本發(fā)明涉及一種耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠及其制備方法，屬于熱塑性聚氨酯彈性體技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱塑性聚氨酯熱熔膠是將線型的或帶有少量支鏈的聚合物二元醇、低相對(duì)分子質(zhì)量的擴(kuò)鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)，生成鏈狀的高分子化合物氨基甲酸酯。聚氨酯熱熔膠常溫為固態(tài)，使用時(shí)加熱至一定溫度可熔化，可涂布于基材表面或制成薄膜、片材或膠條等多種形狀，經(jīng)冷卻而固化。熱塑性聚氨酯熱熔膠受熱一定溫度后變成粘稠狀液體，冷卻后又恢復(fù)原來(lái)的物性，因而利用此種特性可以反復(fù)加熱-冷卻固化，此種熱熔膠具有粘接強(qiáng)度較高，耐低溫、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。且加工方式靈活，綜合性能優(yōu)良，可與多種輔料混合加工，成品粘接工藝簡(jiǎn)便，浪費(fèi)少，不含有機(jī)溶劑，屬于環(huán)境友好材料，而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠被回收或二次利用。
聚氨酯熱熔膠已在鞋材、服裝、包裝印刷等領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，但是目前市場(chǎng)上的聚氨酯熱熔膠在使用過(guò)程中容易受水汽的侵蝕而發(fā)生性能降解；另外，現(xiàn)有聚氨酯熱熔膠在日常使用過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境中微生物的侵蝕，導(dǎo)致物質(zhì)變質(zhì)、發(fā)霉，從而影響聚氨酯熱熔膠制品表面潔凈，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致材料性能降解而無(wú)法使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，其具有優(yōu)異的抗水解性能和抗霉變性能，在潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期使用保持良好的機(jī)械性能，原料簡(jiǎn)單易得，成本低；本發(fā)明同時(shí)提供了簡(jiǎn)單易行的制備方法。
本發(fā)明所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，由以下重量百分含量的原料制成：
所述聚酯多元醇為羥值為18-38.4mg KOH/g，酸值為0.1-0.7mg KOH/g的脂肪族聚酯型二醇。優(yōu)選為聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚辛二酸丁二醇酯二醇或聚辛二酸己二醇酯二醇中的一種或多種。
所述二異氰酸酯為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、亞苯基-1，4-二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1，4-環(huán)己基-二異氰酸酯或癸烷-1，10-二異氰酸酯。優(yōu)選為4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。
所述擴(kuò)鏈劑為小分子量直鏈脂肪族二元醇。優(yōu)選為1，4-丁二醇，乙二醇，1，2-丙二醇或1，6-己二醇。更優(yōu)選為丁二醇、己二醇或它們的混合物。
所述擴(kuò)鏈劑為1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇或3-甲基-1,5-戊二醇中的一種或多種。
所述抗氧化劑為受阻酚類、亞磷酸酯類或含硫類抗氧化劑，優(yōu)選為1010、1076、168、626、DLTDP或DMTDP中的一種或多種。
所述抗霉菌劑為有機(jī)與無(wú)機(jī)復(fù)合型，有機(jī)抗霉菌劑為抗霉菌劑總質(zhì)量的25％-65％。優(yōu)選的，有機(jī)抗菌劑為8-羥基喹啉銅、10,10’-氧代雙吩惡砒或季銨鹽類抗菌劑；無(wú)機(jī)抗菌劑為納米氧化鋅、納米二氧化鈦或銀離子型氧化物。
所述抗水解劑為單碳化二亞胺或聚碳化二亞胺中的一種或兩種。
所述催化劑為有機(jī)鉍、有機(jī)錫或鈦酸酯類催化劑。
所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠的制備方法，是將聚酯多元醇、抗氧化劑、抗水解劑、復(fù)合抗菌劑和催化劑混合加熱至100-115℃，充分混合；二異氰酸酯加熱至60-75℃；擴(kuò)鏈劑加熱至40-60℃；將加熱后的各原料組分通過(guò)精確計(jì)量混合注入雙螺桿反應(yīng)機(jī)，混合物料在雙螺桿反應(yīng)機(jī)內(nèi)反應(yīng)塑化，經(jīng)水下切粒后得到目標(biāo)產(chǎn)品。
本發(fā)明制備的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，硬度為邵爾80-97A，起始流動(dòng)溫度為90-120℃。
