本發(fā)明屬于粘接材料,具體涉及一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜及其制備方法。
背景技術(shù):
1、聚氨酯膠主要由多異氰酸酯和多元醇經(jīng)交聯(lián)固化形成,其具有良好的柔韌性及耐低溫特性,但其粘接強度及耐熱性較差,限制了其在高強度耐熱環(huán)境下的應(yīng)用。
2、公開號為cn115975571a的專利文件文件中公開了一種uv濕氣雙固化聚氨酯熱熔膠,按重量份計包括:多元醇聚合物c30~80份,異氰酸酯化合物10~40份,自制改性聚氨酯丙烯酸酯0.1~70份,催化劑0.01~3份,自制交聯(lián)劑0.01~10份,光引發(fā)劑0.1~5份,增粘樹脂2~20份。該發(fā)明通過合成含有部分雙鍵、nco含量的改性聚氨酯丙烯酸樹脂,該改性丙烯酸樹脂含有可以uv固化反應(yīng)的雙鍵,同時含有多官能度的異氰酸酯基團,配合使用自制交聯(lián)劑,uv光照后可以提供良好的即刻初始強度,在后固化的濕氣反應(yīng)過程中既可以反應(yīng)到pur本體樹脂中,同時與粘接界面產(chǎn)生偶聯(lián)作用,提供良好的強度。但采用丙烯酸樹脂對聚氨酯的強度及耐熱性改善作用仍然有限。另外,現(xiàn)有聚氨酯膠主要為熱熔膠,其在加熱條件下具有較好的粘合性能,但在低溫下的粘合性能較差。公開號為cn?111138987?a的專利文件文件中公開了一種聚氨酯聲學(xué)膠膜的生產(chǎn)方法,所得聚氨酯膠膜在室溫條件下粘合性優(yōu)異,不僅可以用作熱熔膠也可以用作壓敏膠,性能穩(wěn)定性好。但該聚氨酯聲學(xué)膠膜的生產(chǎn)方法較為復(fù)雜,成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足之處,本發(fā)明的首要目的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法。
2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜。
3、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
4、一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,包括如下制備步驟:
5、(1)將環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物通過水解反應(yīng)得到環(huán)氧基硅烷水解產(chǎn)物;
6、(2)將羥基硅油、聚醚多元醇、二異氰酸酯和有機錫催化劑在有機溶劑條件下加熱進行混合反應(yīng),得到異氰酸酯基預(yù)聚體溶液;
7、(3)將步驟(1)所得環(huán)氧基硅烷水解產(chǎn)物加入到步驟(2)的異氰酸酯基預(yù)聚體溶液中混合擴鏈反應(yīng),將反應(yīng)產(chǎn)物通過流延后干燥固化成膜,得到環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜。
8、進一步地,步驟(1)中所述環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物為3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷或3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷。
9、進一步地,步驟(1)中所述水解反應(yīng)過程為:將去離子水滴加到環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物溶液中,在20~60℃及-0.05~-0.095mpa負壓條件下進行水解反應(yīng)1~2h;所述去離子水的加入量為環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物質(zhì)量的5%~20%。本步驟通過環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物的水解脫醇反應(yīng)得到含有硅羥基的環(huán)氧基硅烷水解產(chǎn)物。
10、進一步地,步驟(2)中所述羥基硅油采用粘度為50~150cs,數(shù)均分子量為500~3000的低粘度羥基硅油(如道康寧pmx-0156線性體羥基硅油)。
11、進一步地,步驟(2)中所述聚醚多元醇采用數(shù)均分子量為500~3000g/mol的聚四氫吠喃醚二醇或聚丙二醇。
12、進一步地,步驟(2)中所述二異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
13、進一步地,步驟(2)中所述羥基硅油、聚醚多元醇、二異氰酸酯加入的摩爾比為0.1~0.5:1:2~3。通過加入過量二異氰酸酯能夠得到異氰酸酯基封端的預(yù)聚體溶液。
14、進一步地,步驟(2)中所述有機錫化劑采用二月桂酸二丁基錫或二月桂酸二正辛基錫。
15、進一步地,步驟(2)中所述有機溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或丁酮;有機溶劑加入量為羥基硅油、聚醚多元醇和二異氰酸酯總質(zhì)量的10%~60%。
16、進一步地,步驟(2)中所述加熱進行混合反應(yīng)的溫度為60~90℃,時間為1~3h。
17、進一步地,步驟(3)中所述環(huán)氧基硅烷水解產(chǎn)物的加入量為羥基硅油、聚醚多元醇和二異氰酸酯總質(zhì)量的5%~30%。
18、進一步地,步驟(3)中所述擴鏈反應(yīng)的溫度為60~90℃,時間為2~6h。
19、進一步地,步驟(3)中所述干燥固化成膜采用在60~90℃及-0.09~-0.1mpa負壓條件下進行干燥固化成膜。
20、一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜,通過上述方法制備得到。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
22、本發(fā)明通過在聚氨酯膠膜中引入具有高粘接性的環(huán)氧基硅烷鏈段及柔性耐高溫的聚硅氧烷鏈段,能夠顯著改善其低溫粘接性能,實現(xiàn)低溫快速壓合,粘接兼容性高,可兼容pc/pp/皮革/玻纖布等。同時能夠改善常規(guī)聚氨酯熱熔膠高溫下粘接穩(wěn)定性差的缺陷。
1.一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,包括如下制備步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物為3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷或3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述水解反應(yīng)過程為:將去離子水滴加到環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物溶液中,在20~60℃及-0.05~-0.095mpa負壓條件下進行水解反應(yīng)1~2h;所述去離子水的加入量為環(huán)氧基二烷氧基硅烷化合物質(zhì)量的5%~20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述羥基硅油采用粘度為50~150cs,數(shù)均分子量為500~3000的低粘度羥基硅油;所述聚醚多元醇采用數(shù)均分子量為500~3000g/mol的聚四氫吠喃醚二醇或聚丙二醇;所述二異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,所述羥基硅油、聚醚多元醇、二異氰酸酯加入的摩爾比為0.1~0.5:1:2~3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述有機錫化劑采用二月桂酸二丁基錫或二月桂酸二正辛基錫;所述有機溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或丁酮;有機溶劑加入量為羥基硅油、聚醚多元醇和二異氰酸酯總質(zhì)量的10%~60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述加熱進行混合反應(yīng)的溫度為60~90℃,時間為1~3h;步驟(3)中所述擴鏈反應(yīng)的溫度為60~90℃,時間為2~6h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述環(huán)氧基硅烷水解產(chǎn)物的加入量為羥基硅油、聚醚多元醇和二異氰酸酯總質(zhì)量的5%~30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述干燥固化成膜采用在60~90℃及-0.09~-0.1mpa負壓條件下進行干燥固化成膜。
10.一種環(huán)氧改性聚氨酯熱固膠膜,其特征在于,通過權(quán)利要求1~9任一項所述的方法制備得到。