[发明专利]一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用，包括或是将羧基封端的尼龙预聚物、羟基封端的聚醚多元醇经熔融嵌段共聚反应得到聚酰胺热熔胶，或是将不同种类的尼龙段单体直接经熔融无规共聚得到结构聚酰胺热熔胶；该聚酰胺热熔胶中由于高酰胺键密度，分子链间可形成更多的氢键，引入的聚醚多元醇或者聚醚胺能够有较高的链段柔韧性，使其内部存在一个均匀的动态网络结构，实现了聚酰胺热熔胶的粘接强度和粘接韧性的提高，为热熔胶的高性能化提供一种新的思路；该聚酰胺热熔胶在制备电子器件、食品包装、衣服皮包、建筑材料等上可广泛应用，该聚酰胺热熔胶的粘接强度为1.57～10.84MPa，粘接韧性为441.6～2790.4J/m²，实现在130℃的高温下复数黏度为5～42Pa·s。

技术领域

本发明属于高分子材料粘接性能领域，具体涉及一种聚酰胺热熔胶及其制备方法和应用。

背景技术

热熔胶是指加热后能将两种物质牢固的粘合起来的材料。其特点是加热即能熔融，冷却即可实现粘接，具有稳定好、固化时间短、不含溶剂、可回收的特点，广泛运用在包装、纺织品、建筑材料、木制品、汽车零部件等领域中。近年来，新兴产业(轨道交通、智能材料、电子器件)等行业的兴起促进胶粘剂行业在传统性能上进行升级，增加其功能化和高端性能化；在2020年12月1日国家推举《胶粘剂挥发性有机物限量》的国家标准，安全、环保、节能减排的政策促进粘接剂行业产业调整升级，推进无溶剂型、水性、热熔型等环保绿色粘接剂的发展。

聚酰胺热熔胶是以聚酰胺树脂为基体的材料，其分子结构中独特的高密度酰胺键赋予材料高结晶度、高强度、优良的热稳定性、耐化学试剂性能的优点，且对多种金属与非金属材料有较好的亲和力，有利于不同材料表面之间的粘附。此外，聚酰胺的高氢键密度使得分子间作用力大大增强，能够实现在低于熔点温度时快速冷却固化，能够应用于固化速度要求快的场景。随着新兴领域的发展，对热熔胶的粘接质量、柔韧性及其它综合性能上要求增加。然而，聚酰胺热熔胶受力时常表现为脆性断裂，对于在受到突然外力冲击时容易导致材料粘附失效。因此，在考虑热熔胶的粘接强度的同时，也需要考虑其材料的粘接韧性，以匹配不同材料粘接情况，实现较好的粘接质量。

目前，针对热熔胶缺乏柔韧性的问题，常采用的方式是通过引入弹性填料的方式引入到聚合物材料中，但物理共混的方法往往存在与基材相容性差、填料易团聚的问题，这可能会反而加剧韧性差的问题，甚至影响材料本身的粘接行为。如CN108641664A公开的一种易回弹聚酰胺热熔胶的配方及其制备方法中，将聚醚酯纤维加入到聚酰胺树脂中，加入偶联剂改善填料在树脂中的分散性，尽管其拉伸性能和粘接性能有所改善，但其本身的韧性改善较小；而共聚改性是通过将柔性链段共聚到材料中提高其粘接韧性。相比于物理共混方法，共聚能够对材料本身性能影响小，且能够实现对其韧性的改善。在现有的研究中，改进聚酰胺热熔胶的韧性的报道还是较少。

发明内容

本发明的目的在于是针对现有技术存在的问题，提供一种聚酰胺热熔胶，该聚酰胺热熔胶具有优异的粘接性能和粘接韧性，具有较好的加工性能和热稳定性。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种聚酰胺热熔胶，其特征在于，该聚酰胺热熔胶的结构通式为：

其中，R表示亚柠檬酸基，或C₂-C₁₀的直链亚烷基；R₁表示C₄-C₁₂的直链亚烷基；R₂表示C₂-C₁₀的直链亚烷基；R₃表示C₂-C₄的直链亚烷基；R₄表示含侧链为甲基、乙基或羟基的C₃-C₈的亚烷基；R₅表示不同分子量的聚醚胺基；x为3-10，y为5-27，h1，g1，z1。