基于改性SBS预混物制备的PUR热熔胶及其搅拌系统的制作方法

基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶及其搅拌系统
技术领域
1.本发明涉及胶粘剂技术领域，特别涉及一种改性sbs预混物制备pur热熔胶及其搅拌系统。


背景技术：

2.反应型聚氨酯热熔胶，也称为pur热熔胶，单组分，不含有机溶剂，绿色环保无毒无污染，可在高温和低温环境下施工，施胶后具有很好的粘结性能和耐热性。在空气中经湿气固化，完全固化后具有优良的粘接强度和抗冲击性能；具有极高的反应活性，对多种材质显示出极好的粘接性。
3.pur热熔胶固化过程分为两个阶段，分别为冷却凝聚定位和湿气固化成型。在第一个阶段，pur热熔胶与普通热塑性热熔胶一样，胶黏剂加热熔融，施胶于基材上后，冷却凝聚产生初粘强度，对初黏定位要求很高；在湿气固化阶段，pur热熔胶与基材、空气中的湿气发生扩链反应，形成聚氨酯分子链刚性结构，从而使其具有高粘接强度，避免造成假性粘结和起泡等缺陷。
4.现有技术一种聚氨酯改性sbs胶粘剂及其制备方法cn201510678679采用聚氨酯预聚体改善sbs胶黏剂的高断裂伸长率及拉伸剪切强度胶黏剂的问题，配方中含有大量的有机溶剂，不适用于pur热熔胶中；湿气固化多元接枝溶剂型胶黏剂的制备方法cn201010124078采用接枝sbs和硅烷偶联剂方式，制备安全环保、不以苯类等有毒物质为溶剂，并且制备得到的湿气固化多元接枝溶剂型胶黏剂。配方中仍含有大量的有机溶剂。一种免保压的pur热熔胶粘剂及其制备方法cn112251185a增粘树脂为松香树脂、萜烯树脂、烷基酚醛树脂和二甲苯树脂中的一种并未采用sbs类树脂，同时改配方随温度的升高，边缘极容易造成粘结不良现象。而且现有的pur热熔胶在使用时，特别是高温环境下，初黏定位低，容易翘边反弹，夏天温度升高容易起泡等问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种具有高初黏定位，且夏天高温不起泡的改性sbs预混物制备的pur热熔胶及其制备方法。
6.为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种改性sbs预混物制备的pur热熔胶用的搅拌装置，它包括有底座，底座顶部活动安装有旋转座，旋转座顶部安装有搅拌桶，旋转座两侧的底座顶部竖直固定有立柱，两条立柱顶部之间固定有横梁，横梁顶部中心处安装有搅拌电机，横梁底部中心处竖直安装有搅拌轴，搅拌轴顶部向上穿过横梁与搅拌电机的传动轴连接，搅拌轴下部向下延伸至搅拌桶内腔下部形成有搅拌端，搅拌桶内腔的搅拌轴上安装有搅拌组件，搅拌桶顶部固定安装有旋转环，旋转环的中心线与搅拌轴的中心线位于同一直线上，旋转环的内环面上设有齿牙，旋转环的搅拌轴上安装有第一齿轮，搅拌轴一侧的横梁底部活动安装有旋转轴，旋转轴底部安装有第二齿轮，安装后的第二齿轮一侧与第一齿轮啮合，第二齿轮另一侧与齿牙啮合。
7.所述的搅拌组件包括有横臂，横臂中部固定在搅拌桶内腔上部的搅拌轴上，横臂下方的搅拌轴上安装有主搅拌叶片，横臂两端顶部竖直固定有竖臂，竖臂上安装有副搅拌叶片，安装后的副搅拌叶片与主搅拌叶片相互错位分布。
8.所述的搅拌桶顶部安装有进料管，搅拌桶一侧底部安装有出料管，搅拌桶内腔底部设有倾斜的导料面，导料面较低一端与出料管连接。
9.一种改性sbs预混物制备的pur热熔胶，各组份的质量份为：
10.接枝sbs预混物10-40份；
11.多聚异氰酸脂8-20份；
12.聚酯多元醇10-50份；
13.聚醚多元醇1-20份；
14.抗氧剂0.01-0.1份；
15.扩链剂0.5～1份。
16.所述热塑性丁苯橡胶为线形/星型结构热塑性丁苯橡胶中的一种或线形与星型结构的热塑性丁苯橡胶组成的混合物；
17.所述接枝sbs预混物为sbs接枝缩水甘油甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯与萜烯树脂、聚α甲基苯乙烯树脂共混物；sbs为分子量＜100000，熔融指数＞10的线性物质，首选yh-792s，萜烯树脂、聚α甲基苯乙烯树脂首选熔点在85-120℃之间物质。
