CN108070070A - 一种tpu热熔胶喷涂工艺 - Google Patents
一种tpu热熔胶喷涂工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108070070A CN108070070A CN201711483426.7A CN201711483426A CN108070070A CN 108070070 A CN108070070 A CN 108070070A CN 201711483426 A CN201711483426 A CN 201711483426A CN 108070070 A CN108070070 A CN 108070070A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- container
- hot melt
- melt adhesive
- reaction solution
- spraying process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 82
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 claims description 10
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 4
- -1 isocyanic acid Ester Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012974 tin catalyst Substances 0.000 claims description 3
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N anhydrous cyanic acid Natural products OC#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 51
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 20
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 20
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical group NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 208000009889 Herpes Simplex Diseases 0.000 description 1
- OWIKHYCFFJSOEH-UHFFFAOYSA-N Isocyanic acid Chemical compound N=C=O OWIKHYCFFJSOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010107 reaction injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000012970 tertiary amine catalyst Substances 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
- C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3225—Polyamines
- C08G18/3228—Polyamines acyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
- C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/08—Polyurethanes from polyethers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2503/00—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2150/00—Compositions for coatings
- C08G2150/50—Compositions for coatings applied by spraying at least two streams of reaction components
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：(1)将聚酯多元醇与异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至50～100℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液；(2)将反应液分装在第一容器和第二容器中，第一容器中加入催化剂，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上。本发明首次将聚酯多元醇与异氰酸酯预先混合并进行恒温反应，其中一部分反应液在催化剂的作用下先发生扩链反应，另一部分在喷涂的过程中再发生聚合，相较于现有技术，本发明喷涂工艺所得TPU热熔胶在基体材料上具有更强的成胶粘结力。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工技术领域，尤其涉及一种TPU热熔胶喷涂工艺。
背景技术
热熔胶是一种以树脂为基料，通过制备出的预聚体与增粘剂、填料、抗氧化剂等各种性能的添加助剂在一定条件下共同混合而制备出的同体胶黏剂。与其它类型胶黏剂具有便于包装、运输、储存、无溶剂、环保的优点，生产工艺简单、具有高附加值、强度高等优异性能，因此热疮胶工业发展迅速，出现了各种新型热熔胶产品，其制备技术也得到不断完善。
聚氨酯热熔胶是为了适应不同的印刷材料而设计的，它是由聚酯或聚醚多元醇与异氰酸酯、扩链剂加成聚合的分子链中具有氨基甲酸酯基和异氰酸酯基，且具有很高活性的一类粘合剂。此外，它可和多种含有羟基的官能团发生反应，形成界面化学键，从而与各种材料产生极强的黏附性能。另外，通过调配聚氨酯材料的混合比例，可形成软段与硬段不同形式混合的聚氨酯胶黏剂，从而制备不同性能胶黏剂以满足不同材料的粘结。由前面所述聚氨酯材料的特性可知，该结构是一种由软段、硬段彼此相嵌而形成的结构，因此聚氨酯热熔胶兼备强韧与柔软的特性，并且该结构遇到水分发生交联反应，与粘结材料形成牢固稳定的粘合层，在极低的温度下仍能保持较好的剥离强度，其耐低温效果远超其它类型胶黏剂。
综上所述，聚氨酯热熔胶是一种应用极为广泛的胶黏剂，目前聚氨酯热熔胶不仅可与纸张、纺织品等印刷材料产生很好的粘合性能，对塑料、陶瓷、木材、金属、皮革及无机材料等也有很好的粘合性能，因此在印刷包装、鞋业、建筑、铁路建设、医疗器材及航空航天领域都有广泛应用。
