專利名稱：一種活性熱熔性粘合劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種粘合劑，尤其是涉及一種活性熱熔性粘合劑及其制備方法。
背景技術：
熱熔性粘合劑一般在室溫下為固態，但是加熱到一定溫度時變為黏流態，成為能 流動的液體，因此可以涂覆于基材表面并能與基材很好的粘合。在冷卻時，所述粘合劑變 為固態形式。粘合劑冷卻時高分子鏈間通過分子間作用力重新排列形成硬段的微相分離， 從而提高高分子間的內聚力，最終體現在粘合劑強度變大、韌度增強、蠕變變小和耐熱性提 高。以熔融形式施用的活性熱熔性粘合劑通過活性基團與空氣中水分的化學反應再次提高 了分子量和交聯度從而再次提高粘結強度。與常規的EVA熱熔性粘合劑相比有以下優點 (1)固化冷卻后提供“高與原始強度”的能力；(2)所提供的未使用的粘合劑交聯密度非常 低，具有很高的柔韌性和強度；C3)熔化后具有很好的流平性；(4)通過化學反應進一步固 化，使之具有更高的粘接強度、耐熱性及穩定性。大多數活性熱熔性粘合劑為濕固化的聚氨酯粘合劑。這些粘合劑主要由異氰酸酯 封端的聚氨酯預聚物組成，為了鏈增長，所述聚氨酯預聚物與表面或周圍的濕氣反應形成 新的聚氨酯聚合物。通常聚氨酯預聚物由多元醇與異氰酸酯反應制得。優先使用二元醇化 合物，而不是具有較高官能度的多元醇，以避免過度支化導致批間穩定性差。使用二苯基甲 烷二異氰酸酯(MDI)優于使用較低分子量的異氰酸酯以最大程度地降低揮發性，濕氣由大 氣或底材擴散至粘合劑并隨后反應，濕氣與殘余的異氰酸酯反應形成氨基甲酸。該酸不穩 定，分解成胺和二氧化碳，所述胺快速與異氰酸酯反應形成脲，從而使粘合劑進一步固化。 現用的EVA書本裝訂用熱熔性粘合劑主要是通過物理固化，其平攤性差、固化強度低、柔韌 性差、不同EVA書本裝訂用熱熔性粘合劑適應紙張性能范圍窄、耐寒耐熱性差。而本發明所 述的膠黏劑可以克服EVA熱熔膠的不足，從而優于EVA類熱熔膠。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供了一種固化時間短、 拉伸強度高的活性熱熔性粘合劑及其制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，該粘合劑的原料包括以下組分(按重量分 數)多元醇10-70 ；聚酯多元醇40-60 ；異氰酸酯20-35 ；熱塑性聚氨樹脂(TPU)0-25。所述的多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇、聚己二酸乙二醇酯或聚氧化丙烯
所述的聚酯多元醇為市售的聚酯7340。所述的異氰酸酯包括二苯甲烷二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯或甲苯二異氰酸所述的熱塑性聚氨樹脂為自制產品，通過聚酯多元醇、二苯甲烷二異氰酸酯和1， 4- 丁二醇聚合而成，分子量約為45000-55000。所述的聚酯多元醇包括聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸己二醇酯。一種活性熱熔性粘合劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟將多元醇10-70質量份、聚酯多元醇40-60質量份、熱塑性聚氨酯樹脂0_25質量 份置于密閉容器中，開啟攪拌裝置，在130-170°C下抽真空并攪拌反應l_2h，再將異氰酸酯 20-35質量份加入至容器，在75-130°C下抽真空并攪拌反應2_4h，得到活性熱熔性粘合劑， 向其中加入催化劑0. 001-0. 005質量份，攪拌混合均勻。所述的抽真空后容器內的壓力為0. 1-0. 5MPa。所述的催化劑包括雙嗎啉二乙基醚，辛酸亞錫，三乙胺，三乙烯四胺或二月桂酸二丁基錫。與現有技術相比，本發明制備出的活性熱熔性粘合劑固化時間較短，拉伸率較高， 使用時間較長，適用于高強度和高柔韌性書本的裝訂。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1-實施例4一種活性熱熔性粘合劑，該粘合劑的原料包括以下組分市售聚氧化丙烯二醇 PPG-400和PPG-1000、市售聚酯多元醇7340、熱塑性聚氨樹脂(TPU)、甲苯二異氰酸酯(TDI) 和二苯二甲烷二異氰酸酯(MDI)。