18.聚酯多元醇是数均分子量为2000～8500的聚己内酯二醇、己二酸聚酯多元醇、癸二酸聚酯多元醇、十二烷酸聚酯多元醇、新戊二醇中的一种或多种混合使用；
19.多聚异氰酸脂为mdi-100、mdi-50、tdi、hdi其中的一种或者几种混合物
20.聚醚多元醇采用ppg400、ppg1000、ppg2000、petg400、petg1000或者双酚a聚醚中的一种或者多种；
21.抗氧剂为1010、168抗氧剂一种或者多种；
22.扩链剂为小分子扩链剂；
23.优选的，所述组分的重量配比为：
24.接枝sbs预混物20份；
25.多聚异氰酸脂10份；
26.聚酯多元醇59.4份；
27.聚醚多元醇10份；
28.抗氧剂0.1份；
29.扩链剂0.5份。
30.更优选的，所述热塑性sbs为yh-792sbs橡胶；聚酯多元醇为赢创和上海昆勒聚酯多元醇比如7250、+7320+上海昆勒6193+6184+6073+6067，抗氧剂1010:168＝1:1，扩链剂为新戊二醇。
31.本发明添加接枝sbs预混物后，熔融粘度130℃会增加，开放时间缩短，初黏定位剥离强度增加明显，添加接枝sbs预混物对最终强度没有影响，制膜后立刻日晒24h，添加接枝sbs预混物的表面无起泡现象。
附图说明
32.图1为本发明的搅拌系统示意图。
33.图2为本发明的齿轮安装示意图。
具体实施方式
34.下面对本发明作进一步说明，制备本发明的一种改性sbs预混物制备的pur热熔胶包括两部分，改性sbs预混物制备和pur热熔胶合成：
35.sbs热塑性弹性体是苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物，在加热时没有明显的剪切流动和温度敏感性，可以作为ipn互穿网络的模板，并具有很高的撕裂强度，韧性好，固化快，施工简单等优点，但相容性需要特别考量。
36.实施案例1:pur热熔胶pvc膜平贴发泡板
37.首选制备本发明所需的接枝sbs预混物接枝sbs预混物的准备sbs2000g(yh-792)、萜烯树脂2000g(m105)、聚α甲基苯乙烯树脂(kristalexf85)2000g按照1:1:1等比例添加入真空透明反应釜中160℃高速搅拌混合脱水，真空度保持≤-0.09mpa，1h后降温至120℃，通入高纯氮气泄压；从反应釜底部投入缩水甘油甲基丙烯酸酯100g、甲基丙烯酸甲酯100g混合物和另外一口在底部滴入光引发剂，在反应釜外部添加紫外光光源进行光引发聚合，上口冷凝循环底部投料，整体反应时间在1h，反应完毕升温至150℃抽真空，去除未反应完全的原料，备用，添加入pur热熔胶合成釜中制备pur热熔胶。
38.pur热熔胶合成材料清单：
39.接枝sbs预混物100g
40.多聚异氰酸脂100g(mdi-100)
41.聚酯多元醇594g(赢创7250350g，赢创7320100g，上海昆勒rs6184100g，上海昆勒rs6069194g)
42.聚醚多元醇100g(ppg2000100g)
43.抗氧剂1g(1010和168各0.5g)
44.扩链剂5g(新戊二醇5g)
45.将酯多元醇0，聚醚多元醇、抗氧剂、接枝sbs预混物逐步加入新合成反应釜中，在140-150℃下，高速剪切，真空度(-0.09到-0.1mpa)之间，脱水1h，将接枝sbs预混物与聚酯多元醇和聚醚多元醇形成ipn互传网络；将物料降温至80-90℃，投入mdi-100(提前预溶解好)，并高速混合反应1h，期间滴加小分子扩链剂新戊二醇，温度控制＜100℃以内，保持负压；带反应完毕后将物料升温到120-130℃真空脱泡30min后出料；
46.熔融粘度130℃10000cps，开放时间25℃3min，制膜30s后25cm剥离强度30n，最终剥离强度60n
47.实施案例2:pur热熔胶三胺纸包覆木工板
48.首先制备本发明所需的接枝sbs预混物接枝sbs预混物的准备sbs2000g(yh-792)、萜烯树脂2000g(m105)、聚α甲基苯乙烯树脂(kristalexf100)2000g按照1:1:1等比例添加入真空透明反应釜中160℃高速搅拌混合脱水，真空度保持≤-0.09mpa，1h后降温至120℃，通入高纯氮气泄压；从反应釜底部投入缩水甘油甲基丙烯酸酯100g、甲基丙烯酸甲酯100g混合物和另外一口在底部滴入光引发剂，在反应釜外部添加紫外光光源进