热塑性聚氨酯(TPU)涂层的制备方法有多种，喷涂技术是其中最主要的一种方法。喷涂技术有以下优点：(1)反应和固化速度快；(2)施工工艺简单，效率高；(3)涂层具有良好的拉伸强度和附着力等力学性能；(4)具有良好的热稳定性，在100℃下可长期使用。聚氨酯喷涂主要是基于反应注射成型技术，将两种具有反应性的液体通过设备混合发生反应，以空气压力为动力使其液滴雾化，经喷嘴射在试件上的一种快速成型工艺。现有技术中聚氨酯喷涂工艺通常将反应性的聚酯多元醇与异氰酸酯分装在两个容器中，在喷涂过程中才进行混合并反应，成胶粘着力有待进一步提高。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提出一种TPU热熔胶喷涂工艺，进一步改善TPU热熔胶的成胶粘着力。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚酯多元醇与异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至50～100℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液；
(2)将步骤(1)所得胶液分装在第一容器和第二容器中，所述第一容器中加入催化剂，安装喷枪的混合嘴，将所述第一容器和所述第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上。本发明中基体材料包括纸张、纺织品、塑料、陶瓷、木材、金属、皮革等。
现有技术中聚氨酯喷涂工艺通常将反应性的聚酯多元醇与异氰酸酯分装在两个容器中，在喷涂过程中才进行混合并反应，成胶粘着力有待进一步提高。本发明首次将聚酯多元醇与异氰酸酯预先混合并进行恒温反应，其中一部分反应液在催化剂的作用下发生一定程度的扩链反应，另一部分反应液在喷涂的过程中再发生聚合反应，改善现有喷涂工艺所得TPU热熔胶在基体材料上的成胶粘结力，且本发明不需要对两容器中的喷涂流量比做特殊限定。
优选地，步骤(1)所述的聚酯多元醇为经过脱水处理的聚酯多元醇。异氰酸酯中的-NCO活性较强，易于水分发生反应生成胺和二氧化碳，因此在反应前应对聚酯多元醇做干燥处理以避免其中含有的水分会消耗一部分异氰酸酯。
优选地，所述脱水包括：在惰性气体中100～120℃干燥1～10h，例如，干燥问度为100℃、102℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃、118℃或120℃等，干燥时间为1h、2h、5h、8h或10h等。
优选地，步骤(1)所述聚酯多元醇包括聚己二酸丁二醇醋二醇。
优选地，步骤(1)所述异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。不同种类的异氰酸酯与多元醇反应制备得到的预聚体性质会有差异，目前常用的异氰酸酯大多为芳香族类异氰酸酯产品，自身活性有待提高。相较于现有技术中的芳香族类异氰酸酯产品，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯与聚己二酸丁二醇醋二醇配伍后具有较高的反应活性，所得热熔胶与基体材料之间的粘结力增强，且4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯相对更加环保。
优选地，步骤(1)所述恒温反应的温度为65-75℃，例如65℃、68℃、71℃、72℃、74℃或75℃等。
优选地，步骤(1)所述反应液中-NCO与-OH的摩尔比(R值)为2.3～3.2，例如2.3、2.5、2.6、2.8、3.0或3.2等，优选2.5～3.0。R值的大小表示异氰酸酯基浓度的大小，直接影响预聚体分子结构软硬段的密度排列。本发明的预聚体是为热熔胶的喷涂做准备的，具有特殊性，不同于其他涂覆工艺，本发明通过控制R值的范围，通常认为R值小于2时表明-OH过量，容易与空气中的水分发生副反应，影响产品性能；本发明中进一步优选R值为2.3～3.2，得到利于喷涂胶与基体材料实现良好初粘的黏度，可以不必添加增粘剂，而增粘剂往往造成热熔胶内聚力的破坏。
优选地，所述步骤(2)分装在第一容器的反应液与第二容器中的反应液体积比为1～4:1，例如1、1.5、2、2.5、3、3.5或4等，优选2～3:1。将含有催化剂的反应液和不含有催化剂的反应液先进行分装，在喷涂过程中完全实现混合，优化这两部分反应液的体积比，与喷涂协同，进一步提高热熔胶的粘结力。
优选地，步骤(2)所述催化剂包括有机锡类催化剂，优选二月桂酸二丁基锡。有机锡类催化剂相较于叔胺类催化剂等其他催化剂而言，能更好地减少副反应的发生从而增加热熔胶的附着性能，但辛酸亚锡催化活性较高容易产生爆聚现象。
第一反应器中的反应液在催化作用下发生一定程度的扩链，在喷涂过程中与第二反应器中的反应液混合，优选地，步骤(2)第二容器中加入三乙烯二胺，相较于同事将催化剂和三乙烯二胺加入反应液混合的方法，粘结力更强同时固化速度更快。
优选地，步骤(2)所述喷涂的压力为0.80-0.95MPa，例如0.80MPa、0.82MPa、0.85MPa、0.86MPa、0.87MPa、0.88MPa、0.89MPa、0.90MPa、0.92MPa或0.95MPa等，所述喷枪的走枪速度为20-30cm/s，例如20cm/s、22cm/s、25cm/s、28cm/s或30cm/s等，所述喷涂的喷涂距离为9-13cm，例如9cm、9.5cm、10cm、11cm、12cm、12.5cm或13cm等。本发明通过调节喷涂压力、走枪速度和喷涂距离，与反应液的温度和粘度相适应并产生协同作用，在保证不流挂不结皮的同时进一步优化成胶粘结力。
优选地，所述喷涂的压力为0.85-0.90MPa，所述喷枪的走枪速度为25-28cm/s，所述喷涂的喷涂距离为10-12cm。
作为本发明优选的技术方案，所述TPU热熔胶喷涂工艺包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100～120℃干燥1～10h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至50～100℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，所述反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.3～3.2；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为1～4:1分装在第一容器和第二容器中，所述第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，所述第二容器中加入三乙烯二胺，安装喷枪的混合嘴，将所述第一容器和所述第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上。所述喷涂的压力为0.80-0.95MPa，所述喷枪的走枪速度为20-30cm/s，所述喷涂的喷涂距离为9-13cm。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
