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【聚氨酯膠粘劑】聚氨酯膠粘劑配方 聚氨酯膠配方

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摘要:聚氨酯膠粘劑是目前正在迅猛發展的聚氨酯樹脂的一個重要組成部分,具有優異的性能,在許多方面都得到了廣泛的應用,是八大合成膠粘劑中的重要品種之一。 那聚氨酯膠粘劑如何制備,聚氨酯膠配方又有哪些呢?接下來小編就來講講,一起看看吧。

【聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑】聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑配方 聚(ju)氨酯(zhi)膠配方

聚氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑是指在(zai)分(fen)子(zi)(zi)鏈中(zhong)含(han)有(you)氨基(ji)(ji)(ji)甲(jia)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)(ji)團(-NHCOO-)或(huo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)(ji)(-NCO)的膠粘(zhan)(zhan)劑。聚氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑分(fen)為多(duo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和聚氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)兩(liang)大類。多(duo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)子(zi)(zi)鏈中(zhong)含(han)有(you)異氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(-NCO)和氨基(ji)(ji)(ji)甲(jia)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)(ji)(-NH-COO-),故(gu)聚氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑表(biao)現出高度的活性與(yu)極(ji)性。與(yu)含(han)有(you)活潑氫的基(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai),如泡沫、塑料(liao)、木材(cai)(cai)、皮革、織物、紙張、陶瓷(ci)等多(duo)孔材(cai)(cai)料(liao),以(yi)及金屬、玻璃、橡膠、塑料(liao)等表(biao)面光潔的材(cai)(cai)料(liao)都有(you)優良的化學粘(zhan)(zhan)接力。

聚氨酯膠粘劑的制備與配方

一、多異氰酸酯膠粘劑(單組分)

1.配制(zhi):將多異氰(qing)酸酯單(dan)(dan)體與溶(rong)劑(ji)按一定比(bi)例混合均勻(yun),即可配制(zhi)成多異氰(qing)酸酯膠粘劑(ji)(單(dan)(dan)組分) 。

2.固(gu)化原理:—NCO與被粘物表面—OH作(zuo)用,可在常溫(wen)或高溫(wen)下固(gu)化。

3.多異氰(qing)酸(suan)樹脂膠粘劑的特(te)點:

1)多(duo)異(yi)氰酸酯分子量低(di),滲(shen)透力(li)強,且(qie)反(fan)應(ying)后性高(gao),故(gu)粘(zhan)結力(li)很(hen)強;

2)固化后,耐熱、耐溶劑性能(neng)好;

3)含游(you)離異氰酸(suan)酯基團(tuan)高(gao),對潮氣敏感(gan)、有毒性(xing);

4)多(duo)異氰酸酯(zhi)分子量低,固化(hua)后,膠層硬(ying)度高,有脆性(xing),常需(xu)改性(xing)。

4.多異氰酸樹脂膠粘劑的配方(fang)實例(li):

JQ-1膠配方:

組(zu)分: 質量份:

三(san)苯基(ji)甲烷三(san)異氰酸酯 20

氯苯 80

固化條件:0.3MPa壓(ya)力,140℃下固化 30min

應用:可用于(yu)橡膠與(yu)金(jin)屬(粘結力不小于(yu)4.0MPa)、橡膠與(yu)織(zhi)物(粘結力不小于(yu)1.6MPa)的粘結。

配方:

組分: 質量份:

二(er)苯基甲烷二(er)異(yi)氰酸酯(MDI) 50

氯苯 50

亞磷酸酯 少許

固化條件(jian):0.3MPa壓(ya)力,140℃下固化30min .

應用(yong)(yong):可用(yong)(yong)于(yu)橡膠(jiao)與金屬,粘結力高于(yu)JQ-1膠(jiao)。

二、封端型異氰酸樹脂膠粘劑(單組分)

1.封(feng)端型(xing)異(yi)氰(qing)酸酯是異(yi)氰(qing)酸酯與(yu)苯酚或其他羥基化(hua)合(he)物(wu)反應(ying)生成一(yi)種具有(you)氨酯結(jie)構,暫時(shi)封(feng)閉了(le)活潑(po)的(de)(de)異(yi)氰(qing)基的(de)(de)膠粘劑。具有(you)不怕水(shui)、穩(wen)定性(xing)高的(de)(de)特點。

2.封閉與固(gu)(gu)化(hua)機(ji)理:封端型異氰酸(suan)加成(cheng)物(如與ph-OH)在150°C以上,反應(ying)逆向進(jin)行(xing),恢復(fu)活(huo)性(xing),粘接面接觸加壓即可(ke)固(gu)(gu)化(hua)。

3.常見(jian)的異氰酸(suan)(suan)酯封閉劑:苯酚、叔丁醇(chun)、丙二(er)酸(suan)(suan)二(er)乙酯、己內酰胺 。

封端型異氰酸加成物的(de)解(jie)離溫度(du)(du)一般(ban)在(zai)60-200℃之間(jian)。但(dan)加入叔(shu)胺、有(you)機錫等(deng)催化(hua)劑(ji),可降低解(jie)離溫度(du)(du),加速解(jie)離反應(ying)。在(zai)封閉(bi)劑(ji)相同時(shi),HDI比TDI的(de)封閉(bi)解(jie)離溫度(du)(du)要高10-20℃。

4.影響封閉(bi)型膠粘劑性能的因素

1)封閉(bi)劑對(dui)封閉(bi)率及儲(chu)存穩定(ding)性(xing)的(de)影響:

