[发明专利]一种生物基型耐低温共聚酯热熔胶及其制备方法

说明书

本发明公开一种生物基型耐低温共聚酯热熔胶及其制备方法，其主要是使用大量的生物基型原料替代石油基原料，如异山梨醇、蓖麻油、二聚酸、癸二酸、2,5‑呋喃二甲酸等，进一步提升产物的环保属性；通过设计独特原料构成及配比，使得该生物基型共聚酯热熔胶在耐低温的基础上，还具有较好的粘接性能和机械性能。

技术领域

本发明涉及一种生物基型耐低温共聚酯热熔胶及其制备方法，属于共聚酯热熔胶及其制备领域。

背景技术

随着可持续经济的发展，聚酯热熔胶不仅有着“绿色胶黏剂”之称，价格低廉，且有优良的耐热、耐湿性，耐老化等特点，使其越来越受到各个行业的广泛应用。同时，部分行业和地区，由于领域或使用温度较低，需要聚酯热熔胶具有较低的玻璃化转变温度及优良的粘接性能和热稳定性。而现有的常规可耐低温的聚酯热熔胶，其主要原料基本上都来源于日益短缺的石化资源，如对苯二甲酸、间苯二甲酸等，同时随着环保要求的进一步提高，寻找可再生的生物基原料取代石油基原料迫在眉睫。

而目前发现的生物基型原料，如2,5-呋喃二甲酸（FDCA）、异山梨醇等，虽已有较多文献证明其可作为原料应用于共聚酯热熔胶体系，但产物的熔点和玻璃化温度均较高。如中国专利CN 108659209 A、CN 108467479A和CN 109161007 A等制备了一系列的2,5-呋喃二甲酸基共聚酯，其广泛应用于材料、薄膜、纤维、工程塑料等领域，这些领域的材料熔点都比较高；中国专利CN108148189A、CN108976401A等合成的异山梨醇型的聚酯具有较好的力学性能，广泛应用于包装材料，但其玻璃化温度和熔点较高，低温使用易发脆。

故，如何提供一种生物基型耐低温共聚酯热熔胶，满足特定场合应用，成为待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种生物基型耐低温的共聚酯热熔胶及其制备方法，其以生物基型原料为主要原料，且使得最终产物还具有较低的熔点和玻璃化转变温度、良好的粘接性能、机械性能，和较短的开放时间等优点。

本发明所采用的技术方案为：一种生物基型耐低温共聚酯热熔胶，其原料构成包括：由二聚酸、癸二酸和2,5-呋喃二甲酸的混合物构成的二元酸，由丁二醇、异山梨醇、聚硅氧烷和蓖麻油的混合物构成的二元醇，催化剂和抗氧剂。

上述二元酸与二元醇的摩尔比为1:1.5；

上述二元酸中，二聚酸 : 癸二酸 : 2,5-呋喃二甲酸的摩尔比为1 : 0.5~0.6 : 0.25~0.36；

上述二元醇中，聚硅氧烷为含有聚乙二醇链段的双羟基封端聚硅氧烷，其结构式具体为：

，其中，m的范围为5~30，n的范围为15~40；优选的，m为17，n为23；蓖麻油的羟基官能度为2~3，优选为2.7；

且二元醇中，丁二醇 : 异山梨醇 : 聚硅氧烷 : 蓖麻油的摩尔比为1 : 0.8~1 :0.008~0.025 : 0.008~0.015；

上述催化剂为钛酸四丁酯，其加入量为二元酸总质量的0.05%；

上述抗氧剂的牌号为168或1010，其加入量为二元酸总质量的0.03%。

上述生物基型耐低温共聚酯热熔胶的制备方法，步骤如下：

（1）将选用的二元酸、二元醇和催化剂按比例加入到反应釜中进行酯化反应，起始反应温度为165℃，逐步升温至225℃，当反应生成的水量达到理论出水量的95%及以上时，酯化反应结束；

（2）将温度控制在235℃~250℃，真空控制在90Pa~180Pa条件下进行缩聚反应，2h后缩聚反应结束，并在缩聚反应结束前10min加入抗氧剂；

（3）解除真空，趁热出料即得。