1.本发明首次将聚酯多元醇与异氰酸酯预先混合并进行恒温反应，其中一部分反应液在催化剂的作用下发生一定程度的扩链反应，另一部分反应液在喷涂的过程中再发生聚合反应，而现有技术中将聚酯多元醇与异氰酸酯分装在两个容器中再进行喷涂过程中一次性混合并反应的，相较于现有技术，本发明喷涂工艺所得TPU热熔胶在基体材料上具有更强的成胶粘结力；
2.本发明中进一步优选R值为2.3～3.2，得到利于喷涂胶与基体材料实现良好初粘的黏度，可以不必添加增粘剂，而增粘剂往往造成热熔胶内聚力的破坏；
3.将含有催化剂的反应液和不含有催化剂的反应液先进行分装，在喷涂过程中完全实现混合，优化这两部分反应液的体积比，与喷涂协同，进一步提高热熔胶的粘结力。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100℃干燥10h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，氮气保护下搅拌，升温至50℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.3；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为1:1分装在第一容器和第二容器中，第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，喷涂的压力为0.80MPa，所述喷枪的走枪速度为20cm/s，所述喷涂的喷涂距离为9cm。
实施例2
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100℃干燥1h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，氮气保护下搅拌，升温至100℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，所述反应液中-NCO与-OH的摩尔比为3.2；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为4:1分装在第一容器和第二容器中，第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，第二容器中加入三乙烯二胺，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，所述喷涂的压力为0.95MPa，所述喷枪的走枪速度为30cm/s，所述喷涂的喷涂距离为13cm。
实施例3
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中110℃干燥3h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至65℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.5；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为2:1分装在第一容器和第二容器中，第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，第二容器中加入三乙烯二胺，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，所述喷涂的压力为0.85MPa，所述喷枪的走枪速度为25cm/s，所述喷涂的喷涂距离为10cm。
实施例4
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100℃干燥4h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至75℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.5；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为3:1分装在第一容器和第二容器中，第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，第二容器中加入三乙烯二胺，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，所述喷涂的压力为0.90MPa，所述喷枪的走枪速度为28cm/s，所述喷涂的喷涂距离为12cm。
实施例5
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100℃干燥2h，再与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯混合，氮气保护下搅拌，升温至70℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液，所述反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.8；
(2)将步骤(1)所得反应液按照体积比为2.5:1分装在第一容器和第二容器中，所述第一容器中加入二月桂酸二丁基锡，所述第二容器中加入三乙烯二胺，安装喷枪的混合嘴，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，喷涂的压力为0.88MPa，所述喷枪的走枪速度为26cm/s，所述喷涂的喷涂距离为11cm。
对比例1
一种TPU热熔胶喷涂工艺，包括如下步骤：
(1)将聚己二酸丁二醇醋二醇在惰性气体中100℃干燥2h，装在第一容器中，与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺装在第二容器中，均在氮气保护下搅拌，均升温至70℃，恒温时间与实施例5保持一致；各原料的用量与实施例5保持一致；
(2)将第一容器与第二容器安装在喷枪的混合嘴上，将第一容器和第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上，同时喷完，喷涂的压力、走枪速度为、喷涂距离与实施例5保持一致。
实施例6
与实施例5的区别仅在于：改变原料的比例使得R值变为3.5。
实施例7
与实施例5的区别仅在于：改变原料的比例使得R值变为2.0。
实施例8
与实施例5的区别仅在于：步骤(2)中第一容器和第二容器反应液的体积比为1:2。
实施例9
与实施例5的区别仅在于：步骤(2)中第一容器和第二容器反应液的体积比为5:1。
实施例10
与实施例5的区别仅在于：喷涂的压力0.70Mpa。
实施例11
与实施例5的区别仅在于：喷涂的压力1.00Mpa。
实施例12
与实施例5的区别仅在于：喷枪的走枪速度为15cm/s。
实施例13
与实施例5的区别仅在于：喷枪的走枪速度为35cm/s。
实施例14
