[发明专利]一种自修复反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法

说明书

一种自修复反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。本发明属于聚氨酯热熔胶领域。本发明的目的是解决现有通过引入二硫键实现自修复的材料无法实现快速修复和随着修复次数的增加力学性能降低的技术问题。本发明的一种自修复反应型聚氨酯热熔胶由聚合物多元醇，多异氰酸酯，二硫扩链剂，催化剂，增粘树脂，粘度调节剂，阻聚剂，填料制备而成。方法：步骤1、混料；步骤2、生成预聚体；步骤3、扩链反应；步骤4、结束反应并出料。本发明的方法简单、原料易得，且省去了摘胶返修、补胶等工序，大大节约了成本，在湿气条件下实现固化后，仍能够通过加热的方式使其进行自修复功能，并且自修复速度快，随着修复次数的增多，力学性能仍维持高数值不变。

技术领域

本发明属于聚氨酯热熔胶领域，具体涉及一种自修复反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯热熔是一种环保型无溶剂的绿色胶黏剂，广泛应用于电子器件组装、汽车零部件粘接、木材加工等领域。现有聚氨酯热熔胶主要分为热塑性聚氨酯热熔胶(TPU)和反应型聚氨酯热熔胶(PUR)。热塑性聚氨酯热熔胶具有线型的化学结构，表现出的粘结强度和耐溶剂性较差；反应型聚氨酯热熔胶是由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物，可以进一步与大气中的湿气反应，最终形成交联的化学结构，具有优异的粘接强度与耐溶剂性，但其固化速度慢，往往需要数天的时间才能完全固化，并且一旦交联结构形成就很难再拆卸，不可回收利用，并且由于反应性异氰酸酯基团的存在，使得PUR具有相对较短的储存期。这些缺陷限制了聚氨酯热熔胶的应用。二硫键的引入，构建了动态连接的聚氨酯热熔胶，它综合了现有聚氨酯热熔胶的优点。

自修复聚氨酯热熔胶可以修复裂纹和损伤，提高材料的可靠性和耐久性。修复机理可分为本征型自修复和外援型自修复两大类。本征型自修复是依靠动态非共价键、可逆共价键、静电作用等实现自修复。而相对外援型这种需要依靠微胶囊、中空纤维等包裹的外加修复剂修复损伤的类型，本征型仅需要简单的条件如光照、外力、温度、pH变化等，甚至无需外界刺激就能实现多次修复。

动态共价键的键能相对高，通常具有优异的力学性能，能够有效提高材料的寿命和使用安全性。二硫键不仅可实现动态可逆，而且修复条件温和，使用简便。在胶黏剂中引入二硫键，可在使用中省去返修、补胶等工序，大大节约了成本，缩短了操作周期。因此引入二硫键，提供一种兼顾温和修复条件和优异性能的聚氨酯热熔胶以及提供一种该材料的制备方法对自修复反应型聚氨酯的应用具有重大的科学及工业价值。然而目前引入二硫键实现自修复的材料中，未能达到快速修复，同时不能达到随着修复次数的增多，力学性能仍维持高数值不变的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有通过引入二硫键实现自修复的材料无法实现快速修复和随着修复次数的增加力学性能降低的技术问题，而提供一种自修复反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

本发明的一种自修复反应型聚氨酯热熔胶按质量份数计，由以下组分制备而成：

聚合物多元醇20～55份，

多异氰酸酯10～20份，

二硫扩链剂1～5份，

催化剂0.01～0.05份，

增粘树脂5～15份，

粘度调节剂6～10份，

阻聚剂0.01～0.05份，

填料0.1～3份，

所述自修复反应型聚氨酯热熔胶中-NCO/-OH摩尔比值＞1。

进一步限定，所述聚合物多元醇为聚酯多元醇或聚醚多元醇中的一种。

进一步限定，所述多异氰酸酯为4,4'-亚甲基双异氰酸苯酯、甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、液化MDI中的一种或几种按任意比的混合物。