CN115216263B - 一种服装布料贴合用热熔胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及粘合剂领域，具体公开了一种服装布料贴合用热熔胶及其制备方法。一种服装布料贴合用热熔胶的原料包括改性聚酰胺树脂100份；粘度调节剂10‑18份；增粘剂20‑30份；无机金属氧化物填充剂7‑13份；抗氧化剂0.1‑0.5份；其制备方法为：S1：将改性聚酰胺树脂、粘度调节剂、增粘剂、无机金属氧化物填充剂以及抗氧化剂混合后在惰性气体条件下搅拌均匀；S2：在温度为270‑300℃，压力为1.5‑2.0MPa下反应，得到热熔胶。其具有提高聚酰胺树脂的耐热性能，进一步减少热熔胶从衬布渗出的情况出现。

Description

一种服装布料贴合用热熔胶及其制备方法

技术领域

本申请涉及粘合剂领域，更具体地说，它涉及一种服装布料贴合用热熔胶及其制备方法。

背景技术

热熔胶粘剂是指胶粘剂在受热熔融状态下进行粘合的一种胶粘剂。其特点是不含溶剂，在室温下呈固态，加热到其熔点温度时则呈液态，具流动性，并表现出优异的粘接性能，能很快地与其他物体粘接在一起，待冷却后即形成高强度的粘接。

该种胶粘剂在使用过程中无需挥发溶剂，不会给环境带来污染，利于资源的再生和环境的保护；而且可制成块状、薄膜状、条状或粒状，使包装、贮运和使用都极为方便；另外，热熔胶粘剂使用方便，粘接速度快，满足工业化生产的自动化和高效率的要求。由于热熔胶具有以上的特点，使其成胶粘剂中发展最快的品种之一，并在诸多行业中得到广泛的应用。

目前，在服装领域经常会使用到粘合衬，粘合衬是一种涂有热熔胶的衬里，是布艺制作经常用到的辅料之一。粘合衬经过加温熨压附着在布料的背面，当布料需要表达挺括、厚度时可以通过添加粘合衬加以体现。在对粘合衬和布料粘合的时候，常会使用聚酰胺热熔胶来涂覆布料。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：聚酰胺热熔胶的主要原料聚酰胺树脂对温度的敏感度过高，当温度过高时就会出现聚酰胺树脂渗出衬布的现象。

发明内容

为了提高聚酰胺树脂的耐热性能，进一步减少热熔胶从衬布渗出的情况出现，本申请提供一种服装布料贴合用热熔胶及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种服装布料贴合用热熔胶，采用如下的技术方案：

一种服装布料贴合用热熔胶，由包括如下重量份的原料制成：

改性聚酰胺树脂100份；

粘度调节剂10-18份；

增粘剂20-30份；

无机金属氧化物填充剂7-13份；

抗氧化剂0.1-0.5份；

所述改性聚酰胺树脂经包括在聚酰胺树脂上接枝二元羧酸后，再于还原氛围中使得二元羧酸的羰基还原成羟基的步骤制备得到。

通过采用上述技术方案，布料贴合热熔胶由改性聚酰胺树脂做基料，改性聚酰胺树脂是通过将二元羧酸接枝到聚酰胺树脂上得到的，将二元羧酸接枝到聚酰胺树脂能够使聚酰胺树脂的韧性提升。通过将聚酰胺树脂上的羰基还原成羟基后，得到的产物与无机金属氧化 物填充剂结合使聚酰胺树脂的耐热性提升。同时在通过增粘剂和粘度调节剂对聚酰胺树脂进行粘度调整，使聚酰胺热熔胶更快更好的粘接在衬布上，通过加入抗氧化剂有助于保护聚酰胺热熔胶在熔融状态下的应用与混合，同时也保护热熔胶不会随时间的推移而氧化。以二元羧酸改性聚酰胺树脂后再将二元羧酸上的羰基还原后制备得到改性聚酰胺树脂，改性聚酰胺树脂和无机金属氧化物填充剂复配后，降低了聚酰胺热熔胶对温度的敏感性，提升了聚酰胺热熔胶的耐热性。

优选的，所述改性聚酰胺的具体制备方法包括如下步骤：

S1：将聚酰胺树脂与二元羧酸按照(1-3)：1的比例混合，滴加磷酸，在真空环境下搅拌升温反应后降温得到中间体；

S2：向中间体中通入氢气和催化剂，反应后冷却，得到改性聚酰胺树脂。

通过采用上述技术方案，S1中通过用二元羧酸中的羧基与聚酰胺树脂的酰胺键发生脱水缩合反应；在该反应中，原本在酰胺键的氢之间存在的氢键断裂，羧基脱羟之后形成的羰基和酰胺键脱氢后的氮相连接，从而增加了分子间的距离，进而提高了聚酰胺树脂的韧性，S2中是将接枝后的聚酰胺树脂上的羰基还原成羟基：通过氢气的加入，再加入催化剂，在一定的条件下，氢气的还原性会使羰基还原成羟基，该羟基和原料中的无机金属氧化物填充剂之间的配合可以提高聚酰胺的耐热性。

