《聚氨酯膠黏劑》ppt課件

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1、第3章合成膠黏劑3.3.4聚氨酯膠黏劑聚氨酯（PU)膠黏劑是以異氰酸酯和聚氨基甲酸酯為主體的膠黏劑，用多異氰酸酯及含有羥基、氨基等活性基團(tuán)的化合物為主要材料進(jìn)行合成。這類膠黏劑具有粘接力強(qiáng)，膠膜堅(jiān)韌、耐沖擊，有良好的耐低溫性、耐油和耐磨性等，但耐熱性較差。它廣泛用于粘接金屬、木材、塑料、皮革、陶瓷、玻璃的呢過，是合成膠黏劑的重要品種。1.聚氨酯膠黏劑的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)①聚氨酯膠黏劑因含有極性很強(qiáng)、化學(xué)活潑性很高的異氰酸酯基和氨酯基，它與含有活潑氫的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料和金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有著優(yōu)良的化學(xué)膠接力。②

2、調(diào)節(jié)聚氨酯樹脂的配方可控制分子鏈中軟緞與硬段比例及結(jié)構(gòu)，制成不同硬度和伸長率的膠黏劑。③可加熱固化，也可以室溫固化。④固化屬于加聚反應(yīng)，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，因此不易使膠合層產(chǎn)生缺陷。⑤低溫和超低溫性能特別優(yōu)良，超過所有其他類型的膠黏劑。其膠合層可在-196℃，甚至-253℃下使用。⑥具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶劑、耐化學(xué)藥品、耐臭氧及防霉菌等性能。（2）缺點(diǎn)在高溫、高濕下易水解而降低膠合強(qiáng)度。2.聚氨酯膠粘劑的分類聚氨酯膠黏劑的類型和品種很多，其分類方法也很多，一般可按照反應(yīng)組成、溶劑形態(tài)、包裝、用途、固化方式等方法分類。（1）按照反應(yīng)組分進(jìn)行分類①多異氰酸酯膠黏劑

3、（單體膠粘劑）②含異氰酸酯基聚氨酯膠黏劑主要組成含異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體，多異氰酸酯和多羥基化合物的反應(yīng)生成物。是聚氨酯膠黏劑中最重要的一部分，有單組分、雙組分、溶劑型、無溶劑型等類型。（1）按照反應(yīng)組分進(jìn)行分類③含羥基聚氨酯膠黏劑含羥基的線型聚氨酯聚合物，由二異氰酸酯與二官能度的聚酯或聚醚反應(yīng)生成。屬雙組分膠黏劑（3）按照組分進(jìn)行分類①單組分聚氨酯膠黏劑②雙組分聚氨酯膠黏劑（API、醇+預(yù)聚體）第一節(jié)聚氨酯膠黏劑的原料無論是異氰酸酯膠黏劑，還是聚氨基甲酸酯膠黏劑，都需要異氰酸酯單體。異氰酸酯（Isocyanate）是一大類含有異氰酸基（—N=C=O）的有機(jī)化合物。

4、異氰酸酯基由于其累積雙鍵和碳原子兩邊的電負(fù)性很大的氮氧原子作用，使之具有很高的反應(yīng)活性，能與絕大多數(shù)含活潑氫的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。1.異氰酸酯常用的異氰酸酯主要有芳香族類和脂肪類兩種。芳香族類的主要有：TDI（2,4—甲苯二異氰酸酯或2,6—甲苯二異氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷-4,4’二異氰酸酯）、NDI（1,5—萘二異氰酸酯）、PAPI（多亞甲基多苯基多異氰酸酯）等；脂肪族類的主要有：HDI（六亞甲基二異氰酸酯）、HMDI（二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯）、IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）等。由于TDI價(jià)格較低而且在2,4—甲苯二異氰酸酯中兩個(gè)不同位置的異氰酸根活性

5、差異很大，有利于化學(xué)反應(yīng)中的分子設(shè)計(jì)，應(yīng)用較為廣泛。MDI比TDI制備的異氰酸酯具有較高的模量和撕裂強(qiáng)度，因?yàn)镸DI對稱，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)規(guī)整有序的相區(qū)結(jié)構(gòu)。芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯，由于具有剛性的芳環(huán)，硬段內(nèi)聚能增大，其強(qiáng)度比來自脂肪族的異氰酸酯生產(chǎn)的聚氨酯大，并且抗氧化性能也好。異氰酸酯根據(jù)對動物實(shí)驗(yàn)以及對人的作用，將其歸類于危害性物料，在運(yùn)輸規(guī)范中也被視為危險(xiǎn)品。2.聚酯多元醇大部分為二官能度。一般要求酸值為0.3~0.5mgKOH/g為宜。聚酯多元醇易于吸濕，貯運(yùn)應(yīng)避免大氣中水分進(jìn)入。為了減少可逆反應(yīng)，溫度不應(yīng)超過120℃。3.聚醚多元醇是端羥基的齊聚物，主鏈上的

6、烴基由醚鍵連接。是以低分子量的多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物為起始劑，與氧化烯烴在催化劑作用下開環(huán)聚合而成。4.催化劑主要需用NCO/OH反應(yīng)催化劑和NCO/H2O反應(yīng)催化劑。（1）有機(jī)錫類催化劑：此類催化劑催化NCO/OH反應(yīng)比催化NCO/H2O反應(yīng)強(qiáng)，聚氨酯膠黏劑制備時(shí)大多采用此類催化劑。（2）叔胺類催化劑：此類催化劑對促進(jìn)與水的反應(yīng)特別有效。一般用于制備聚氨酯泡沫塑料，發(fā)泡型聚氨酯膠黏劑以及低溫固化型、潮氣固化型聚氨酯膠黏劑。5.溶劑為了調(diào)整聚氨酯膠黏劑的黏度，便于工藝操作，在聚氨酯膠黏劑的制備或使用過程中，經(jīng)常要采用溶劑。聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨

7、酯級溶劑”，基本上不含水、醇等活潑氫的化合物。聚氨酯膠黏劑用的溶劑純度比一般工業(yè)品高。聚氨酯膠黏劑采用的溶劑通常包括酮類（如甲乙酮、丙酮）、芳香烴（甲苯）、二甲基甲酰胺、四氫呋喃等。溶劑的選擇可根據(jù)聚氨酯分子與溶劑的溶解原則：溶度參數(shù)相近、極性相似以及溶劑本身的揮發(fā)速度等因素來確定。聚氨酯膠黏劑常用溶劑物理性質(zhì)溶劑溶度參數(shù)SP沸點(diǎn)，℃相對密度折射率甲苯8.85110.60.8661.4967二甲苯8.79135-1450.860—丙酮9.4156.50.78991.3591甲乙酮9.1979.60.80611.3790環(huán)己酮10.05155.60.94781.4