本发明涉及高分子材料领域，具体涉及到一种高性能胶粘剂。
背景技术：
：随着材料学和工业学的不断发展，高性能材料，尤其是医用高性能材料的研究日益受到关注，高性能聚氨酯胶黏剂(polyurethaneadhesive)作为重要的医用材料之一，被广泛的应用并取得了很大的研究进展。聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-nhcoo-)或异氰酸酯基(-nco)的胶粘剂，具有反应活性高，常温能固化等优异的性能。由于含有极性很强、化学活性很高的氨酯基和异氰酸酯基，当它与含有活泼氢的物体接触时可以通过以高反应性异氰酸基为中心的复杂交联反应，能在短时间内变成柔软的黏接力较大的弹性体状生物，同时由于聚氨酯胶黏剂中含有的氨基甲酸酯键与氨基酸的结构相似，故具有良好的生物相容性，并且大量动物实验和临床实验证实，医用聚氨酯胶黏剂无毒，对局部无不良反应。然而现有聚氨酯高性能胶粘剂的粘结强度有待提高，而且即便提高了粘结强度也容易降低其可剥离性。技术实现要素：针对上述技术问题，本发明提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为3500～8500g/mol。作为一种优选的技术方案，所述聚酯多元醇的羟值10～34mgkoh/g。作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的羟值54～58mgkoh/g。作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的数均分子量为1800～2500。作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯选自2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的重量比例为1：(1～3)。作为一种优选的技术方案，所述助剂包括石油树脂、松香、丙烯酸酯。作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯。作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯的重量比例为(1～3)：1。作为一种优选的技术方案，所述丙烯酸酯还包括甲基丙烯酸异辛酯。本发明中的高性能胶粘剂具有优异的初粘性，并且使用一定时间之后又容易剥离，不会留下大量的残胶，甚至对使用后的该胶粘剂进行简单的热处理，还能在一定程度上重复使用。此外，本发明中的高性能胶粘剂原料简单易取，生产成本少，应用广泛。具体实施方式参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。本发明提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为3500～8500g/mol。在一些实施方式中，所述聚酯多元醇的羟值10～34mgkoh/g。进一步地，所述聚酯多元醇的羟值10～16mgkoh/g；或者所述聚酯多元醇的羟值27～34mgkoh/g。进一步地，当所述聚酯多元醇的羟值在10～16mgkoh/g范围时，其分子量为8500g/mol。例如赢创dynacoll7361聚酯多元醇。进一步地，当所述聚酯多元醇的羟值在27～34mgkoh/g范围时，其分子量为3500g/mol。例如赢创dynacoll7360聚酯多元醇。在一些实施方式中，所述聚醚多元醇的羟值54～58mgkoh/g。进一步地，所述聚醚多元醇的数均分子量为1800～2500。进一步地，所述聚醚多元醇的数均分子量为2000。进一步地，所述聚醚多元醇的官能度为2。例如东大化工聚醚220等。本发明中对所述异氰酸酯不做特殊限定，可以列举的有：脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、脂肪族三异氰酸酯、多异氰酸酯等。作为脂肪族二异氰酸酯，例如可以举出亚丙基二异氰酸酯、二异氰酸四亚甲酯、亚戊基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、1，2-亚丙基二异氰酸酯、1，2-亚丁基二异氰酸酯、2，3-亚丁基二异氰酸酯、1，3-亚丁基二异氰酸酯、2，4，4-或2，2，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、2，6-二异氰酸基己酸甲酯等。作为脂环族二异氰酸酯的例子，可以列举出1，3-环戊烷二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、3-异氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基环己烷异氰酸酯(别名：异佛尔酮二异氰酸酯)、4，4’-亚甲基二(环己基异氰酸酯)、甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2，6-环己烷二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1，3-双(异氰酸乙酯基)环己烷、1，4-双(异氰酸乙酯基)环己烷、2，5-或2，6-二(异氰酸甲酯基)降冰片烷(nbdi)及其混合物等。作为芳香族二异氰酸酯的例子，可以列举出：2，4-甲苯二异氰酸酯及2，6-甲苯二异氰酸酯、以及所述甲苯二异氰酸酯的异构体混合物、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯及2，2’-二苯甲烷二异氰酸酯、以及所述二苯甲烷二异氰酸酯的任意的异构体混合物、甲苯二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等。作为脂肪族三异氰酸酯的例子，可以列举出1，3，6-三异氰酸酯甲基己烷等。作为多异氰酸酯，可以列举出多亚甲基多苯基多异氰酸酯、由上述二异氰酸酯化合物衍生的多异氰酸酯。