黏剂，显著提升了胶黏剂的耐热稳定性和粘接强度，同时此胶黏剂还具有良好的耐候性能、使用寿命长、适用范围广的特点，可广泛应用于高速复合、快速熟化的中高端烟装。
34.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。