【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。