聚氨酯膠粘劑-單組分聚氨酯膠粘劑
發布時間:2014-08-09
濕固化型聚氨酯膠
1.濕固化機理:濕固化型聚氨酯膠粘劑中含有活潑的NCO基團,當暴露於空氣中時能與空氣中的微量水分子發生反應;zhanjieshi,tanengyujicaibiaomianxifudeshuiyijibiaomiancunzaiqiangjidaneganhuoxingqingjituanfashenghuaxuefanying,shengchengniaojianjiegou。yincishiguhuaxingjuanzhijiaozhanjiguhuahoudejiaocengzuchengshijuanzhijiaozhanji―聚脲結構。
2.軟木用聚氨酯膠: 將以NCO為端基的聚氨酯膠粘劑應用於軟木碎屑的粘接,由林產化工廠於軟木碎屑中加入膠粘劑,混合均勻,加熱壓製成型,製成軟木板材、片材等製品,用作保溫、隔音等材料,其特點是耐水、防腐蝕。該膠粘劑是聚氨酯濕固化膠粘劑和密封劑的基礎粘料,若對配方稍加調整,亦即加入一定比例的三官團的聚氧化丙烯三醇(如N-330),製成的NCO端基的預聚體膠粘劑即可作為下列材料的粘料(基料):
(1)聚氨酯澆注型橡膠的基料;
(2)建築用聚氨酯
防水材料的粘料;
(3)田徑運動場地用聚氨酯橡膠跑道(塑膠跑道)膠麵層的粘料;
(4)聚氨酯密封膠粘劑的粘料。
該膠粘劑還可用於聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,無公害,受到用戶歡迎。
3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份
MDI 26份
TDI(80/20) 8.7份
1,4-丁二醇 4.1份
將上述四組分原料混合,在80℃反應3h後,降溫,用10份二甲苯稀釋,製得NCO含量約7.3%的預聚體。該預聚體可作為彈性基材的膠粘劑。具有耐水、柔韌性好、強度高等優點。膠膜的拉伸強度可達43.1MPa,伸長率360%,在80℃熱水中浸泡7天後仍能保持較好的強度。
配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份
聚氧化丙烯二醇(M=2000) 1000份
MDI 315份
氫化萜烯酚醛樹脂 180份
按以上配方原料製成預聚體,再加人氣相法二氧化矽、滑石粉等填料以及增塑劑、叔胺和有機錫類催化劑,製成含填料的預聚體。
按HDI縮二脲1610份、r-巰丙基三甲氧基矽烷40份、二甲基矽烷427份、二甲基呱嗪1.3份製成矽烷化合物。
單組分聚氨酯膠粘劑按預聚體:矽烷化合物:萜烯增粘劑=271:6:70(質量份數)混合配製。用於玻璃-帆布、鋁-鋁、冷軋鋼-冷軋鋼的粘接。
配方3:高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份
PAPI(平均官能團度2.1) 5108份
苯乙烯 568份
丙烯腈 568份
高活性聚醚多元醇與PAPI於100℃反應,製得預聚體,於此預聚體中,要3h內慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液,並每隔1h添加28份偶氮二異丁腈(ABIN),最後再反應2h,並於120℃減壓抽除未反應單體,製得產品粘度為6000Pa・s,外觀為淺褐色不透明的粘稠液,NCO含量為12.9%。
稱取上述預聚體100份,加入20份炭黑、2.5份惰性填料,製成濕固化接枝型單組分聚氨酯膠粘劑,其剪切強度達8MPa,而且有觸變性。而未接枝的膠粘劑,其剪切強度為5MPa,外觀為自由流動的粘稠液。
配方4 :聚醚多元醇(M=2800) 200份
辛酸亞錫 0.4份
二月桂酸二丁基錫 2 份
萜烯酚醛樹脂 20份
烴類溶劑 10份
滑石粉 50份
將TDI、MDI辛酸亞錫、滑石粉以及烴類溶劑混合攪拌45-65min,再加人聚醚多元醇、萜烯酚醛樹脂以及二月桂酸二丁基錫,混合均勻後製得單組分濕固型聚氨酯膠粘劑。該膠粘劑於空氣中固化交聯時間為4-5h,貯存期大於6個月。
4、化型聚氨酯膠粘劑性能的因素