行光引发聚合，上口冷凝循环底部投料，整体反应时间在1h，反应完毕升温至150℃抽真空，去除未反应完全的原料，备用，添加入pur热熔胶合成釜中制备pur热熔胶。
49.pur热熔胶合成材料清单：
50.接枝sbs预混物210g
51.多聚异氰酸脂110g(mdi-100)
52.聚酯多元醇574g(赢创7250200g，赢创7380100g，上海昆勒rs6078137g，上海昆勒rs6073137g)
53.聚醚多元醇100g(ppg1000100g)
54.抗氧剂1g(1010和168各0.5g)
55.扩链剂5g(新戊二醇5g)
56.将酯多元醇，聚醚多元醇、抗氧剂、接枝sbs预混物逐步加入新合成反应釜中，在140-150℃下，高速剪切，真空度(-0.09到-0.1mpa)之间，脱水1h，将接枝sbs预混物与聚酯多元醇和聚醚多元醇形成ipn互传网络；将物料降温至80-90℃，投入mdi-100(提前预溶解好)，并高速混合反应1h，期间滴加小分子扩链剂新戊二醇，温度控制＜100℃以内，保持负压；带反应完毕后将物料升温到120-130℃真空脱泡30min后出料；
57.熔融粘度130℃35000cps，开放时间25℃2min，制膜10s后25cm剥离强度40n，最终剥离强度65n。
58.实施案例3:pur热熔胶家具板封边胶
59.首先制备本发明所需的接枝sbs预混物，其中，接枝sbs预混物的制备：sbs2000g(yh-792)、萜烯树脂2000g(m105)、聚α甲基苯乙烯树脂(kristalexf100)2000g按照1:1:1等比例添加入真空透明反应釜中160℃高速搅拌混合脱水，真空度保持≤-0.09mpa，1h后降温至120℃，通入高纯氮气泄压；从反应釜底部投入缩水甘油甲基丙烯酸酯100g、甲基丙烯酸甲酯100g混合物和另外一口在底部滴入光引发剂，在反应釜外部添加紫外光光源进行光引发聚合，上口冷凝循环底部投料，整体反应时间在1h，反应完毕升温至150℃抽真空，去除未反应完全的原料，备用，添加入pur热熔胶合成釜中制备pur热熔胶。
60.pur热熔胶合成材料清单：
61.接枝sbs预混物400g
62.多聚异氰酸脂90g(mdi-100)
63.聚酯多元醇300g(赢创7380100g，上海昆勒rs6078100g，上海昆勒rs6073100g)
64.聚醚多元醇100g(ppg40050g，双酚a聚醚400,50g)
65.抗氧剂1g(1010和168各0.5g)
66.粉体：硅微粉1250目100g
67.扩链剂5g(新戊二醇5g)
68.将酯多元醇，聚醚多元醇、抗氧剂、接枝sbs预混物逐步加入新合成反应釜中，升温至130℃后液体料高速分散20min，逐步加入硅微粉进行高速分散，在140-150℃下，高速剪切，真空度(-0.09到-0.1mpa)之间，脱水1h，将接枝sbs预混物与聚酯多元醇和聚醚多元醇形成ipn互传网络；将物料降温至80-90℃，投入mdi-100(提前预溶解好)，并高速混合反应1h，期间滴加小分子扩链剂新戊二醇，温度控制＜100℃以内，保持负压；带反应完毕后将物料升温到120-130℃真空脱泡30min后出料；
69.熔融粘度130℃105600cps，开放时间25℃1min，制膜10s后25cm剥离强度50n，最终剥离强度85n。
70.对比例1：
71.多聚异氰酸脂100g(mdi-100)
72.聚酯多元醇594g(赢创7250350g，赢创7320100g，上海昆勒rs6184100g，上海昆勒rs6069194g)
73.聚醚多元醇100g(ppg2000100g)
74.抗氧剂1g(1010和168各0.5g)
75.扩链剂5g(新戊二醇5g)
76.将酯多元醇0，聚醚多元醇、抗氧剂逐步加入新合成反应釜中，在140-150℃下，高速剪切，真空度(-0.09到-0.1mpa)之间，脱水1h；将物料降温至80-90℃，投入mdi-100(提前预溶解好)，并高速混合反应1h，期间滴加小分子扩链剂新戊二醇，温度控制＜100℃以内，保持负压；带反应完毕后将物料升温到120-130℃真空脱泡30min后出料；