优选的，所述无机金属氧化物填充剂选自氧化铝和氧化镁中的至少一种。

通过采用上述技术方案，氧化铝和氧化镁都是晶体结构，当上述无机金属氧化物填充剂在高温下和改性聚酰胺树脂混合反应后，改性聚酰胺树脂上的羟基与氧化铝和氧化镁中的铝离子能发生无机聚合反应，生成三维结构的无机聚合物，从而提高了聚酰胺热熔胶的耐热性。

优选的，所述无机金属氧化物填充剂为氧化铝和氧化镁，氧化铝和氧化镁的质量比为(0.5-1.5)：1。

通过采用上述技术方案，在氧化铝和氧化镁的质量比例为(0.5-1.5)：1时，在加热条件下，改性聚酰胺树脂中的羟基与铝离子和镁离子结合的效果最明显，生成的三维结构的无机聚合物的含量最多，体现出来更加优异的的耐热性能。

优选的，S1中的磷酸浓度为83-87％。

通过采用上述技术方案，83-87％浓度的磷酸为粘稠状溶液，并且容易结晶，同时，磷酸为三元中强酸，分三步电离，具有酸的通性，在聚酰胺树脂与二元羧酸的脱水缩合过程中，83-87％浓度的磷酸能结合掉缩合生成的水生成半水合物结晶，有促进缩合反应发生的作用。

优选的，S1中先升温到250-270℃，再降温到160-200℃。

通过采用上述技术方案，首先升温到250-270℃的温度范围时，此时磷酸结合水的效率最高，聚酰胺和二元羧酸的脱水反应的更加充分。当反应完成后将温度降至160-200℃的温度范围后通入氢气进行还原反应，在这个温度范围下，催化剂硼氢化钠能最高效的对S1过程中制备的中间体进行催化还原反应，使得聚酰胺树脂上接枝的羧基上的羰基最大程度的变成羟基。

优选的，所述粘度调节剂为微晶蜡；所述增粘剂为萜烯树脂；所述抗氧化剂为N,N,N’,N’-四苯基氨基甲烷。

通过采用上述技术方案，N,N,N’,N’-四苯基氨基甲烷作为抗氧化剂，其抗氧基抗氧效能高，污染性和着色性小。其突出的优点是迁移性小，污染性低，毒性微，具有良好的耐热性和抗氧性；微晶蜡以C31-70的支链饱和烃为主，含少量的环状、直链烃，灰分在0.05％以下，此种蜡黏性较大，且具有延展性，在低温下不脆弱，在与熔融树脂混合时具有防止熔融树脂分离析出的特性；萜烯树脂具有色浅、低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定性好，相容性和溶解性好等优点。

第二方面，本申请提供一种服装布料贴合用热熔胶的制备方法，采用如下的技术方案：

一种服装布料贴合用热熔胶的制备方法，包括如下制备步骤：

S1：将改性聚酰胺树脂、粘度调节剂、增粘剂、填充剂以及抗氧化剂混合后在惰性气体条件下搅拌均匀；

S2：在温度为270-300℃，压力为1.5-2.0MPa下反应，得到热熔胶。

通过采用上述技术方案，通过将所有原料进行混合加热反应，是各个原料能跟好更充分的融合在一起，用惰性气体进行置换反应釜中的气体可防止反应釜当中的一些易燃易爆气体发生爆炸，其次，在进行搅拌和真空加压反应为了使反应发生的更充分，最终得到的热熔胶性能最优，不但拥有耐热性并且也增强了韧性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用的布料贴合热熔胶由改性聚酰胺树脂做基料，改性聚酰胺树脂是通过将二元羧酸接枝到聚酰胺树脂上并将聚酰胺树脂上的羰基还原成羟基后得到，从而实现对聚酰胺树脂的韧性提升。得到的改性聚酰胺树脂与无基金属氧化物填充剂结合使聚酰胺树脂的耐热性提升。

2、本申请中优选采用83-87％浓度的磷酸，在这个浓度范围的磷酸为粘稠状溶液，并且容易结晶。磷酸具有酸的通性，在聚酰胺树脂与二元羧酸的脱水缩合过程中，83-87％浓度的磷酸能结合掉缩合生成的水生成半水合物结晶，有促进缩合反应发生的作用。

