一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚氨酯胶粘剂技术领域，所属ipc分类号为c08g18/66，尤其涉及一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂及其制备方法。


背景技术：

2.衣食住行是人们生活必不可缺的部分，随着社会的进步，人们的经济能力的提高，人们对穿衣方面的要求也越来越高，对衣服的质量要求也越来越高，内衣作为服装中的一种自然也包括在内。内衣作为贴身衣物与皮肤直接接触，不仅要求穿着舒适更要安全，卫生。热熔胶摒弃金属钢圈带来的不适感之余，还能兼具稳定支撑的效果，减轻压迫感，使其更柔软舒适。
3.专利cn106634774a提供一种内衣用醇溶环保型胶粘剂，虽然该胶粘剂具有较好的粘接强度高，但是胶粘剂在制备过程形成了环状结构，使得胶粘剂的硬度较大，人们穿着时的舒适感降低，专利cn105175674a使用多元醇包括分子量小于等于400的小分子多元醇，和分子量为1000-2000的大分子聚醚多元醇或聚酯多元醇为原料制备了高硬度的浇注剂，也其硬度太高，用不能够很好的用在衣物，更不能够用在内衣上。


技术实现要素：

4.为了能够更好的理解本发明的技术内容，结合以下本发明的优选实施方法的详述。
5.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂，所述胶粘剂的原料包括，聚醚多元醇、聚四氢呋喃二醇、异氰酸酯、硅烷偶联剂。
6.在一种优选的实施方式中，所述胶粘剂的原料包括，按重量份计，聚醚多元醇40-60份、聚四氢呋喃二醇30-50份、异氰酸酯5-15份、硅烷偶联剂1-5份、催化剂0.04-0.07份。
7.在一种更优选的实施方式中，所述胶粘剂的原料包括，按重量份计，聚醚多元醇53-58份、聚四氢呋喃二醇45-48份、异氰酸酯9-13份、硅烷偶联剂1-4份、催化剂0.055-0.06份。
8.在一种实施方式中，所述聚醚多元醇为聚环氧丙烷二醇和/或聚环氧丙烷三醇。
9.在一种优选的实施方式中，所述聚醚多元醇为聚环氧丙烷二醇和聚环氧丙烷三醇。
10.在一种实施方式中，所述聚醚多元醇为聚环氧丙烷二醇和聚环氧丙烷三醇的重量比为1：(8-15)；优选为1：(10-12)。
11.在一种实施方式中，所述聚环氧丙烷二醇数均分子量为1000-8000。
12.在一种优选的实施方式中，所述聚环氧丙烷二醇数均分子量为2000-6000(比如说聚环氧丙烷二醇数均分子量可以为2000、4000、6000)。
13.在一种实施方式中，所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为2000-8000。
14.在一种优选的实施方式中，所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为3000-3000(比如
说聚环氧丙烷三醇的数均分子量可以为3000、5000、6000)。
15.在一种实施方式中，所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为1000-3000(比如说聚四氢呋喃二醇的数均分子量可以为1000、2000、3000)。
16.在一种实施方式中，所述异氰酸酯选自2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种。
17.在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯为2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi-50)。
18.在一种实施方式中，所述硅烷偶联剂的结构为：
19.其中，r1＝r2＝r3＝—ch3、—c2h5或—c3h7，，
20.在一种优选的实施方式中，r1＝r2＝r3＝—c2h5、具体的，所述硅烷偶联剂的结构为：
21.其化学名称为3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
22.所述催化剂的种类没有限制，可以列举的催化剂种类有二月桂酸二丁基锡、有机钡、有机肽、双吗啉基二乙基醚、二甲基乙醇胺或三乙醇胺等。
23.在一种优选的实施方式中，所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。
24.为了增加胶粘剂的抗氧化性，在一种优选的实施方式中，所述胶粘剂的原料还包括0.3-0.4重量份的抗氧剂；所述抗氧剂选自巴斯夫irgafos 168、巴斯夫irganox 1010、巴斯夫irganox b225、巴斯夫irganox 1076、巴斯夫irganoxx b225中的至少一种。
25.在一种优选的实施方式中，所述抗氧剂为巴斯夫irganox 1010。
26.本发明的第二个方面提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂的制备方法，包括以下制备步骤：
27.步骤一：在在四口烧瓶中加入聚环氧丙烷三醇脱水25-35min后加入硅烷偶联剂在100-100℃下反应2hr，得到物料a；
28.步骤二：将物料a、聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇加入反应釜、抗氧剂加入反应釜中在100-110℃、-0.1mpa条件下脱水25-35min后在90-100℃保温；
29.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入异氰酸酯反应；
30.步骤四：向反应釜中加入催化剂搅拌；
31.步骤五：脱泡后，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
