[发明专利]一种热熔胶

说明书

技术领域

本发明属于粘胶剂技术领域，尤其涉及一种热熔胶。

背景技术

热熔胶是一种可塑性的粘合剂，在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变。根据所用基料的不同，热熔胶可分为聚氨酯(PU)类、聚酰胺(PA)类、乙烯-醋酸乙烯(EVA)类、聚酯(PET)类和嵌段共聚物类(如SIS)等。其中，聚氨酯(PU)是一类以多异氰酸酯与多元醇聚合物在一定的条件下合成的具有一定的分子量的聚合物。

目前聚氨酯类胶粘剂按照组分主要分为三大类：溶剂型聚氨酯胶粘剂、水性聚氨酯胶粘剂和聚氨酯热熔胶粘剂。聚氨酯热熔胶粘剂又可分为热熔型聚氨酯胶粘剂和反应性聚氨酯胶粘剂，前者施胶后只能产生初步的物理粘接，粘接强度不高，后者产生初步的物理粘接的同时，反应性的官能团能产生化学交联，从而增加了热熔胶的内聚强度和提高了粘接性能。反应性聚氨酯胶粘剂的应用范围非常广泛，其不仅可以胶接多孔性的材料，如：泡沫塑料、陶瓷、木材和织物等，而且可以胶接表面光洁的材料，如：钢、铝、不锈钢、金属箔、玻璃、塑料、皮革和橡胶等。同时，对多孔性材料与表面光洁材料相互之间的胶接也是很好的，并具有相当高的内聚强度。

但是，目前常用的反应性聚氨酯胶粘剂还存在着初粘强度低和固化后没有足够的耐热性的不足。其中，初粘强度是指聚氨酯热熔胶粘剂加热熔融施胶后，胶层冷却固化而产生的初步的粘接强度。而且，由于反应性聚氨酯胶粘剂是一类含端NCO基团的聚氨酯基热熔胶，其固化机理是端NCO基团与空气中的水以及基材上的活性氢反应，在固化的同时释放出CO₂，这会影响胶层的物理性能。

有鉴于此，确有必要提供一种热熔胶，其能够大大减少CO₂的产生，保证胶层的物理性能，同时还具有较高的初粘强度，固化后的耐热性也很好。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种热熔胶，该热熔胶能够大大减少CO₂的产生，保证胶层的物理性能，同时还具有较高的初粘强度，固化后的耐热性也很好。

为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：

一种热熔胶，其包括如下质量百分比的组分：

            

所述硅烷封端的聚氨酯预聚体的制备方法包括以下步骤：

第一步，将平均分子量为400～4000的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯二醇、平均分子量为400～4000的聚壬二酸-丁二醇酯二醇和平均分子量为800～8000对甲苯二异氰酸酯加入氮气保护的容器中，边搅拌边加热至80℃～90℃，并保温2h～5h，得到聚氨酯预聚体，其中，聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯二醇和聚壬二酸-丁二醇酯二醇的质量比为(0.8～3)：1；

第二步，测试聚氨酯预聚体的NCO/OH值，当NCO/OH值为1.5～3时，加入无水甲苯，然后降温至30℃～60℃，再将乙烯基三乙氧基硅烷滴入聚氨酯预聚体中，保温反应0.3h～2h，真空脱除甲苯，即得到硅烷封端的聚氨酯预聚体，其中，硅烷封端率为20％～30％。

由于聚氨酯热熔胶固化时，其端NCO基团与空气中的水以及基材上的活性氢反应，会释放出CO₂气体，这些气体聚集生成气泡，导致热熔胶的粘接强度降低。本发明通过采用乙烯基三乙氧基硅烷这种含有多个活泼氢的硅烷与端NCO基聚氨酯预聚体反应，得到部分硅烷封端(硅烷封端率为20％～30％)的聚氨酯预聚体。在湿气存在下，硅氧烷基水解，得到不稳定的硅醇，该不稳定的硅醇通过分子间脱水缩合或与粘接基材表面羟基脱水缩合生成稳定的聚氨酯硅-氧-硅交联网状结构，从而大大提高了热熔胶对玻璃、金属和塑料等基材的粘接力，而且由于Si-O键的键能(372.6KJ/mol)比C-C键的键能(242.8KJ/mol)高，因而采用硅烷对聚氨酯预聚体进行改性后可以提高其耐热性。

而当封端率在20％～30％范围内时，粘接性能较好，因为硅烷封端聚氨酯热熔胶的表面接触角降低，增强了其在PET、PE等材料表面的浸润性，粘接强度得以提高。但是，硅烷封端率不能太高，因为硅烷封端率太高，热熔胶表面接触角变化不大，而热熔胶的熔融黏度却有很大的提高，因此很难渗透到基材表面，从而导致粘接性能下降。

聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯二醇的结晶性较低，聚壬二酸-丁二醇酯二醇结晶性较高，二者以(0.8～3)：1的质量比例配合使用并分别与对甲苯二异氰酸酯发生反应得到的预聚物不仅具有较高的初粘强度，而且还可克服由于结晶过快造成的内应力的影响。