与实施例5的区别仅在于：喷涂距离为7cm/s。
实施例15
与实施例5的区别仅在于：喷涂距离为20cm/s。
实施例16
与实施例5的区别仅在于：步骤(1)恒温反应过程中加入三乙烯二胺，而不是步骤(2)加在第二容器中。
按照各实施例与对比例的喷涂工艺在若干块150mm×75mm的钢板上分别喷涂5mm厚的TPU热熔胶，固化后参照GB/T 5210-2006标准测试附着力，并测试断裂伸长率，结果整理于表1。
表1
| 样品 | 附着力Mpa | 断裂伸长率％ | 样品 | 附着力Mpa | 断裂伸长率％ |
| 实施例1 | 20.0 | 500 | 实施例10 | 20.0 | 500 |
| 实施例2 | 22.0 | 550 | 实施例11 | 21.2 | 530 |
| 实施例3 | 25.3 | 600 | 实施例12 | 21.0 | 500 |
| 实施例4 | 26.3 | 630 | 实施例13 | 22.0 | 530 |
| 实施例5 | 30.5 | 700 | 实施例14 | 20.0 | 520 |
| 实施例6 | 20.0 | 500 | 实施例15 | 21.0 | 550 |
| 实施例7 | 22.0 | 550 | 实施例16 | 21.0 | 540 |
| 实施例8 | 20.3 | 510 | 对比例1 | 10.0 | 220 |
| 实施例9 | 22.0 | 550 | - | - | - |
如表1所示，本发明TPU热熔胶喷涂工艺所获得成胶固化后与钢板的附着力在20.0Mpa以上，同时断裂伸长率在500％以上，相较于传统喷涂工艺有大幅提高。对照实施例5与对比例1可知，本发明将聚酯多元醇与异氰酸酯预先混合并进行恒温反应，其中一部分反应液在催化剂的作用下发生一定程度的扩链反应，另一部分反应液在喷涂的过程中再发生聚合反应，改善现有喷涂工艺所得TPU热熔胶在基体材料上的成胶附着力和机械性能。
对照实施例5与各对比例可知，本发明通过设置R值避免了引入增粘剂而造成的热熔胶内聚力的破坏，优化了TPU成胶附着力和机械性能。此外，本发明将含有催化剂的反应液和不含有催化剂的反应液先进行分装，在喷涂过程中再完全实现混合，优化这两部分反应液的体积比，与喷涂协同，进一步提高热熔胶的粘结力。本发明通过调节喷涂压力、走枪速度和喷涂距离，与反应液的温度和粘度等其他工艺条件相适应，喷涂压力、走枪速度和喷涂距离产生协同作用，在保证不流挂不结皮的同时进一步优化了TPU热熔胶在基体材料上的成胶附着力和机械性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚酯多元醇与异氰酸酯混合，惰性气体保护下搅拌，升温至50～100℃，恒温反应，直到异氰酸酯基的质量分数不变，得到反应液；
(2)将步骤(1)所得反应液分装在第一容器和第二容器中，所述第一容器中加入催化剂，安装喷枪的混合嘴，将所述第一容器和所述第二容器中的反应液同时喷涂在基体材料上。
2.如权利要求1所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(1)所述的聚酯多元醇为经过脱水处理的聚酯多元醇；
优选地，所述脱水包括：在惰性气体中100～120℃干燥1～10h。
3.如权利要求1或2所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(1)所述聚酯多元醇包括聚己二酸丁二醇醋二醇。
4.如权利要求1-3任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(1)所述异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
5.如权利要求1-4任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(1)所述恒温反应的温度为65-75℃。
6.如权利要求1-5任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(1)所述反应液中-NCO与-OH的摩尔比为2.3～3.2，优选2.5～3.0。
7.如权利要求1-6任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，所述步骤(2)分装在第一容器的反应液与第二容器中的反应液体积比为1～4:1，优选2～3:1。
8.如权利要求1-7任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(2)所述催化剂包括有机锡类催化剂，优选二月桂酸二丁基锡。
9.权利要求1-8任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(2)第二容器中加入三乙烯二胺。
10.权利要求1-9任一项所述的TPU热熔胶喷涂工艺，其特征在于，步骤(2)所述喷涂的压力为0.80-0.95MPa，所述喷枪的走枪速度为20-30cm/s，所述喷涂的喷涂距离为9-13cm；
优选地，所述喷涂的压力为0.85-0.90MPa，所述喷枪的走枪速度为25-28cm/s，所述喷涂的喷涂距离为10-12cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711483426.7A CN108070070A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种tpu热熔胶喷涂工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711483426.7A CN108070070A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种tpu热熔胶喷涂工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108070070A true CN108070070A (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62156213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711483426.7A Pending CN108070070A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 一种tpu热熔胶喷涂工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108070070A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995032230A1 (de) * | 1994-05-25 | 1995-11-30 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Feuchtigkeitshärtender polyurethan-schmelzklebstoff |