32.在一种实施方式中，步骤一中的脱水条件为110-130℃、-0.1mpa；优选为120℃、-0.1mpa。
33.在一种实施方式中，步骤三中的反应温度为110-130℃，反应时间为1.5-2.5hr；优选的，步骤三中的反应温度为120℃，反应时间为2hr。
34.在一种实施方式中，步骤四中的搅拌时间为10-20min；优选为15min。
35.在一种实施方式中，步骤五中的脱泡时间为10-20min；优选为15min。
36.在一种优选的实施方式中，所述低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂的制备方法，包括以下制备步骤：
37.步骤一：在在四口烧瓶中加入聚环氧丙烷三醇在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后加入硅烷偶联剂在100-110℃下反应2hr，得到物料a；
38.步骤二：将物料a、聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇加入反应釜、抗氧剂加入反应釜中在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在90-100℃保温；
39.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入异氰酸酯反应在120℃下反应2hr；
40.步骤四：向反应釜中加入催化剂搅拌15min；
41.步骤五：脱泡15min，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
42.本发明的胶粘剂实用于纺织品，尤其适用于制成无痕内衣布料用胶条，提高产品稳定性，具有低硬度和较高回弹性能。
43.与现有技术相比，本发明虽然使用了聚醚多元醇，但是制备得到的胶粘剂还具有较低的硬度，可能是因为本发明中特定分子量的聚环氧丙烷三醇能够被特定的含有异氰酸根的硅氧烷偶联剂部分或全部封端，形成含有硅氧烷或同时含有硅氧烷与羟基的活性中间体，这种活性中间体在于特定分子量的聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇相互反应形成硬度较低的胶粘剂，同时可能是因为环氧基团与活性中间体能够更好的反应，从而使得胶粘剂具有较好的力学性能和表面性能。
44.有益效果：
45.1.本发明通过特定的原料和工艺设计不仅仅保留了聚氨酯本身热熔胶的优异性能，而且通过加入特定比例的硅烷偶联剂改性聚醚，提高了产品的稳定性和柔软度；
46.2.本发明的热熔聚氨酯胶粘剂兼顾热稳定性和初粘接性能，对纺织品材料不产生渗透，固化之后粘接强度不仅比硅橡胶胶粘剂高，同时显示出低硬度和高回弹的特性。
具体实施方式
47.以下给出本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
48.另外，如果没有特殊说明，本发明中的原料均可由市售得到。
49.实施例1
50.本实施例1提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂，按照以下方法制备得到：
51.步骤一：在在四口烧瓶中加入265.38g聚环氧丙烷三醇在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后加入6.00g硅烷偶联剂在100℃下反应2hr，得到物料a；
52.步骤二：将物料a、24.00g聚环氧丙烷二醇、240.00g聚四氢呋喃二醇加入反应釜、
1.80g抗氧剂加入反应釜中在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在90℃保温；
53.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入62.52g异氰酸酯反应在120℃下反应2hr；
54.步骤四：向反应釜中加入0.30g催化剂搅拌15min；
55.步骤五：脱泡15min，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
56.所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为5000；所述硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，牌号为link-25；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚；聚环氧丙烷二醇的数均分子量为4000；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为3000；所述抗氧剂为巴斯夫irganox 1010；所述异氰酸酯为mdi-50；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。
57.经过异氰酸根nco％含量测试(hg/t2409-1992)及羟值(hg/t 2709-1995)测试得到聚环氧丙烷三醇中的羟基18.36％被硅氧烷封端。
58.实施例2
59.本实施例2提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂，按照以下方法制备得到：
60.步骤一：在在四口烧瓶中加入261.18g聚环氧丙烷三醇在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后加入18g硅烷偶联剂在110℃下反应2hr，得到物料a；
61.步骤二：将物料a、24.00g聚环氧丙烷二醇、240.00g聚四氢呋喃二醇加入反应釜、1.80g抗氧剂加入反应釜中在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在100℃保温；
