【聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑】聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑配方(fang) 聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)配方(fang)

聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)是(shi)指在(zai)分(fen)子鏈中含有(you)氨(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)(suan)酯(zhi)基(ji)(ji)團（－NHCOO－）或(huo)異氰酸(suan)(suan)酯(zhi)基(ji)(ji)（－NCO）的(de)膠粘(zhan)劑(ji)。聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)分(fen)為(wei)多(duo)(duo)異氰酸(suan)(suan)酯(zhi)和(he)(he)聚氨(an)酯(zhi)兩(liang)大(da)類。多(duo)(duo)異氰酸(suan)(suan)酯(zhi)分(fen)子鏈中含有(you)異氰基(ji)(ji)（-NCO）和(he)(he)氨(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)(suan)酯(zhi)基(ji)(ji)（-NH-COO-），故聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)表現出高度的(de)活性(xing)與極性(xing)。與含有(you)活潑氫的(de)基(ji)(ji)材，如(ru)泡(pao)沫、塑(su)料(liao)、木材、皮(pi)革、織(zhi)物、紙(zhi)張、陶瓷等(deng)多(duo)(duo)孔(kong)材料(liao)，以及金屬、玻璃、橡膠、塑(su)料(liao)等(deng)表面光潔的(de)材料(liao)都有(you)優良的(de)化學粘(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(pei)制：將多異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)單體與溶劑(ji)按一定比(bi)例混合均勻，即可配(pei)制成多異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)膠粘劑(ji)（單組分） 。

2.固(gu)化(hua)(hua)原理：—NCO與被粘物(wu)表面—OH作用，可在常(chang)溫(wen)或高溫(wen)下固(gu)化(hua)(hua)。

3.多異氰酸(suan)樹脂膠粘劑(ji)的特點：

1）多異氰(qing)酸酯分子量低(di)，滲透力(li)強，且(qie)反應后性高，故(gu)粘結力(li)很強；

2）固化后，耐熱、耐溶劑性能(neng)好；

3）含游離(li)異氰酸酯(zhi)基團高，對潮氣敏感(gan)、有毒性；

4）多異氰(qing)酸酯分子量低(di)，固(gu)化后，膠層硬(ying)度高，有(you)脆性，常需改性。

4.多(duo)異氰酸樹脂膠粘劑的(de)配方實例(li)：

JQ-1膠配方：

組分: 質(zhi)量份：

三(san)苯基甲(jia)烷(wan)三(san)異氰酸酯(zhi) 20

氯苯 80

固化條件：0.3MPa壓力，140℃下(xia)固化 30min

應用：可(ke)用于(yu)橡膠(jiao)與金屬（粘結(jie)力(li)不(bu)小(xiao)于(yu)4.0MPa）、橡膠(jiao)與織物(wu)（粘結(jie)力(li)不(bu)小(xiao)于(yu)1.6MPa）的(de)粘結(jie)。

配方：

組分: 質量份：

二(er)苯基甲烷二(er)異氰酸酯（MDI） 50

氯苯 50

亞磷酸酯 少許

固(gu)化條件：0.3MPa壓力，140℃下固(gu)化30min .

應用(yong)：可用(yong)于(yu)橡膠與金屬，粘結(jie)力高(gao)于(yu)JQ-1膠。

二、封端型異氰酸樹脂膠粘劑（單組分）

1.封端(duan)型異(yi)氰酸酯(zhi)(zhi)是(shi)異(yi)氰酸酯(zhi)(zhi)與(yu)苯酚(fen)或其他羥基(ji)化合物反(fan)應生(sheng)成一(yi)種具有氨酯(zhi)(zhi)結構，暫時封閉了(le)活(huo)潑的異(yi)氰基(ji)的膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)。具有不怕水、穩定性高的特點。

2.封閉與固化機理：封端型異氰酸(suan)加(jia)成物(wu)（如與ph-OH）在150°C以上，反應(ying)逆向進行，恢復活性，粘接面(mian)接觸(chu)加(jia)壓(ya)即可固化。

3.常見的異氰酸酯(zhi)(zhi)封閉(bi)劑：苯酚(fen)、叔(shu)丁醇、丙二酸二乙酯(zhi)(zhi)、己內酰胺(an) 。

封端型異氰(qing)酸加(jia)成(cheng)物的解離(li)溫度(du)(du)一般在(zai)60-200℃之間。但加(jia)入(ru)叔胺、有(you)機錫等(deng)催化劑(ji)，可降低(di)解離(li)溫度(du)(du)，加(jia)速解離(li)反應。在(zai)封閉(bi)劑(ji)相(xiang)同時，HDI比TDI的封閉(bi)解離(li)溫度(du)(du)要高10-20℃。

4.影響封閉型膠(jiao)粘劑性能的因素

1）封(feng)閉(bi)劑對封(feng)閉(bi)率(lv)及(ji)儲(chu)存穩定性(xing)的影(ying)響：

封閉(bi)率：苯酚(fen) < 叔丁醇(chun) < 丙二酸二乙(yi)酯(zhi)<己內酰胺

封閉(bi)(bi)(bi)率(lv)與(yu)封閉(bi)(bi)(bi)劑的反應活(huo)性(xing)(xing)(xing)有(you)關(guan)，活(huo)性(xing)(xing)(xing)越高，封閉(bi)(bi)(bi)率(lv)越高；而反應活(huo)性(xing)(xing)(xing)與(yu)其堿性(xing)(xing)(xing)有(you)關(guan)，堿性(xing)(xing)(xing)越強，活(huo)性(xing)(xing)(xing)越高。