封閉率:苯酚 < 叔(shu)丁醇 < 丙二酸(suan)二乙酯<己(ji)內酰胺

封閉(bi)率與封閉(bi)劑的反(fan)應活(huo)性(xing)有關,活(huo)性(xing)越(yue)(yue)(yue)高,封閉(bi)率越(yue)(yue)(yue)高;而(er)反(fan)應活(huo)性(xing)與其堿(jian)性(xing)有關,堿(jian)性(xing)越(yue)(yue)(yue)強,活(huo)性(xing)越(yue)(yue)(yue)高。

2)儲存穩定性:

苯酚(20d) < 叔(shu)丁醇(40d) < 丙二酸(suan) 二乙酯(3月) <己內酰胺(半年)。

3)封閉反(fan)應(ying)催化劑的選擇(ze):

催(cui)化劑的堿性(xing)和親核性(xing)越強,其催(cui)化活性(xing)越高(gao)。

常用的(de)催化劑(ji):有機錫、叔胺、堿金屬的(de)醇鹽(yan)、酚鹽(yan)。

催(cui)化劑對封(feng)閉與解離(li)正(zheng)逆反應均有(you)催(cui)化作用,應注意選(xuan)用。

4)封閉反應中溶劑的選擇:

為降低粘度,防(fang)止(zhi)異氰酸(suan)酯在(zai)強堿催化下發生二聚(ju)、三(san)聚(ju),常需使用溶劑。

常用的溶劑(ji):甲(jia)苯、DMF。

5.封(feng)閉型異氰酸樹脂膠粘劑的配方實例:

普通封閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方1:

組分: 質量份:

聚己二酸己二醇 202

二乙(yi)烯三胺 3.3

TDI (丁酮肟封閉,摩(mo)爾比1:1) 34.8

固化條件:涂膠后,120℃下(xia)固化20min。

應用:可用于(yu)織物(粘結力不小于(yu)26.0MPa),伸長率610%。

封(feng)閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方2:

組(zu)分(fen): 質量份:

Hylene MP(苯(ben)酚封閉的MDI)水分散液(40%) 27.5

氯丁膠乳 173

氧化鋅 15

防老劑(酚類) 6

固化條(tiao)件(jian):涂膠(jiao)后,0.2MPa, 140℃下固化20-40min。

應用(yong):可用(yong)于(yu)膠片、織(zhi)物的粘結(jie)(粘結(jie)強度不小于(yu)5.6kN/m)。

三、預聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑(雙組分)

將多異(yi)氰酸酯單(dan)體與多羥基(ji)樹脂(zhi)反應,生成(cheng)的預聚體作甲組(zu)(zu)分,將多羥基(ji)樹脂(zhi)(如:聚酯,聚醚)、催(cui)化劑(ji)與溶(rong)劑(ji)作乙組(zu)(zu)分配制而成(cheng)的膠粘劑(ji)(雙組(zu)(zu)分) 。

預聚體的制備

制備的(de)技術關鍵是異氰酸(suan)酯基的(de)含量,一般應(ying)控制在:0.01-0.2之間。

控(kong)制異氰(qing)酸酯基(ji)含(han)量的方法:

100g羥(qian)基化合(he)物所需的(de)TDI的(de)量可用(yong)下式計算:

式中(zhong)X為預定制(zhi)備的預聚體異氰酸(suan)酯基(ji)的含量(liang)(0.01-0.2)。

預聚體(ti)型(xing)聚氨酯樹脂膠粘劑(雙組分)的特點

1)兩個組分混合(he)后,通(tong)過(guo)反應(ying)固化,屬于反應(ying)型膠粘劑(ji)。

2)性能及粘度可調。

3)可室溫(wen)固化,也可高溫(wen)固化。

4)粘(zhan)結強度大(可做(zuo)結構膠),粘(zhan)接范圍廣,是聚(ju)氨酯樹脂(zhi)膠粘(zhan)劑中品(pin)種最(zui)多,產(chan)量最(zui)大的產(chan)品(pin)。雙組分預聚(ju)體型。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮:

1)羥基組(zu)分(甲組(zu)分)的選擇;

2)聚氨酯(zhi)預聚體型的合成(乙組分);

3)固化劑(ji)的選擇(ze);

4)溶(rong)劑(ji)的選擇。

通用雙(shuang)組分(fen)聚氨酯膠粘劑配方:

組(zu)分: 質量份:

甲(jia):聚酯(zhi)聚氨酯(zhi)預(yu)聚體的(de)丙酮溶液 100

乙:三羥(qian)甲基丙烷與TDI加(jia)成物(wu)的醋酸乙酯(zhi)溶液 10-50

配制(zhi)與固(gu)化:(n+1)mol乙(yi)二醇加 nmol己(ji)二酸聚合脫水后,加入0.5n mol TDI,在85℃反應1h,產物溶(rong)(rong)于丙(bing)酮(固(gu)含(han)量(liang)30% )制(zhi)得甲組(zu)分;1mol三羥甲基丙(bing)烷和3molTDI反應,產物溶(rong)(rong)于醋酸乙(yi)酯(固(gu)含(han)量(liang)60% )中制(zhi)得乙(yi)組(zu)分。

固化條件:涂膠后,在0.03-0.05MPa下,室溫(wen)固化24h。

應(ying)用(yong):可(ke)用(yong)于橡(xiang)膠、金屬、硬塑(su)料、木(mu)材、陶瓷等的粘結。

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