1、備濕固型聚酯膠粘劑所用的聚醚多元醇有聚氧化丙烯二醇及三醇、聚四氫呋喃二醇、共聚醚二醇及三醇等。常用的聚酯有聚己二酸―烷基二醇及三醇等。這些齊聚物多元醇分子量通常在500-3000之(zhi)間(jian)。聚(ju)醚(mi)多(duo)元(yuan)醇(chun)型(xing)預(yu)聚(ju)體(ti)粘(zhan)度(du)小(xiao),成(cheng)本(ben)低(di)。聚(ju)酯(zhi)型(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)預(yu)聚(ju)體(ti)粘(zhan)度(du)較(jiao)大(da),但(dan)製(zhi)成(cheng)膠(jiao)的(de)粘(zhan)合(he)強(qiang)度(du)比(bi)聚(ju)醚(mi)型(xing)要(yao)好(hao),有(you)的(de)預(yu)聚(ju)體(ti)采(cai)用(yong)聚(ju)酯(zhi)和(he)聚(ju)醚(mi)混(hun)合(he)體(ti)係(xi)作(zuo)為(wei)多(duo)元(yuan)醇(chun)原(yuan)料(liao)。
2.多數單組分濕固化型膠粘劑的適用期較長,可在室溫下固化,因以水為固化劑,因此要求空氣的相對濕度至少在40%以上,固化時間最短需0.5-1h,changzhezhishushixiaoshi,rushicainengdadaobiaomianbuzhandechengdu。yinci,tongchangxuyongjiajujiangzhanjiejianguding。zhanjiemianjibuyitaida,yimianjiaocengzhongjianguhuabuwanquan。youdeshiguhuaxingjuanzhijiaozhanjizaishijiaoshi,caiyongzengshiqihuoshuijiejueguhuashijianchangdewenti。
3.固化聚氨酯膠粘劑中異氰酸酯基(NCO)的含量對膠的性能有較大的影響。一般,NCO含量低,預聚體分子量較高,則膠的粘度大,膠的貯存期、適用期和固化時間較短。粘度過大時需加溶劑或增塑劑進行稀釋,以使之達到合適的施膠粘度。NCO含量高,則膠的粘度小,可製得無溶劑單組分膠粘劑,貯存期和固化時間相對較長。濕固化聚氨酯膠粘劑中NCO含量通常在2%―10%之間。
4.cengdetujiaoliangyaoyingxiangguhuashijian。tujiaocengbo,zeguhuashijianduan。zaizhanjiefeichangganzaodecailiaohuotujiaoliangduodechanghe,zuoweiguhuajideshuifenliangxiangduilaishuoxiandebuchongfen,huobuyishentoudaojiaocengneibu,xuhenchangshijiancainengwanquanguhua,youdeshenzhiguhuabuwanquan。tigaoguhuawendu,youliyushuifencanjiafanying,suoduanguhuashijian。dangbeizhancailiaodehanshuiliangguogao、空氣濕度較大、膠所含的NCO含量較高、固化溫度又較高時,膠粘劑固化較快。這種情況下易產生較多的二氧化碳,而使膠層產生泡沫,降低粘合強度。
5.化型聚氨酯膠粘劑
由預聚體―潛固化劑組成的濕固化型單組分聚氨酯膠粘劑,當它遇到潮氣或水分時,潛固劑分解成含活性氫基團的化合物,這種化合物與NCO基團反應的活性比水高,能顯著提高膠粘劑的初粘性,同時可避免膠層產生氣泡。
1.嗯唑烷和環胺
潛固劑為念唑烷類(oxazolidine)和環胺類(cyclicaminals)化合物。
2.酮亞胺化合物
潛固劑是酮亞胺化合物。
將端羥基聚丁二烯100份和TDI34.5份製成預聚體,25℃下將預聚體與甲苯二胺丁酮亞胺20份攪拌均勻,即製成單組分膠粘劑。將它用於軟PVC薄膜的粘合,180。剝離強度為2.1kN/m。
由酮亞胺作潛固劑製成的單組分聚氨酯膠粘劑,存在著貯存穩定性問題,因為酮亞胺也能極緩慢地直接與NCO基團反應,貯存過程中粘度慢慢增加。也有報道指出,在組分中添加沸石吸附1,8-二胺基-對蓋烷與異辛醛的縮合物(酮亞胺),50℃密封貯存一周後,粘度沒有增加,若在20℃固化,隻需12h信與不加沸石的膠粘劑相比,貯存穩定性得到提高,固化時間也縮短了。