一种可实现尼龙粘附的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种胶黏剂，具体涉及一种可实现尼龙粘附的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。


背景技术：

2.尼龙学名为聚酰胺，英文名称nylon(简称ny)，具有较好的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性、耐疲劳强度，现广泛应用于智能电子电器的壳料中。而尼龙作为难粘材料，结晶度高，化学稳定性好，当与胶粘剂粘接时，很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结，不能形成很强的粘附力，所以一般尼龙粘接都需要对其材料表面进行处理，如化学法、熔融法、等离子体法等，这就导致智能电子电器厂家在壳料组装过程中都需先对尼龙进行相关处理后，再用胶黏剂粘接，这样不仅生产效率比一般工序较慢，同时增加一定的设备、人工成本。因此，研发一种对无处理尼龙粘附较好的胶黏剂，成为很多电子电器厂家的迫切需求。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明主要是在制备聚氨酯预聚体时，使用了丙烯酸树脂和异氰酸酯偶联剂。由于丙烯酸树脂含羧基基团，极性较高，可提高胶水在尼龙这种高极性材料的润湿性，同时异氰酸酯偶联剂作为优异的粘结促进剂，含有两种不同的活性基团，可有效促进对尼龙材料的粘附性能，从而提高胶水的机械、抗老化等性能。
4.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可实现尼龙粘附的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，其制备的反应型聚氨酯热熔胶(以下简称pur热熔胶)具有开放时间长、固化速度快、耐高温高湿老化、耐冷热冲击老化等优点，能够满足智能电子电器壳料粘接的要求，同时对无处理尼龙具有良好的粘附力，提高尼龙壳料的组装效率，降低成本。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种可实现尼龙粘附的反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
7.聚醚多元醇，10
‑
20份；
8.结晶性聚酯多元醇，20
‑
30份；
9.芳香聚酯多元醇，10
‑
20份；
10.聚己内酯多元醇，1
‑
10份；
11.丙烯酸树脂，20
‑
30份；
12.异氰酸酯，根据异氰酸酯数摩尔比nco/oh＝1.8～2.4添加；
13.催化剂，0.01
‑
0.5份；
14.硅烷偶联剂，0.1～3份。
15.进一步的，所述聚醚多元醇是以含羟基或含氨基或含羟基和氨基的低分子化合物作为起始剂，引发得到的分子量为300
‑
4000的主链含有醚键羟基封端的低聚物。
16.进一步的，所述结晶性聚酯多元醇是己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、苯酐、癸二酸中的一种或多种，与乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、新戊二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种通过高分子缩聚反应合成得到的分子量为500
‑
8500的羟基封端的低聚物。
17.进一步的，所述芳香聚酯多元醇羟值为20
‑
200mgkoh/g，25℃时粘度为1000
‑
5000cps。
18.进一步的，所述聚己内酯多元醇是ε
‑
己内酯与乙二醇、二乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种通过高分子缩聚反应合成得到的分子量为400
‑
4000的羟基封端的低聚物。
19.进一步的，所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种通过高分子缩聚反应合成得到的分子量为5000
‑
500000的聚合物。
20.进一步的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4
‑
环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基
‑
1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中一种或多种。
21.进一步的，所述催化剂为三亚乙基二胺、纯双(二甲氨基乙基)醚、环己基甲基叔胺、五甲基二亚乙基三胺、五甲基二亚丙基三胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、n,n
‑
二甲基苄胺、二甲基乙醇胺、三甲基羟乙基丙二胺、n
‑
甲基吗啉、n
‑
乙基吗啉、双吗啉基二乙基醚、n
‑
甲基咪唑、三乙胺中的任一种。
22.进一步的，所述硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、n
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、n
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺丙级三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯基丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的任一种。
23.一种可实现尼龙粘附的反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
24.s1、将聚醚多元醇、结晶性聚酯多元醇、芳香聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、丙烯酸树脂加入到反应釜中，140～150℃高温抽真空1～3h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至70
‑
80℃并保温；
