异氰酸酯基和氨酯基的极性、化学活性都很强,因此对多孔材料(皮革、泡沫等)和表面光洁的材料(玻璃、金属等)有着良好的化学粘结力。而且聚氨酯胶粘剂具有柔韧性好、耐震动性优良、耐冲击、耐磨、粘结强度大等优点,用途越来越广泛。
无溶剂型双组份聚氨酯(PU)胶粘剂具有粘接效果好、软硬可调、储存稳定和无溶剂挥发等优点,是PU胶粘剂行业的重要研究方向。由于制备PU胶粘剂的主要原料之一的异氰酸酯对水分特别敏感,所以制备过程中需要对原料进行真空干燥,氮气保护,这无疑增加了胶粘剂的生产成本。另外,预聚体制备过程中出现的气泡问题也是困扰生产的一个重要问题。异氰酸酯与活泼氢化合物的反应是PU胶粘剂制备及固化过程中所发生的主要反应,是PU胶粘剂重要的反应机理。异氰酸酯与水反应产生CO2是气泡的主要来源。
制备时,可调节两组份的原料和分子量,使之在室温下有合适的粘度,可制成高固含量或无溶剂双组份胶粘剂。两组份的用量一般存在一定容忍度。由于双组份聚氨酯胶粘剂具有性能可调节性、粘合强度大、粘接范围广等优点,已成为聚氨酯胶粘剂中品种多、产量大的产品。双组份无溶剂型聚氨酯胶粘剂一般为低分子质量的多元醇和多异氰酸酯,或端NCO预聚物和多元醇或多元胺。其柔韧性、可吸收应力、对基材粘接性能等方面都优于环氧胶粘剂。
聚氨酯反应常用的催化剂有:有机叔胺类(如三乙胺)和金属有机化合物类(如辛酸亚锡、辛酸铅、二月桂酸二丁锡等)。有机叔胺类催化剂能促进异氰酸酯与水反应放出二氧化碳,金属类催化剂对异氰酸酯与醇类反应有,催化剂的影响催化剂加入量一般控制在1%-2‰即可。
添加剂包括干燥剂、阻燃剂、偶联剂、抗氧剂、紫外抑制剂、着色剂、粘接促进剂、填充物、增塑剂、其它聚合物等。其中增塑剂可以改善体系中各组份的相容性;调节固化物的物理性能,如拉伸强度、低温柔韧性、延伸率、硬度等;还可以用于降低体系的黏度,使其保持良好的流动。填料用于补强、增稠、阻燃,降低成本等,一般为钛白粉、碳酸钙等。
聚酯二元醇的主链结构对PU胶粘剂的结晶度、结晶速率和内聚强度等影响较大、主链为线性链段的聚酯二元醇,其结晶性和结晶速率均优于主链中含侧基的非对称性链段的聚酯二元醇中含侧基的非对称性链段的聚酯二元醇。这是因为侧基的位阻作用会阻碍软链段的应变诱导结晶而以己二酸与其它二元醇为原料反应而成的聚酯,其结晶顺序依次为:乙二醇< l,4-丁二醇< l,6-己二醇。
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更新时间:2020-12-06 09:34:27