本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)通過(guò)引入高效有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合型抗菌劑，提高了聚氨酯熱熔膠持久抗霉變性能；選擇的納米級(jí)無(wú)機(jī)抗菌劑在熱熔膠中能充分分散，使用簡(jiǎn)單、成本低、與其他添加劑相容性高；
(2)在原位聚合反應(yīng)過(guò)程中引入高效抗水解劑，使熱熔膠最終制品保持了非常高的抗水解性能，長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境中也能保持優(yōu)良的機(jī)械性能；
(3)本發(fā)明通過(guò)復(fù)配高效抗菌劑和耐水解劑獲得了具有持久耐水解和抗霉變的性能，二者具有良好的協(xié)同效果，大大拓寬了熱熔膠的應(yīng)用領(lǐng)域和使用壽命；
(4)所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠的制備方法，采用連續(xù)水下切造粒，生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于防水器材、鞋材、服裝和包裝貼合領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但其并不限制本發(fā)明的實(shí)施。
實(shí)施例1
所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，由以下重量百分含量的原料制成：
制備步驟如下：
將聚己二酸丁二醇酯二醇、T-9、1010、納米二氧化鈦、8-羥基喹啉銅和P200充分混合加熱至105℃；二異氰酸酯加熱至65℃保溫；擴(kuò)鏈劑加熱至45℃保溫；將加熱后的各原料組分通過(guò)精確計(jì)量混合后注入雙螺桿反應(yīng)機(jī)，混合物料在雙螺桿反應(yīng)機(jī)內(nèi)反應(yīng)塑化，經(jīng)水下切粒后得到產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的硬度為87A，起始流動(dòng)溫度為91℃。
實(shí)施例2
所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，由以下重量百分含量的原料制成：
制備步驟如下：
將聚己二酸丁二醇酯二醇、T-9、1010、納米二氧化鈦、聚季銨鹽和P200充分混合加熱至105℃；二異氰酸酯加熱至65℃保溫；擴(kuò)鏈劑加熱至45℃保溫；將加熱后的各原料組分通過(guò)精確計(jì)量混合后注入雙螺桿反應(yīng)機(jī)，混合物料在雙螺桿反應(yīng)機(jī)內(nèi)反應(yīng)塑化，經(jīng)水下切粒后得到產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的硬度為90A，起始流動(dòng)溫度為97℃。
實(shí)施例3
所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，由以下重量百分含量的原料制成：
制備步驟如下：
將聚己二酸己二醇酯二醇、T-9、1010、DLTDP、納米氧化鋅、聚季銨鹽和Stabaxol 1充分混合加熱至110℃；二異氰酸酯加熱至65℃保溫；擴(kuò)鏈劑加熱至45℃保溫；將加熱后的各原料組分通過(guò)精確計(jì)量混合后注入雙螺桿反應(yīng)機(jī)，混合物料在雙螺桿反應(yīng)機(jī)內(nèi)反應(yīng)塑化，經(jīng)水下切粒后得到產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的硬度為97A，起始流動(dòng)溫度為118℃。
對(duì)比例1
所述的耐水解抑菌型聚氨酯熱熔膠，由以下重量百分含量的原料制成：
制備步驟如下：
將聚己二酸丁二醇酯二醇、T-9、1010、充分混合加熱至110℃；二異氰酸酯加熱至65℃保溫；擴(kuò)鏈劑加熱至45℃保溫；將加熱后的各原料組分通過(guò)精確計(jì)量混合后注入雙螺桿反應(yīng)機(jī)，混合物料在雙螺桿反應(yīng)機(jī)內(nèi)反應(yīng)塑化，經(jīng)水下切粒后得到產(chǎn)品。所得產(chǎn)品的硬度為90A，起始流動(dòng)溫度為96℃。
將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1所得粒子做成片材，分別進(jìn)行耐水解和抗霉菌性能檢測(cè)。其中耐水解測(cè)試條件為40℃水浴放置7天，抗霉菌測(cè)試為淤泥中埋放90天。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1實(shí)施例和對(duì)比例1所得產(chǎn)品的性能檢測(cè)結(jié)果
本發(fā)明采用高效耐水解劑和復(fù)合型抗菌劑，合成了具有持久抗霉變性能的聚氨酯熱熔膠。產(chǎn)品經(jīng)長(zhǎng)期水汽或霉菌的侵蝕仍維持了較高的力學(xué)性能，且表面保持清潔規(guī)整。該發(fā)明提供的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、高效，原料價(jià)廉易得，能有效拓寬聚氨酯熱熔膠在潮濕多菌環(huán)境中的應(yīng)用，產(chǎn)品能夠廣泛應(yīng)用于服裝、鞋材、防水膠條和包裝印刷等領(lǐng)域。