25.s2、根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比1.8～2.4，将计量好的异氰酸酯加入到s1反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在110℃
‑
120℃下反应60
‑
90min；
26.s3、用氮气泄压，恢复常压后加入催化剂和硅烷偶联剂，持续反应15
‑
30min，得到胶黏剂。
27.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
28.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。
29.实施例1
30.将分子量为1000的聚醚多元醇100g、结晶性聚酯多元醇250g、羟值为56mgkoh/g的芳香聚酯多元醇180g、分子量为2000的聚己内酯多元醇70g、丙烯酸树脂250g加入到反应釜中，145℃高温抽真空2h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至75℃并保温；根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比2.0，将计量好的异氰酸酯加入到反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在110℃下反应60min；用氮气泄压，恢复常压后加入五甲基二亚乙基三胺2.0g和γ
‑
异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷5g，持续反应15min，得到胶黏剂。
31.实施例2
32.将分子量为2000的聚醚多元醇170g、结晶性聚酯多元醇200g、羟值为56mgkoh/g的芳香聚酯多元醇160g、分子量为2000的聚己内酯多元醇100g、丙烯酸树脂200g加入到反应釜中，145℃高温抽真空1.5h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至70℃并保温；根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比2.0，将计量好的异氰酸酯加入到反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在115℃下反应90min；用氮气泄压，恢复常压后加入双吗啉基二乙基醚3.0g和γ
‑
异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷20g，持续反应30min，得到胶黏剂。
33.实施例3
34.将分子量为4000的聚醚多元醇190g、结晶性聚酯多元醇230g、羟值为110mgkoh/g的芳香聚酯多元醇120g、分子量为1000的聚己内酯多元醇30g、丙烯酸树脂290g加入到反应釜中，140℃高温抽真空3h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至80℃并保温；根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比2.3，将计量好的异氰酸酯加入到反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在120℃下反应60min；用氮气泄压，恢复常压后加入五甲基二亚丙基三胺1.0g和γ
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷10g，持续反应30min，得到胶黏剂。
35.实施例4
36.将分子量为4000的聚醚多元醇120g、结晶性聚酯多元醇300g、羟值为70mgkoh/g的芳香聚酯多元醇190g、分子量为4000的聚己内酯多元醇10g、丙烯酸树脂280g加入到反应釜中，150℃高温抽真空1h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至75℃并保温；根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比2.1，将计量好的异氰酸酯加入到反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在115℃下反应90min；用氮气泄压，恢复常压后加入三甲基羟乙基丙二胺4.0g和γ
‑
异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷1g，持续反应15min，得到胶黏剂。
37.对比实施例
38.将分子量为2000的聚醚多元醇150g、结晶性聚酯多元醇270g、羟值为56mgkoh/g的芳香聚酯多元醇170g、分子量为3000的聚己内酯多元醇50g、丙烯酸树脂210g加入到反应釜中，140℃高温抽真空2.5h脱水至200ppm以下，边搅拌边降温至70℃并保温；根据异氰酸酯数nco/oh摩尔比1.9，将计量好的异氰酸酯加入到反应釜中，升温至120℃后抽真空，保持温度在110℃下反应90min；用氮气泄压，恢复常压后加入双吗啉基二乙基醚2.0g和γ
‑
巯基丙基三乙氧基硅烷10g，持续反应30min，得到胶黏剂。
39.表1实施例1
‑
4与对比实施例性能测试结果
[0040][0041]
实施例与对比实施例的测试方法：
[0042]
开放时间：将胶粘剂于110
±
1℃下熔融20
‑
30min，点1
±
0.1mm宽的胶线于塑料基材上，然后用相同塑料基材每隔一段时间用相同的力贴于胶线上，按的那面塑料基材胶水残留小于50％即为开放时间。
[0043]
拉拔强度：将两片10mm*40mm的ny实验片十字搭接，施胶胶层厚度0.12～0.15mm，保压1min，在温湿度23
±
2℃/60
±
10％rh的环境下固化，拉拔测试50mm/min。
[0044]
高温高湿：胶水固化72h后，温湿度60℃/90％rh，500h，然后在室温下保持24h，室温下测试。
[0045]
冷热冲击：胶水固化72h后，温度循环
‑
40℃到80℃，1h/cycle，500cycles，然后在室温下保持24h，室温下测试。
[0046]
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。