聚氨酯胶粘剂配方分析和案例分享
一、概述
1.定义
主链上含有图片链节和异氰酸酯基的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。
2.性能特点
●优点:胶膜坚韧,耐冲击,粘接力强,有突出的耐低温性能和耐油耐磨性能。
●不足点:耐热性能较差。
3.分类
●按组分:单组分聚氨酯胶;双组分聚氨酯胶。
●按结构分:单体型多异氰酸酯;封端型和预聚型多异氰酸酯。
二、异氰酸酯的品种
1、聚氨酯的主体成分——多异氰酸酯合成原理
2、常用的多异氰酸酯
●甲苯二异氰酸酯(代号:TDI. 品种:TDI-65,TDI-80,TDI-100)
●二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
●己二异氰酸酯(HDI)
●异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)
特点:
1.反应性比芳香族二异氰酸酯低,挥发性也低;
2. 耐光学稳定性、耐化学药品性优良,不变黄;
3. 用于制造高档聚胺酯胶粘剂。
●萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)
NDI用于制造高弹性和高硬度的聚氨酯弹性体与胶粘剂。
三、聚氨酯的合成及其固化原理
1、合成原理
.常是由多异氰酸酯与多元醇反应制备
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.聚氨酯预聚体的合成
● -NCO/-OH>1,异氰酸基封端,储存稳定性差。
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● -NCO/-OH<1,羟基封端,储存稳定性好,但使用时需加MDI,故毒性较大。
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.注意:
ⅰ. HO-R-OH用前须真空脱水(多元醇易吸水)。
ⅱ. 合成温度不能超过130°C(防止—NH—与—N=C=O反应)
ⅲ. 产物必须真空蒸馏脱除残余的异氰酸酯
2、聚氨酯的固化原理
●聚氨酯结构的通式:
主链上含有胺基甲酸酯基(-NHCOO-),故称聚氨酯胶粘剂。因其分子中含有极性基团-NCO,提高了对各种材料的粘结性。
.
多异氰酸酯胶粘剂与水的扩链交联固化(吸潮固化型PU)
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.预聚体异氰酸酯胶粘剂与二元醇扩链
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属双组分PU胶粘剂,性能最好,应用最广。
.交联
可用OCN~~~~NCO或甲醛进行交联(略)
四、聚氨酯胶粘剂的配方组份
1、异氰酸酯(主体材料)
常用品种:TDI、MDI、HDI、IPDI、NDI等。
2、多羟基化合物(关键组分,决定胶的性能)
常用的多羟基化合物:
.
聚酯
如:聚己二酸乙二醇酯(M≤2000):307聚酯、309聚酯、311聚酯等;
. 聚醚
如:聚乙二醇(M=1000~2000): N-204、N-210、 N-215、 N-220、 N-235聚醚等。
. 环氧树脂
如:E20,E12等。
.
蓖麻油等。
3、溶剂
●溶剂选择原则:
(1)挥发性 (2)溶解性 (3)不与N=C=O发生反应,且不影响其活性(4)含水量极少,纯度一般在99.5%以上(5)极性不能太大,否则使反应变慢.
●常用的溶剂:
甲苯,氯苯、二氯乙烷、醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己酮等有机溶剂.
4、催化剂
●作用:提高或控制固化速度。
●常用催化剂:
. 叔胺,三乙烯胺[N-(CH2CH2)3-N](效果好),甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。
. 有机金属盐:二丁基二月桂酸锡、环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铅、锌酸铅。
. 有机磷:三丁基磷、....
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