制備該活性熱熔性粘合劑的方法包括以下步驟按照表1中實施例1-4所列組分和含量備料，將市售聚氧化丙烯二醇PPG-OO和 PPG-1000、市售聚酯多元醇7340、熱塑性聚氨樹脂(TPU)置于密閉容器中，開啟攪拌裝置， 在120°C下抽真空至0. IMI^a并攪拌反應lh，以脫出水分，再將甲苯二異氰酸酯(TDI)和二 苯二甲烷二異氰酸酯(MDI)加入至容器，在110°C下抽真空至0. 并攪拌反應池，得到 活性熱熔性粘合劑。控制拉伸速度為200mm/min，利用拉伸實驗機(Tensiron)進行180°的剝離試驗， 加入熱塑性聚氨酯樹脂(TPU)的活性熱熔性粘結劑固化后的柔韌性有顯著提高。表1熱塑性聚氨樹脂(TPU)對拉伸率的影響(單位kg)
權利要求
1.一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，該粘合劑的原料包括以下組分(按質量分 數)多元醇10-70 ；聚酯多元醇40-60 ；異氰酸酯20-35 ；熱塑性聚氨樹脂(TPU)0-25。
2.根據權利要求1所述的一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，所述的多元醇包括聚 氧化丙烯二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙烯三醇。
3.根據權利要求1所述的一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，所述的聚酯多元醇為 市售的聚酯7340。
4.根據權利要求1所述的一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，所述的異氰酸酯包括 二苯基甲烷二異氰酸酯、異弗爾酮二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯。
5.根據權利要求1所述的一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，所述的熱塑性聚氨樹 脂為自制產品，通過聚酯多元醇、二苯基甲烷二異氰酸酯和1，4_ 丁二醇聚合而成，分子量 約為 45000-55000。
6.根據權利要求5所述的一種活性熱熔性粘合劑，其特征在于，所述的聚酯多元醇包 括聚酸乙二醇酯或聚己二酸己二醇酯。
7.—種如權利要求1所述的活性熱熔性粘合劑的制備方法，其特征在于，該方法包括 以下步驟將多元醇10-70質量份、聚酯40-60質量份、熱塑性聚氨樹脂0-25質量份置于密閉容 器中，開啟攪拌裝置，在130-170°C下抽真空并攪拌反應l_2h，再將異氰酸酯20-35質量份 加入至容器，在75-130°C (下抽真空并攪拌反應2-4h，得到活性熱熔性粘合劑，向其中加入 催化劑0. 001-0. 005質量份，攪拌混合均勻以降低粘合劑使用時的固化時間。
8.根據權利要求7所述的一種活性熱熔性粘合劑及其制備方法，其特征在于，所述的 抽真空后容器內的壓力為0. 1-0. 5MPa。
9.根據權利要求7所述的一種活性熱熔性粘合劑及其制備方法，其特征在于，所述的 催化劑包括雙嗎啉二乙基醚，辛酸亞錫，三乙胺，三乙烯四胺或二月桂酸二丁基錫。
全文摘要
本發明涉及一種活性熱熔性粘合劑及其制備方法，所述原料包括以下組分(質量份數)多元醇10-70份、聚酯多元醇40-60份、異氰酸酯類化合物20-35份、熱塑性聚氨樹脂(TPU)0-25份，按照配方將聚醚多元醇、聚酯多元醇、熱塑性聚氨樹脂置于密閉反應釜中，開啟攪拌，在130-170℃下抽真空脫水1-2h，再將異氰酸酯類化合物加入反應釜中，在75-130℃下通入氮氣保護下反應2-4h，得到預聚體，再向其中加入催化劑，攪拌混合均勻，直到NCO含量不再變化，即得活性熱熔性粘合劑。與現有技術相比，本發明制備出的活性熱熔性粘合劑具有初粘力高，開放時間長，拉伸強度大，適用于高強度和高柔韌性書本的裝訂，并能滿足結構膠黏劑的使用要求。
文檔編號C09J175/06GK102051152SQ20091019847
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月9日 優先權日2009年11月9日
發明者張水興, 方海南 申請人:上海天希化工有限公司