77.熔融粘度130℃4500cps，开放时间25℃20min，制膜30s后25cm剥离强度5n，最终剥离强度65n。
78.实施例的对比性能如下表：
[0079][0080]
根据对比例，添加接枝sbs预混物后，熔融粘度130℃会增加，开放时间缩短，初黏定位剥离强度增加明显，添加接枝sbs预混物对最终强度没有影响，制膜后立刻日晒24h，添加接枝sbs预混物的表面无起泡现象。
[0081]
可见，本发明对提高聚氨酯热熔胶对初黏定位能力具有很大的技术意义与突破。
[0082]
上述胶水用的搅拌系统包括有底座1，底座1顶部活动安装有旋转座2，旋转座2顶部安装有搅拌桶3，搅拌桶3顶部安装有进料管16，搅拌桶3一侧底部安装有出料管17，搅拌桶3内腔底部设有倾斜的导料面18，导料面18较低一端与出料管17连接，旋转座2两侧的底座1顶部竖直固定有立柱4，两条立柱4顶部之间固定有横梁5，横梁5顶部中心处安装有搅拌电机6，横梁5底部中心处竖直安装有搅拌轴7，搅拌轴7顶部向上穿过横梁5与搅拌电机6的传动轴连接，搅拌轴7下部向下延伸至搅拌桶3内腔下部形成有搅拌端，搅拌桶3内腔的搅拌轴7上安装有搅拌组件，搅拌桶3顶部固定安装有旋转环8，旋转环8的中心线与搅拌轴7的中心线位于同一直线上，旋转环8的内环面上设有齿牙9，旋转环8的搅拌轴7上安装有第一齿轮10，搅拌轴7一侧的横梁5底部活动安装有旋转轴21，旋转轴21底部安装有第二齿轮11，安装后的第二齿轮11一侧与第一齿轮10啮合，第二齿轮11另一侧与齿牙9啮合；所述的搅拌组件包括有横臂12，横臂12中部固定在搅拌桶3内腔上部的搅拌轴7上，横臂12下方的搅拌轴7上安装有主搅拌叶片13，横臂12两端顶部竖直固定有竖臂14，竖臂14上安装有副搅拌叶片15，安装后的副搅拌叶片15与主搅拌叶片13相互错位分布。采用本实施例后，先将待搅拌的
胶水原料通过进料管加入搅拌桶内，胶水原料加入后启动搅拌电机，搅拌电机通过传动轴带动搅拌轴旋转，搅拌轴带动主搅拌叶片旋转对胶水原料进行搅拌，搅拌轴同时带动横臂旋转，横臂再带动竖臂以搅拌轴为中心旋转对胶水原料进行搅拌，竖臂带动副搅拌叶片以搅拌轴为中心旋转对胶水原料进行再次搅拌，同时搅拌轴通过第一齿轮带动第二齿轮，第二齿轮通过齿牙带动旋转环旋转，旋转环再带动搅拌桶旋转，搅拌桶带动胶水原料进行旋转进行搅拌。
[0083]
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶用的搅拌系统，它包括有底座(1)，其特征在于：底座(1)顶部活动安装有旋转座(2)，旋转座(2)顶部安装有搅拌桶(3)，旋转座(2)两侧的底座(1)顶部竖直固定有立柱(4)，两条立柱(4)顶部之间固定有横梁(5)，横梁(5)顶部中心处安装有搅拌电机(6)，横梁(5)底部中心处竖直安装有搅拌轴(7)，搅拌轴(7)顶部向上穿过横梁(5)与搅拌电机(6)的传动轴连接，搅拌轴(7)下部向下延伸至搅拌桶(3)内腔下部形成有搅拌端，搅拌桶(3)内腔的搅拌轴(7)上安装有搅拌组件，搅拌桶(3)顶部固定安装有旋转环(8)，旋转环(8)的中心线与搅拌轴(7)的中心线位于同一直线上，旋转环(8)的内环面上设有齿牙(9)，旋转环(8)的搅拌轴(7)上安装有第一齿轮(10)，搅拌轴(7)一侧的横梁(5)底部活动安装有旋转轴(21)，旋转轴(21)底部安装有第二齿轮(11)，安装后的第二齿轮(11)一侧与第一齿轮(10)啮合，第二齿轮(11)另一侧与齿牙(9)啮合。2.根据权利要求1所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶用的搅拌系统，其特征在于：所述的搅拌组件包括有横臂(12)，横臂(12)中部固定在搅拌桶(3)内腔上部的搅拌轴(7)上，横臂(12)下方的搅拌轴(7)上安装有主搅拌叶片(13)，横臂(12)两端顶部竖直固定有竖臂(14)，竖臂(14)上安装有副搅拌叶片(15)，安装后的副搅拌叶片(15)与主搅拌叶片(13)相互错位分布；搅拌桶(3)顶部安装有进料管(16)，搅拌桶(3)一侧底部安装有出料管(17)，搅拌桶(3)内腔底部设有倾斜的导料面(18)，导料面(18)较低一端与出料管(17)连接。3.