2）儲(chu)存(cun)穩定性：

苯酚（20d） < 叔丁醇(chun)（40d） < 丙二酸(suan) 二乙酯（3月） <己(ji)內酰(xian)胺（半年）。

3）封閉反(fan)應催(cui)化劑(ji)的(de)選擇：

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

常用的催化劑：有機錫(xi)、叔胺、堿金屬(shu)的醇鹽(yan)(yan)、酚(fen)鹽(yan)(yan)。

催(cui)化劑對封閉與解(jie)離正逆反應均有(you)催(cui)化作用，應注意(yi)選用。

4）封閉反應中溶劑的選擇：

為降(jiang)低粘度，防(fang)止異氰酸酯(zhi)在強堿催化(hua)下發(fa)生二聚、三聚，常需使用溶劑。

常用的溶劑：甲苯、DMF。

5.封閉型異氰酸樹脂膠粘劑的配(pei)方實例：

普通封閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方1：

組分(fen): 質量份：

聚(ju)己二酸己二醇(chun) 202

二(er)乙烯(xi)三胺 3.3

TDI （丁酮肟封閉，摩爾比1：1） 34.8

固(gu)化條件：涂膠后，120℃下固(gu)化20min。

應用(yong)(yong)：可(ke)用(yong)(yong)于織物（粘結力不小于26.0MPa），伸長率610%。

封(feng)閉型異氰酸樹脂膠(jiao)粘(zhan)劑配方2：

組(zu)分: 質(zhi)量份：

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

氯丁膠(jiao)乳 173

氧化鋅 15

防(fang)老劑（酚類） 6

固化條件：涂膠后(hou)，0.2MPa， 140℃下固化20-40min。

應用(yong)：可用(yong)于膠片、織物的粘結(jie)（粘結(jie)強度(du)不小(xiao)于5.6kN/m）。

三、預聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑（雙組分）

將多(duo)異氰酸酯單體與多(duo)羥(qian)基樹脂反應，生成的(de)預聚體作甲組(zu)(zu)分，將多(duo)羥(qian)基樹脂（如(ru)：聚酯，聚醚）、催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)與溶(rong)劑(ji)(ji)作乙組(zu)(zu)分配制而成的(de)膠粘劑(ji)(ji)（雙組(zu)(zu)分） 。

預聚體的制備

制備的技術關鍵是異氰酸酯基的含量，一(yi)般應控制在：0.01-0.2之間(jian)。

控制異氰酸酯基含量的(de)方法:

100g羥基化合物(wu)所(suo)需(xu)的TDI的量可(ke)用下式計算：

式中X為(wei)預定制備的預聚體異氰酸酯(zhi)基的含量（0.01-0.2）。

預(yu)聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑（雙(shuang)組分(fen)）的特點

1）兩個組分(fen)混合后，通過反應(ying)固化，屬于反應(ying)型膠粘劑。

2）性能及粘(zhan)度可調。

3）可室溫固(gu)化，也可高溫固(gu)化。

4）粘(zhan)結(jie)強度大（可做(zuo)結(jie)構膠），粘(zhan)接范(fan)圍(wei)廣(guang)，是聚(ju)氨(an)酯樹(shu)脂膠粘(zhan)劑(ji)中品(pin)種(zhong)最多，產量最大的產品(pin)。雙(shuang)組(zu)分預(yu)聚(ju)體型。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮：

1）羥基(ji)組分(fen)（甲組分(fen)）的選擇；

2）聚氨酯預(yu)聚體型的(de)合成（乙組(zu)分(fen)）；

3）固(gu)化劑的(de)選(xuan)擇；

4）溶劑的選擇。

通用(yong)雙組分(fen)聚(ju)氨(an)酯膠粘劑配方(fang)：

組分: 質(zhi)量份(fen)：

甲：聚酯聚氨(an)酯預聚體的(de)丙酮溶液 100

乙：三(san)羥(qian)甲基丙(bing)烷與TDI加成物的醋酸乙酯(zhi)溶液 10-50

配制與固(gu)化：（n+1）mol乙二(er)醇加 nmol己二(er)酸(suan)聚合脫水(shui)后，加入0.5n mol TDI，在(zai)85℃反應1h，產(chan)物溶于(yu)丙酮(tong)（固(gu)含量30% ）制得甲組分；1mol三羥(qian)甲基丙烷和3molTDI反應，產(chan)物溶于(yu)醋酸(suan)乙酯（固(gu)含量60% ）中(zhong)制得乙組分。

固化條件(jian)：涂膠后，在0.03-0.05MPa下，室溫固化24h。

應用：可(ke)用于橡膠、金屬、硬塑料(liao)、木材、陶瓷(ci)等(deng)的粘結。