3、本申请的方法，N,N,N’,N’-四苯基氨基甲烷作为抗氧化剂，其抗氧基抗氧效能高，污染性和着色性小。其突出的优点是迁移性小，污染性低，毒性微，具有良好的耐热性和抗氧性；微晶蜡以C31-70的支链饱和烃为主，含少量的环状、直链烃，灰分在0.05％以下，此种蜡黏性较大，且具有延展性，在低温下不脆弱，在与熔融树脂混合时具有防止熔融树脂分离析出的特性；萜烯树脂具有色浅、低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定性好，相容性和溶解性好等优点。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

一种服装布料贴合用热熔胶的制备例

聚酰胺树脂为011树脂；

二元羧酸为十一碳二元羧酸；

制备例1

改性聚酰胺树脂的制备方法：

S1：将25kg聚酰胺树脂与15kg二元羧酸混合，加入有抽真空和冷凝系统的反应器中，真空度为670mmHg，滴加0.02kg，浓度为85％的磷酸，在搅拌下升温到260℃反应1h，再降温到180℃得到中间体；

S2：向中间体中通入氢气，并加入0.7kg硼氢化钠，反应1h后冷却到室温，得到改性聚酰胺树脂。

制备例2

改性聚酰胺树脂的制备方法：

S1：将20kg聚酰胺树脂与20kg二元羧酸混合，加入有抽真空和冷凝系统的反应器中，真空度为670mmHg，滴加0.03kg，浓度为85％的磷酸，在搅拌下升温到260℃反应1h，再降温到180℃得到中间体；

S2：向中间体中通入氢气，并加入0.5kg硼氢化钠，反应1h后冷却到室温，得到改性聚酰胺树脂。

制备例3

改性聚酰胺树脂的制备方法：

S1：将30kg聚酰胺树脂与10kg二元羧酸混合，加入有抽真空和冷凝系统的反应器中，真空度为670mmHg，滴加0.01kg，浓度为85％的磷酸，在搅拌下升温到260℃反应1h，再降温到180℃得到中间体；

S2：向中间体中通入氢气，并加入0.9kg硼氢化钠，反应1h后冷却到室温，得到改性聚酰胺树脂。

制备例4

改性聚酰胺树脂的制备方法：

S1：将25kg聚酰胺树脂与15kg二元羧酸混合，加入有抽真空和冷凝系统的反应器中，真空度为670mmHg，滴加0.02kg，浓度为85％的磷酸，在搅拌下升温到260℃反应1h，再冷却得到改性聚酰胺树脂。

实施例

实施例1

布料贴合用热熔胶制备方法：

(1)：将100kg改性聚酰胺树脂、14kg微晶蜡、25kg萜烯树脂、10kg氧化铝以及0.3kgN,N,N’,N’-四苯基氨基甲烷，加热到200℃后通入氮气进行气体置换，再保持温度进行搅拌得到；

(2)：对(1)中制得的产物进行加热，当温度升高到280℃时，保持温度在270-300℃内持续反应1h，保持压力为1.5-2.0MPa范围内，继续反应2h，冷却后得到热熔胶。

原料选用制备例1中的改性聚酰胺树脂。

实施例2-3

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，其原料各组分及其相应的重量份数如表2所示。

表2实施例1-3中各原料及其重量(kg)

实施例4

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，原料选择制备例2中的改性聚酰胺树脂。

实施例5

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，原料选择制备例3中的改性聚酰胺树脂。

实施例6

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，无机金属氧化物填充剂只选择氧化镁。

实施例7

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，无机金属氧化物填充剂只选择氧化铝。

对比例

对比例1

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，将改性聚酰胺树脂换成普通的聚酰胺树脂(011树脂)。

对比例2

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，将无机金属氧化物填充剂换为黏土类填充剂。

对比例3

一种服装布料贴合用热熔胶，与实施例1的不同之处在于，原料选择制备例4中的改性聚酰胺树脂。

性能检测试验

1.热熔胶耐热性能检测方法：

将热熔胶压烫成样条，在80℃烘箱中，样条负重200g，对比完全剥离时间，耐热性数据单位min。

2.热熔胶低温挠性检测方法：

低温试验箱：温度波动不大于±1C,建议温度区间在室温至-80℃之间。

挠性试验装置：由芯轴支座和芯轴组成，芯轴直径分别为3.2mm、6.4mm、12.8mm、25.6mm，有效长度为125mm，不锈钢或黄铜材质制成。也可根据特殊的要求确定所需芯轴的直径和长度。