| CN101570676A (zh) * | 2009-06-04 | 2009-11-04 | 长兴三伟热熔胶有限公司 | 一种高档衬布用聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN103740316A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 南京林业大学 | 车灯用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN104745138A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-07-01 | 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 | 一种双组分聚氨酯胶粘剂及制备方法 |
| CN106256861A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-28 | 华北水利水电大学 | 一种疏水性含氟聚氨酯涂层及其制备方法 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711483426.7A patent/CN108070070A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995032230A1 (de) * | 1994-05-25 | 1995-11-30 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Feuchtigkeitshärtender polyurethan-schmelzklebstoff |
| CN101570676A (zh) * | 2009-06-04 | 2009-11-04 | 长兴三伟热熔胶有限公司 | 一种高档衬布用聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN103740316A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 南京林业大学 | 车灯用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法 |
| CN104745138A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-07-01 | 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 | 一种双组分聚氨酯胶粘剂及制备方法 |
| CN106256861A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-28 | 华北水利水电大学 | 一种疏水性含氟聚氨酯涂层及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张瑞珠等: "聚氨酯喷涂工艺参数对涂层性能的影响", 《聚氨酯工业》 * |
| 朱成伟: "湿固化聚氨酯热熔胶的制备与应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101818018B (zh) | 刮涂型聚脲防水涂料 | |
| CN110028885A (zh) | 一种不含溶剂的高韧性重防腐涂料及其制备方法 | |
| CN1284973A (zh) | 表面纯化、固态多异氰酸酯与带官能团的分散聚合物组成的贮存稳定、潜在活性层或粉末的生产及使用方法 | |
| CN103820017B (zh) | 一种环氧改性聚氨酯底涂及其制备方法 | |
| CN101874092A (zh) | 聚氨酯系粘接剂组合物 | |
| KR101102311B1 (ko) | 광경화성 코팅 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 금속 표면의 코팅방법 | |
| EP2521745B1 (en) | Solvent borne two-component polyurethane coating composition | |
| US9579869B2 (en) | Liquid moisture curable polyurethane adhesives for lamination and assembly | |
| CN106497494A (zh) | 一种喷涂型无溶剂聚氨酯胶黏剂及其制备方法 | |
| CN108441105A (zh) | 一种天门冬氨酸酯高强度耐候型防水面漆及其制备方法 | |
| CN112521849A (zh) | 一种耐候型无溶剂双组份聚氨酯涂料及其制备方法和使用方法 | |
| CN104693994A (zh) | 一种含无机颜填料的紫外光固化涂料及其制备方法 | |
| CN108913007A (zh) | 一种油污混凝土地面用抗油污底漆树脂及其合成方法 | |
| CN108003313A (zh) | 一种嵌段型聚碳化二亚胺水性交联剂及其制备方法 | |
| CN105038564A (zh) | 一种环保型单组份湿固化聚氨酯防水涂料的制备方法 | |
| CN104017527B (zh) | 一种提高石材干挂用环氧胶粘剂粘接强度的方法 | |
| CN103820016B (zh) | 一种聚碳酸酯型聚氨酯底漆及其制备方法 | |
| US20190330432A1 (en) | Two-component hybrid matrix system made of polyurethanes and polymethacrylates for the production of short-fibre-reinforced semifinished products | |
| CN106833495A (zh) | 聚氨酯密封胶及其制备方法 | |
| CN107286312A (zh) | 一种阴离子-非离子水性聚氨酯分散体及其制备方法与应用 | |
| CN103031102B (zh) | 聚酯帘子线与橡胶粘结用双组份浸胶液及其制备工艺 | |
| CN108070070A (zh) | 一种tpu热熔胶喷涂工艺 | |
| CN113817126B (zh) | 一种适用于双组份水性环氧体系的反应型粘度调节组合物及其制备方法和用途 | |
| JP2008248018A (ja) | 反応型ホットメルト接着剤組成物 | |
| CN102532476B (zh) | 一种电子束固化低粘度聚氨酯的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180525 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |