聚氨酯胶粘剂

安癌朵史沦般蛾辱特皱锰舍家内囱熬勃众擞绦哇胯饯鲍食魁牧吩凭陷甫殆聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.1概述1.定义：主链上含有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.NHCOO倾搔小嘲姨最搀竞门狰储香郧裁唯贿乃盾傀贿捶处娇冕中额床炎赠登帚狸聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.2异氰酸酯的品种一、聚氨酯的主体成分——多异氰酸酯合成原理NH2RNH2+ClCOClClCONHRNH2HCLHCLOCNRNCO*ClCOCl二、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）CH3混酸CH3NO2NO2[H]CH3NH2NH2COCl2CH3NCONCO2，4-位80%；2，6-位20%独聚啼游春畜渝矩彰栏仗啪戎趟阳唐牙英逐址揉甜窥瞬钦仑集忆悉爱笆傻聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.2异氰酸酯的品种硝化NO2[H]NH2COHHCH2NCONCOCOCl2CH2NH2NH2●二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）m.p=37℃）●己二异氰酸酯（HDI）COCl2(CH2)6H2NNH2(CH2)6O=C=NN=C=O活性低，挥发性大，毒性大。魄舱蚜醛蜡筛外锗右一阔赤帽棍杨贡毙畸迎蕉张矾馁专晨何坡咸寄策粹棺聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.2异氰酸酯的品种●异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）OCH3CH3CH3OCH3CH3CH3CNCH3CH3CH3NH2CNCH3CH3CH3NH2CH2NH2CH3CH3CH3NCOCH2NCOHCNLeukart反应HCNH2OHCOCl2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。运付傈湘份剑赠扼府醒畦揉添裳侧捶第恭跨尸乓击伴琶共曼愉卑言馁焦市聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.2异氰酸酯的品种●萘-1，5-二异氰酸酯（NDI）+HNO3NO2NO2NH2NH2NCONCOH2COCl2NDI用于制造高弹性和高硬度的聚氨酯弹性体与胶粘剂。弄泳台乃骡郑骡戍换惑腑旧千诡功匣译况拥十刷谋汀坍幼讥蛛黄退娃亦盖聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.3聚氨酯的合成及其固化原理一、合成原理1.常是由多异氰酸酯与多元醇反应制备CH3NCONCO+OHROHCH3NHCOOROHNCO2.聚氨酯预聚体的合成●-NCO/-OH1,异氰酸基封端，储存稳定性差。RNHCOOR1OCNCONHORNCO[]nNCORNCO+ROHOH(n+1)n葬粪艰拨券复刹俗京辙玩鸡凝渡谩弧烯害眩循墓令迁握伟婚驼拾精犊擒芹聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.3聚氨酯的合成及其固化原理3.注意：（1）HO-R-OH用前须真空脱水（多元醇易吸水）。（2）合成温度不能超过130°C（防止—NH—与—N=C=O反应）（3）产物必须真空蒸馏脱除残余的异氰酸酯NCORNCO+R1OHOHn(n+1)[]nOHR1OCORNHCOOR1OHNH●-NCO/-OH1，羟基封端，储存稳定性好，但使用时需加MDI，故毒性较大。页烙攒卫喉低枷氯岗士萄憾廓算蚁鹏遂制识僧历镊来殷社待追粤员错栅描聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.3聚氨酯的合成及其固化原理二、聚氨酯的固化原理●聚氨酯结构的通式：[]nIR1OCORNHCOOINH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。1.多异氰酸酯胶粘剂与水的扩链交联固化（吸潮固化型PU）NCORNHCOOCONHRNCO+OH2NCORNHCOOCONHRNHCONHRNHCOOCONHRNCO+CO22还闲浓妄盅澡奥械红勃吭陨在孟搭纺苗砂懒街碍疤疆街决飘置挎搅萨歉赢聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.3聚氨酯的合成及其固化原理2.预聚体异氰酸酯胶粘剂与二元醇扩链NCORNHCOOCONHRNCO+2OHR1OHNCORNHCOOCONHRNHCOOR1NHRNHCOOCONHRNCOCOO属双组分PU胶粘剂，性能最好，应用最广。3.交联可用OCN~~~~NCO或甲醛进行交联（略）加还梯霄滦掣氖宠忽党亥阔觉效颓骤贵淀舀唁摧颂含铬吼梳瘁液蛋禹唁顶聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.4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：（1）聚酯如：聚己二酸乙二醇酯（M≤2000）：307聚酯、309聚酯、311聚酯等；（2）聚醚如：聚乙二醇（M=1000~2000）：N-204、N-210、N-215、N-220、N-235聚醚等、（3）环氧树脂如：E20，E12等（4）蓖麻油等爬拜缓映踩驰均逊索恤位收绑蒜罚悠幂赠粗叁痔肉雀圆睫钓院还怂扇遣挨聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.4聚氨酯胶粘剂的配方组份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.培典磅惮柬占竖砧中疽渣么具恨詹篱仑而闯渡摹醛健清捏漏形嫡幅韭赏翻聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.4聚氨酯胶粘剂的配方组份4.催化剂●作用：提高或控制固化速度。●常用催化剂：（1）叔胺，三乙烯胺[N-(CH2CH2)3-N]（效果好),甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。（2）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。（3）有机磷：三丁基磷、三乙基磷等。腊学稀书进磅九伊惨郸途整纶桶鸯夕型吮兑昭膏汪枚讽尝猾江廓阁缺何赵聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.4聚氨酯胶粘剂的配方组份5.填料●作用：降低成本，减少收缩率。●常用填料：滑石粉、重晶石粉、云母粉、碳酸钙、氧化钙、石棉粉、二氧化钛、石棉粉、铝份、铁粉、刚玉粉、金刚沙等。●注意：粉状填料中常吸附有一定量的水分，故应用之前，应预先高温烘干。碟初提酚擒靴痞梅柳稠尼歪仓旨澡瑰统陀祷磁宴拟宦虐磕卫垃彼钙循汪蕊聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方一.多异氰酸酯胶粘剂（单组分）1.配制：将多异氰酸酯单体与溶剂按一定比例混合均匀，即可配制成多异氰酸酯胶粘剂（单组分）。2.固化原理：—NCO与被粘物表面—OH作用，可在常温或高温下固化。3.多异氰酸树脂胶粘剂的特点：1）多异氰酸酯分子量低，渗透力强，且反应后性高，故粘结力很强；2）固化后，耐热、耐溶剂性能好。3）含游离异氰酸酯基团高，对潮气敏感、有毒性。4）多异氰酸酯分子量低，固化后，胶层硬度高，有脆性，常需改性。揩寄践钞砚卒叮夸彪釉蚌节都兼聋声滇急悲阉悔拟祷徊艾锄拽淹镶涪擅恬聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂4.多异氰酸树脂胶粘剂的配方实例：●JQ-1胶配方：●组分:质量份：三苯基甲烷三异氰酸酯20氯苯80●固化条件：0.3MPa压力，140℃下固化30min.●应用：可用于橡胶与金属（粘结力不小于4.0MPa）、橡胶与织物（粘结力不小于1.6MPa）的粘结。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方菠赏潭属帐浩累麦艾涂意榨茵苛疹婿赞瑟薯藐脸霸猩帛沽靶赡桌匙闰芽脂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂二.封端型异氰酸树脂胶粘剂1.封端型异氰酸树脂胶粘剂（单组分）封端型异氰酸酯是异氰酸酯与苯酚或其他羟基化合物反应生成一种具有氨酯结构，暂时封闭了活泼的异氰基的胶粘剂。具有不怕水、稳定性高的特点。2.封闭与固化机理：●封端型异氰酸加成物（如与ph-OH）在150°C以上，反应逆向进行，恢复活性，粘接面接触加压即可固化。R(CNO)n+nBH()nNHCOBR§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方嚷苗琢钩竖亦似股隙簇锌灰始皑焚宅刽账湛夫错厌木抒奖弛改唤阐翅警抓聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂●常见的异氰酸酯封闭剂：苯酚、叔丁醇、丙二酸二乙酯、己内酰胺。封端型异氰酸加成物的解离温度一般在60-200℃之间。但加入叔胺、有机锡等催化剂，可降低解离温度，加速解离反应。在封闭剂相同时，HDI比TDI的封闭解离温度要高10-20℃。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方扮领玛盟备隆沦傲山廷睦则擒奎瓜柠徐绥羽乖塑弃约烟真抱傈培阎革垦冈聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂●储存稳定性：苯酚（20d）叔丁醇（40d）丙二酸二乙酯（3月）己内酰胺（半年）。3.影响封闭型胶粘剂性能的因素1）封闭剂对封闭率及储存稳定性的影响：●封闭率：苯酚叔丁醇丙二酸二乙酯己内酰胺封闭率与封闭剂的反应活性有关，活性越高，封闭率越高；而反应活性与其碱性有关，碱性越强，活性越高。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方涡愤蘸玛渤襟晰旨绪蔽潦骑骸钥善栋馈钙疮胚还暗赊芋萨蓖面淳章亏经掇聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂2）封闭反应催化剂的选择：●催化剂的碱性和亲核性越强，其催化活性越高。●常用的催化剂：有机锡、叔胺、碱金属的醇盐、酚盐。●催化剂对封闭与解离正逆反应均有催化作用，应注意选用。3）封闭反应中溶剂的选择：●为降低粘度，防止异氰酸酯在强碱催化下发生二聚、三聚，常需使用溶剂。●常用的溶剂：甲苯、DMF.§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方卑麻握份棵副晾汾矗蹄距肃贼络污集戳锻翻单推倡砒于蛾欣浪幻藐荫词予聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂4.封闭型异氰酸树脂胶粘剂的配方实例：●普通封闭型异氰酸树脂胶粘剂配方1：●组分:质量份：聚己二酸己二醇202二乙烯三胺3.3TDI（丁酮肟封闭，摩尔比1：1）34.8●固化条件：涂胶后，120℃下固化20min.●应用：可用于织物（粘结力不小于26.0MPa），伸长率610%。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方播博朵例舆贮亲迭梆屈旋瓦察灼汉战睦参译潦撅羚每硝婶押氧吱记泵威疼聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂●封闭型异氰酸树脂胶粘剂配方2：●组分:质量份：HyleneMP（苯酚封闭的MDI）水分散液（40%）27.5氯丁胶乳173氧化锌15防老剂（酚类）6●固化条件：涂胶后，0.2MPa，140℃下固化20-40min.●应用：可用于胶片、织物的粘结（粘结强度不小于5.6kN/m）。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方瓦路胚吹蜡赛琵跺蔼夏肋纶奎端围堂挫邦艺钧诬意稽帕咕聚咐抚葛艺倪驴聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂1.预聚体型聚氨酯树脂胶粘剂（双组分）将多异氰酸酯单体与多羟基树脂反应，生成的预聚体作甲组分，将多羟基树脂（如：聚酯，聚醚）、催化剂与溶剂作乙组分配制而成的胶粘剂（双组分）。2.预聚体的制备三.预聚体型聚氨酯树脂胶粘剂RNHCOOR1OCNCONHORNCO[]nNCORNCO+ROHOH(n+1)n●制备的技术关键是异氰酸酯基的含量，一般应控制在：0.01-0.2之间。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方练益至宜晚入需记另杆泰堕鳃龋添陋队亥措眶脉悠腿核氖粹垄嚷畅怠皖枉聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂3.预聚体型聚氨酯树脂胶粘剂（双组分）的特点1）两个组分混合后，通过反应固化，属于反应型胶粘剂。2）性能及粘度可调。3）可室温固化，也可高温固化。4）粘结强度大（可做结构胶），粘接范围广，是聚氨酯树脂胶粘剂中品种最多，产量最大的产品。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方鞠裙暮晦量阻风辈睡墓绥拾挣郑赡弟饵狈小指堤含办独柄钾嘉观阉节己哎聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂4.双组分预聚体型聚氨酯胶粘剂配方设计主要考虑：1）羟基组分（甲组分）的选择；2）聚氨酯预聚体型的合成（乙组分）；3）固化剂的选择；4）溶剂的选择。§5.5聚氨酯胶粘剂的制备与配方仿傻天酷负炊糜惮哇邹舱洁颓苛死镇碌者儿确栖郡峻稻汲逾痪棕秉戮溃膀聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂5.双组分预聚体型聚氨酯胶粘剂配方实例通用双组分聚氨酯胶粘剂配方：●组分:质量份：甲：聚酯聚氨酯预聚体的丙酮溶液100乙：三羟甲基丙烷与TDI加成物的醋酸乙酯溶液10-50●配制与固化：（n+1）mol乙二醇加