作为由上述二异氰酸酯衍生的多异氰酸酯，有异氰脲酸酯类多异氰酸酯、缩二脲类多异氰酸酯、氨基甲酸酯类多异氰酸酯、脲基甲酸酯类多异氰酸酯、碳二酰亚胺类多异氰酸酯等。在一些实施方式中，所述异氰酸酯选自2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。进一步地，所述异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的重量比例为1：(1～3)。进一步地，所述异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的重量比例为1：2.2。本发明中对所述助剂的种类不做特殊限定，在不影响胶粘剂相关性能的前提下，可以选用阻燃剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、分散剂、抗菌剂、颜料、入消光剂、热稳定剂、耐候剂、增塑剂、防静电剂等组分。在一些实施方式中，所述助剂包括石油树脂、松香、丙烯酸酯。进一步地，所述石油树脂为c5或c9的石油树脂在一些实施方式中，所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯。进一步地，所述丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯的重量比例为(1～3)：1。进一步地，所述丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯的重量比例为1.8：1。在一些实施方式中，所述丙烯酸酯还包括甲基丙烯酸异辛酯。进一步地，所述甲基丙烯酸异辛酯至少占所述丙烯酸酯重量的25wt％。进一步地，所述甲基丙烯酸异辛酯至少占所述丙烯酸酯重量的25～40wt％。进一步地，所述丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异辛酯的重量比例为1.8：1：1.8。申请人发现在丙烯酸酯中的加入一定含量的甲基丙烯酸异辛酯后，可以显著的改善该高性能胶粘剂使用一段时间后的剥离性能，避免其与被黏物之间一直保持很强的粘结力，当需要去除胶粘剂时在被黏物表面残留大量的胶粘剂带来的不便，同时又不影响该胶粘剂的初粘性，不影响其正常的使用。发明人推测，其可能是由于甲基丙烯酸异辛酯的加入，为胶粘剂体系增加了一些极性较强的基团，进一步提高胶粘剂与被黏物之间的紧密接触之外，还为体系引入了疏水性支链。由于甲基丙烯酸异辛酯中的较长疏水链段与胶粘剂中亲水性的氨酯键之间的相斥力，在胶粘剂使用一段时间后，体系中的这些疏水支链慢慢的迁移到胶粘剂表面，减弱胶粘剂与被黏物之间的粘结，从而使胶粘剂使用一段时间后容易剥离。本发明中所述扩链剂为能够与异氰酸酯预聚物反应，形成大分子链聚合物的高活性成分，包括但不限于二胺、二元醇等成分，具体可以为对二邻氯苯胺甲烷、戊二胺、丙二醇、对苯二酚二羟乙基醚等。本发明中所述的高性能胶粘剂可以采用本领域技术人员所熟知的方法进行制备得到。例如对上述多元醇进行干燥脱水处理之后，加入到反应其中，然后加入异氰酸酯，在40～60摄氏度下搅拌反应，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在预聚体中加入适量溶剂稀释，并加入扩链剂和助剂，继续反应1～3小时后即得。实施例实施例1：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为8500g/mol，羟值为13±3mgkoh/g(赢创dynacoll7361)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂，松香和丙烯酸酯的混合物，其重量比例为1：1：4；所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异辛酯，其重量比例为1.8：1：1.8。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的80份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约4分钟。实施例2：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为8500g/mol，羟值为13±3mgkoh/g(赢创dynacoll7361)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂和松香，其重量比例为1：1。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的80份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约2分钟。实施例3：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为8500g/mol，羟值为13±3mgkoh/g(赢创dynacoll7361)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂，松香和丙烯酸酯的混合物，其重量比例为1：1：4；所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯，其重量比例为1.8：1。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的80份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约3分钟。实施例4：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为8500g/mol，羟值为13±3mgkoh/g(赢创dynacoll7361)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂，松香和丙烯酸酯的混合物，其重量比例为1：1：4；所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸异辛酯。