[发明专利]一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法

说明书

本发明属于聚氨酯胶黏剂技术领域，具体涉及一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，该热熔胶主要通过有机硅多元醇和硅烷封端聚合物与多异氰酸酯反应制备而成，其中按质量份数计，包括有机硅多元醇70‑90份，硅烷封端聚合物10‑20份，异氰酸酯10‑25份，助剂0.5‑2.5份。本发明制备的低表面能湿固化聚氨酯热熔胶具有低表面能和低熔融粘度、优异的润湿性、消泡性和耐温性，并且具有高粘接强度、柔韧性、抗冲击性和耐水性能，综合性能优异，特别可应用于非极性塑料、超疏水织物等低表面能基材的粘接。

技术领域

本发明属于聚氨酯胶黏剂技术领域，具体涉及一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

湿固化聚氨酯热熔胶属于聚氨酯胶粘剂的一种，20世纪40年代，聚氨酯胶粘剂开始成为众多胶粘剂中一员，80年代以后发展迅速，通过调节其原料及配方，可设计出不同性能的聚氨酯胶粘剂，至今已成为品种繁多、应用广泛的一类胶粘剂。聚氨酯胶粘剂最早出现的种类主要是双组分反应型和热熔型胶粘剂。双组分胶粘剂大多是有机溶剂型的，使用时易污染环境，并且混合和计量比较麻烦，往往容易出现配比差错，从而影响使用性能，价格也比较昂贵。而传统的热熔型胶粘剂一般是由热塑性物质构成，不耐热，易溶于有机溶剂，粘接强度也不是很高，其目前主要用于无需耐热和粘接强度要求不高的场合。为克服双组分反应型和传统热熔胶的不足，人们考虑到单组分聚氨酯胶粘剂不含溶剂，粘度较低、施工容易且适用期长，并结合热熔胶的优点，新型的单组分反应型热熔胶逐渐引起了人们的兴趣，在此类胶中，单组分湿固化聚氨酯热熔胶发展尤其迅速。单组分湿固化聚氨酯热熔胶成分中含有端NCO聚氨酯预聚体，在加热之后产生高温状态下，活泼的官能团与空气中或被粘物上的水分或活泼氢物质反应而形成部分交联网状结构，使粘接强度、耐化学品、耐热、耐水解等性能优于一般热熔胶。它具有普通热熔胶的热塑冷固性能，粘接操作简便，且具有可胶接物范围广、性能可调性大、对油漆面等处理过的表面相容性好等聚氨酯胶的特性。

近年报道的单组分湿固化聚氨酯热熔胶除主要为聚酯型预聚体为主要成分外，还有以聚醚聚酯混合预聚体为主要成分，甚至研究全由聚醚型预聚体为主要成分的聚氨酯热熔胶。聚酯型或聚酯聚醚混合型聚氨酯热熔胶虽研究较多，但存在熔融粘度高，润湿性差等问题，全聚醚型预聚体为主要成分的聚氨酯热熔性胶粘剂虽具有熔融粘度低、耐水性好、成本低等优点，但初粘和终粘强度较低，耐温性差，表面能仍较高，不能满足对于非极性塑料、超疏水织物、硅油改性织物等低表面能基材的贴合。另外，目前虽有研究采用硅氧烷封端降低热熔胶的表面能等，一般采用硅烷偶联剂与预聚体反应，不仅硅氧烷含量较低，不足以改进热熔胶的表面能和润湿性，而且会降低成品胶中的NCO含量，且增加了制备热熔胶反应时间，对胶体稳定性均有影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法，基于本发明方法制备的湿固化聚氨酯热熔胶表面能低，润湿性好，熔融粘度低，耐高低温性能好，而且具有较高的初粘和终粘强度，综合性能优异，可用于贴合低表面能基材，如非极性塑料聚乙烯、聚丙烯等、特殊织物如硅油改性织物、超疏水织物等。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶，按质量份数计，包括有机硅多元醇 70-90份、硅烷封端聚合物10-20份、异氰酸酯10-25份和助剂0.5-2.5份。

在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，一种低表面能湿固化聚氨酯热熔胶，所述有机硅多元醇为烯丙基聚醚与含氢硅油经硅氢加成反应制备，分子量2000-5000g/mo l。

具体的，通过调节烯丙基聚醚分子量与含氢硅油的分子量可得到不同结构的有机硅多元醇，是反应型羟基聚醚改性的线性聚硅氧烷，其不仅具有聚硅氧烷的耐温性、低表面能等优点，还具有可与NCO等活性基团反应的端醚羟基，优选分子量2000-5000g/mo l。