62.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入54.72g异氰酸酯反应在120℃下反应2hr；
63.步骤四：向反应釜中加入0.30g催化剂搅拌15min；
64.步骤五：脱泡15min，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
65.所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为5000；所述硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，牌号为link-25；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚；聚环氧丙烷二醇的数均分子量为4000；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为3000；所述抗氧剂为巴斯夫irganox 1010；所述异氰酸酯为mdi-50；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。
66.经过异氰酸根nco％含量测试(hg/t2409-1992)及羟值(hg/t 2709-1995)测试得到聚环氧丙烷三醇中的羟基55.97％被硅氧烷封端。
67.实施例3
68.本实施例3提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂，按照以下方法制备得到：
69.步骤一：在在四口烧瓶中加入255.78g聚环氧丙烷三醇在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后加入31.50g硅烷偶联剂在105℃下反应2hr，得到物料a；
70.步骤二：将物料a、24.00g聚环氧丙烷二醇、240.00g聚四氢呋喃二醇加入反应釜、1.80g抗氧剂加入反应釜中在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在90℃保温；
71.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入48.12g异氰酸酯反应在120℃下反应2hr；
72.步骤四：向反应釜中加入0.30g催化剂搅拌15min；
73.步骤五：脱泡15min，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
74.所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为5000；所述硅烷偶联剂为3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，牌号为link-25；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚；聚环氧丙烷二醇的数均分子量为4000；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为3000；所述抗氧剂为巴斯夫irganox 1010；所述异氰酸酯为mdi-50；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。
75.经过异氰酸根nco％含量测试(hg/t2409-1992)及羟值(hg/t 2709-1995)测试得
到聚环氧丙烷三醇中的羟基100％被硅氧烷封端。
76.实施例4
77.本实施例4提供了一种低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂，按照以下方法制备得到：
78.步骤一：在在四口烧瓶中加入269.58g聚环氧丙烷三醇在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在105℃下反应2hr，得到物料a；
79.步骤二：将物料a、24.00g聚环氧丙烷二醇、240.00g聚四氢呋喃二醇加入反应釜、1.80g抗氧剂加入反应釜中在120℃、-0.1mpa条件下脱水30min后在90℃保温；
80.步骤三：在氮气保护下，向反应釜内加入64.32g异氰酸酯反应在120℃下反应2hr；
81.步骤四：向反应釜中加入0.30g催化剂搅拌15min；
82.步骤五：脱泡15min，出料，密封包装得到低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂。
83.所述聚环氧丙烷三醇的数均分子量为5000；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚；聚环氧丙烷二醇的数均分子量为4000；所述聚四氢呋喃二醇的数均分子量为3000；所述抗氧剂为巴斯夫irganox 1010；所述异氰酸酯为mdi-50；所述催化剂为双吗啉基二乙基醚。本例未使用3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷，0％羟基0被封端。
84.性能测试
85.分别对实施例1-4中的低硬度纺织品聚氨酯热熔胶粘剂进行黏度gb/t2794-1995)、稳定性(120c黏度每小时变化值)、硬度(gb/t2411-1980)、拉伸形变率(gb/104001992)测试。测试结果如表1所示：
86.表1
[0087][0088]
通过表1的测试结果可知，当原料中不含3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷时制备得到的聚氨酯热熔胶粘剂的硬度太高。