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的80份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约3.5分钟。实施例5：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚醚多元醇；所述聚醚多元醇的分子量为2000g/mol，羟值为56±2mgkoh/g(东大化工聚醚220)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂，松香和丙烯酸酯的混合物，其重量比例为1：1：4；所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异辛酯，其重量比例为1.8：1：1.8。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的18份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约1分钟。实施例6：提供了一种高性能胶粘剂，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为3500g/mol，羟值为30±3mgkoh/g(赢创dynacoll7360)；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的混合物，其重量比例为1：2.2；所述扩链剂为对苯二酚二羟乙基醚；所述助剂为c5石油树脂，松香和丙烯酸酯的混合物，其重量比例为1：1：4；所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸异辛酯，其重量比例为1.8：1：1.8。上述高性能胶粘剂的制备方法包括如下步骤：将干燥除水过的35份聚酯多元醇置于反应器中，加入28份异氰酸酯，搅拌，并在45摄氏度下反应60分钟，得到异氰酸酯封端的预聚体，然后在上述体系中加入15ml丙酮稀释，并且加入13份对苯二酚二羟乙基醚和7份助剂，然后保温继续反应2.5小时，冷却，出料即得。本实施例中的高性能胶粘剂晾置时间达到约3.5分钟。申请人称取10份上述实施例中的高性能胶粘剂，并加入0.3份过氧化异丙苯，充分搅拌混合之后将其均匀涂布在pi基材膜上，然后在160摄氏度下热处理20min后，测试其初粘性(球号)和粘贴20天后剥离的残胶情况。表1性能测试初粘性剥离后残胶情况实施例115无明显残胶，易剥离实施例216残胶情况严重实施例313大量残胶实施例413微量残胶实施例514微量残胶实施例615微量残胶以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页1 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技术特征：1.一种高性能胶粘剂，其特征在于，其制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为3500～8500g/mol。
2.如权利要求1所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述聚酯多元醇的羟值10～34mgkoh/g。
3.如权利要求1所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇的羟值54～58mgkoh/g。
4.如权利要求1所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇的数均分子量为1800～2500。
5.如权利要求1～4任意一项所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述异氰酸酯选自2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，3-环己烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的重量比例为1：(1～3)。
7.如权利要求1～7任意一项所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述助剂包括石油树脂、松香、丙烯酸酯。
8.如权利要求7所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯包括丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯。
9.如权利要求8所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸丁酯和丙烯酸羟乙酯的重量比例为(1～3)：1。
10.如权利要求8所述的高性能胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯还包括甲基丙烯酸异辛酯。
技术总结本发明涉及高分子材料领域，具体涉及到一种高性能胶粘剂。该高性能胶粘剂制备原料包括异氰酸酯、多元醇、扩链剂和助剂；所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇；所述聚酯多元醇的分子量为3500～8500g/mol。本发明中的高性能胶粘剂具有优异的初粘性，并且使用一定时间之后又容易剥离，不会留下大量的残胶，甚至对使用后的该胶粘剂进行简单的热处理，还能在一定程度上重复使用。此外，本发明中的高性能胶粘剂原料简单易取，生产成本少，应用广泛。
技术研发人员：张茂友
受保护的技术使用者：上海良基化工有限公司
技术研发日：2020.03.11
技术公布日：2020.06.05