基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：所述pur热熔胶各组份的质量份为：接枝sbs预混物10-40份、多聚异氰酸脂8-20份、聚酯多元醇10-50份、聚醚多元醇1-20份、抗氧剂0.01-0.1份、扩链剂0.5-1份。4.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：所述pur热熔胶的制备方法为：第一步骤：接枝sbs预混物的准备sbs、萜烯树脂、聚α甲基苯乙烯树脂按照1:1:1等比例添加入真空透明反应釜中160℃高速搅拌混合脱水1h后降温至120℃，通入高纯氮气泄压；第二步骤：从底部投入缩水甘油甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯混合物和在底部滴入光引发剂，在反应釜外部添加光源进行光引发聚合，上口冷凝循环底部投料，整体反应时间在1h；第三步骤：反应完毕升温至150℃抽真空，去除未反应完全的原料，备用，添加入pur热熔胶合成釜中制备pur热熔胶；第四步骤：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、抗氧剂、接枝sbs预混物逐步加入反应釜中，在140-150℃下，高速剪切，真空度(-0.09到-0.1mpa)之间，脱水1h，将接枝sbs预混物与聚酯多元醇和聚醚多元醇形成ipn互传网络；第五步骤：将物料降温至80-90℃，投入多聚异氰酸脂，并高速混合反应1h，期间滴加小分子扩链剂，温度控制＜100℃以内，保持负压；第六步骤：将物料升温到120-130℃真空脱泡30min后出料；得到改性sbs预混物pur热熔胶。5.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：所属接枝sbs预混物由sbs、聚α甲基苯乙烯树脂、萜烯树脂在120-160℃高温混合形成，sbs、聚α甲基苯乙烯树脂、萜烯树脂的质量比为1:0.9-1.2-:1-1.1。
6.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：缩水甘油甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：0.1-20。7.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：sbs为分子量＜100000，熔融指数＞10的线性物质，首选yh-792s。8.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：多聚异氰酸脂为mdi-100、mdi-50、tdi、hdi其中的一种或多种混合物。9.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：聚酯多元醇是数均分子量为2000～8500的聚己内酯二醇、己二酸聚酯多元醇、癸二酸聚酯多元醇、十二烷酸聚酯多元醇中的一种或多种混合物。10.根据权利要求3所述的基于改性sbs预混物制备的pur热熔胶，其特征在于：聚醚多元醇采用ppg400、ppg1000、ppg2000、petg400、petg1000、双酚a聚醚中的一种或多种混合物；抗氧剂为1010、168抗氧剂一种或多种混合物；扩链剂为小分子多元醇。

技术总结
本发明提供的基于改性SBS预混物制备的PUR热熔胶，所述PUR热熔胶各组份的质量份为：接枝SBS预混物10-40份、多聚异氰酸脂8-20份、聚酯多元醇10-50份、聚醚多元醇1-20份、抗氧剂0.01-0.1份、扩链剂0.5-1份。本发明添加接枝SBS预混物后，熔融粘度130℃会增加，开放时间缩短，初黏定位剥离强度增加明显，添加接枝SBS预混物对最终强度没有影响，制膜后立刻日晒24h，添加接枝SBS预混物的表面无起泡现象。添加接枝SBS预混物的表面无起泡现象。添加接枝SBS预混物的表面无起泡现象。


技术研发人员：徐迪 杨洪涛 王磊 曾介东 尹立新 付永柏
受保护的技术使用者：湖南浩森胶业有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/8/24