试样：试样应从模压或挤出的片材或薄膜中裁得，表面无肉眼可见的明显裂纹、气泡。不允许使用几个薄片叠合起来的试样。

试样的尺寸可按使用要求变动。推荐的试样尺寸为75mmX10 mm(长X宽)，厚度1.25mm±0.01mm。厚度尺寸很关键，必须精确地控制、测量。

测试方法：

将芯轴、芯轴支座以及试验样品一起放人低温试验箱。在实验的条件下存放24h。

将直径最大的芯轴架在芯轴支座的楔形缺口上，用手将试样平的一面与测试芯轴水平轴线成直角地切向放置。

在1s内将试样折180°，在芯轴上形成一个倒“U"字形,并保持与芯轴的紧密接触。

观察试样有否断裂并记录。如果没有发生断裂,则取一个新的试样在下一个直径较小的芯轴上弯折。直到断裂为止。

取5根新试样在直径最小的没有发生断裂的芯轴上重复试验五次，观察试样有否断裂并记录。

如果重复试验五分之四的试样不发生断裂，则再取5根新试样绕下一个直径更小的芯轴进行测试；否则，再取5根新试样绕上一个直径更大的芯轴进行测试。观察试样有否断裂并记录。

表3

结合实施例1、对比例3和对比例1，并结合表3可以看出，首先对比实施例1和对比例3的差别是实施例1多了一步还原的过程，还原过程的达到的效果是将S1得到的中间体的羰基还原成羟基，羟基与无机金属氧化物填充剂中的金属离子之间能形成三维无机聚合物，会提高聚酰胺树脂的耐热性能；其次，实施例1和对比例3都有给聚酰胺树脂接枝二元羧酸的步骤，二元羧酸中的羧基与酰胺键中的氢结合，打破了聚酰胺树脂中原本酰胺键中的氢之间形成的氢键，并且二元羧酸用的是十一碳二元羧酸，十一碳二元羧酸中的长碳链也会让聚酰胺树脂之间的分子间距增大，从而提升了聚酰胺树脂的韧性，对耐高温性能也会有一些影响；在对比例1中使用的是普通的聚酰胺树脂为原料制备的热熔胶，因此对比例1的完全剥离时间低于实施例1和对比例3，但与对比例3接近；在低温挠性，实施例1和对比例3均无裂纹，对比例1断裂。

结合实施例1和对比例2并结合表3可以看出，对比例2将无机金属氧化物填充剂换为黏土类填充剂，无机金属氧化物填充剂选择的是氧化铝和氧化镁，氧化和氧化镁在熔融状态下能电离出无机金属离子，无机金属离子与改性聚酰胺之间存在反应，但对比例2中的黏土类填充剂不会电离出无机金属离子，从而在完全剥离时间上比实施例1短。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：改性聚酰胺树脂100份；

粘度调节剂10-18份；

增粘剂20-30份；

无机金属氧化物填充剂7-13份；

抗氧化剂0.1-0.5份；

所述改性聚酰胺树脂经包括在聚酰胺树脂上接枝二元羧酸后，再于还原氛围中使得二元羧酸的羰基还原成羟基的步骤制备得到。

2.根据权利要求1所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：所述改性聚酰胺的具体制备方法包括如下步骤：

S1：将聚酰胺树脂与二元羧酸按照(1-3)：1的质量比例混合，滴加磷酸，在真空环境下搅拌升温反应后降温得到中间体；

S2：向中间体中通入氢气和催化剂，反应后冷却，得到改性聚酰胺树脂。

3.根据权利要求1所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：所述无机金属氧化物填充剂选自氧化铝和氧化镁中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：所述无机金属氧化物填充剂为氧化铝和氧化镁，氧化铝和氧化镁的质量比为(0.5-1.5)：1。

5.根据权利要求2所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：S1中的磷酸浓度为83-87％。

6.根据权利要求2所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：S1中先升温到250-270℃，再降温到160-200℃。

7.根据权利要求1所述的一种服装布料贴合用热熔胶，其特征在于：

所述粘度调节剂为微晶蜡；所述增粘剂为萜烯树脂；所述抗氧化剂为N,N,N',N'-四苯基二氨基甲烷。

8.如权利要求1-7任一所述的一种服装布料贴合用热熔胶的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：

(1)：将改性聚酰胺树脂、粘度调节剂、增粘剂、无机金属氧化物填充剂以及抗氧化剂混合后在惰性气体条件下搅拌均匀；

(2)：在温度为270-300℃，压力为1.5-2.0MPa下反应，得到热熔胶。