單組分聚氨酯膠粘劑配方和合成機(jī)理-文庫吧資料
2025-07-03 14:07本頁面
【正文】 ，而且近年來在品種與性能方面又有新的發(fā)展。采用此法不僅生產(chǎn)效率提高，而且對基膜的密著性更優(yōu)良，可制得耐久性優(yōu)秀的磁帶?！ ?有機(jī)玻璃)的粘接時(shí)，以高壓水銀燈照射光固化，所得膠層粘合強(qiáng)度達(dá)6MPa，而且透明性不變?！ ?，與醋酸乙烯酯、丙烯酸羥乙酯、磷酸二苯基辛酯、對甲氧基苯酚配制成的電子束固化膠粘劑，可用于粘接聚酯薄膜和塑料層壓板材。這種低能裝置采用線型燈絲，不通過電子流掃描就能得到所需寬度的輻照用電子束。市場上銷售的此類裝置規(guī)格為300keV和30kW5MeV，10kW。就高壓發(fā)生方式而淪，有范德格拉夫(Van de Gralf)型、改型高壓倍加器(cockcmflwdton)型、絕緣鐵芯型等。如被粘體是高分子材料，由于電子束的能量高，在被粘體和膠層分子內(nèi)估計(jì)還可能發(fā)生接枝和交聯(lián)反應(yīng)，這種情況是好的，但值得注意的是，有時(shí)也會(huì)使被粘體分子鏈老化和導(dǎo)致穩(wěn)定劑、防老劑、增粘樹脂等添加劑發(fā)生變化。電子束輻照設(shè)備初期投資雖然較大，但能量的利用效率要比紫外線高得多，電子束固化時(shí)間雖因固化樹脂組成的不同而異，但與紫外線固化時(shí)需若干秒左右相比較，使用電子束僅為數(shù)毫秒而已，固化速度是相當(dāng)快的。 2．電子束 電子束輻照能量為10萬電子伏到5兆電子伏的加速電子，加速電子束由于是電子，所以與相同能量的丁射線比較穿透力要弱得多，不過與紫外線相比能量要大得多，穿透力也強(qiáng)。此外，水銀中摻加鉀、鐵、錫等鹵化物而制成的波長范圍為250450nm、具有連續(xù)能量的空氣冷卻式金屬鹵化物燈已有實(shí)際應(yīng)用。紫外線輻照設(shè)備費(fèi)用為電子束輻照設(shè)備的l/21/10，因此設(shè)備投資低。對于透明材料可以采用紫外線固化，例如透鏡、多層玻璃、透明塑料等的粘接?！ ?. 放射線源 固化反應(yīng)中使用的紫外線是波長為2m400nm的電磁波，它具有數(shù)電子伏到數(shù)十電子伏的能量。然而在使用放射線的場合，盡管要根據(jù)被粘體的品種和厚度開選用紫外線或電子束，但卻可做到把能量集中在膠粘劑層上，因此能量的利用率明顯提高?！ 》派渚€固化膠粘劑的另一優(yōu)點(diǎn)是能量的利用率高。例如氰基丙烯酸酯類膠粘劑雖然對于幾乎所有的材料都呈現(xiàn)出良好的粘合性，而且固化迅速，但其適用溫度上限為80℃左右，沖擊強(qiáng)度和耐濕性也差，故用途有限。為此，在不少情況下不得 不放棄利用膠粘劑來實(shí)現(xiàn)降低重量、提高可*性、提高生產(chǎn)率、降低成本的打算?！ ≡谀z粘劑中應(yīng)用放射固化反應(yīng)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以縮短膠粘劑的固化時(shí)間?！ 》派渚€固化中使用的放射線通常是紫外線和電子束。其固化特點(diǎn)是快，室溫或低溫即可固化，因而節(jié)省能源，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 4. 影響膠粘劑性能的因素 放射線固化型聚氨酯膠粘劑 放射線固化型聚氨酯膠粘劑是以電子射線或光固化的膠粘劑，這類膠粘劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在NCO端基預(yù)聚體中加入少量活潑氫(一般為羥基)的丙烯酸酯類，使之生成含丙烯酸酯基的聚氨酯。苯酚封閉的TDI三聚異氰酸酯，因含穩(wěn)定的三聚異氰酸酯環(huán)，比上述苯酚封閉的TMPTDI加成物的耐熱性高。 2．苯酚封閉的TDI三聚異氰酸酯 由3摩爾TDI與3摩爾苯酚在150℃反應(yīng)，在TDI的4位上生成氨酯，再將上述氨酯在160℃加熱，并加入催化劑使其三聚而成。溶液加熱至100℃，保持?jǐn)?shù)小時(shí)(或可加入少量叔胺以促進(jìn)反應(yīng))，取樣以丙酮稀釋，倒人苯胺而無沉淀析出時(shí)，表示異氰酸酯已封閉完成，即可停止?！ ?. 封閉劑 表常用封閉劑及其解離溫度 封閉劑 解離溫度，℃ 無催化劑有催化劑 乙醇180185150155 苯酚140145105110 己內(nèi)酰胺 160 丙二酸二乙酯130140 乙酰乙酸乙酯125150125130 丙酮脘130150 甲基乙基酮脘130135125130 乙酰丙酮140150 咪啜類130140 亞硫酸氫鈉 60 60 1．苯酚封閉的TMPTDI加成物 ． TMPTDI加成物用3摩爾(或略過量)的苯酚或甲酚封閉。封閉型異氰酸酯的解離溫度 在60200℃之間，解離溫度受不同封閉劑和異氰酸酯結(jié)構(gòu)的影響，在相同封閉劑時(shí)，HDI比TDI的封閉解離溫度要高1020℃，加入叔胺類或有機(jī)錫類催化劑可降低解離溫度，加速解離反應(yīng)。多數(shù)的封閉劑解離溫度較高。雙環(huán)脲化合物分解反應(yīng)如下： 1. 雙（四亞甲基脲）衍生物[bis(tetramethyleneurea)derivative] 2. 烯化二氮雜丁烷二酮（alkylene diazetidinediones） 封閉型聚氨酯膠粘劑 1. 封閉機(jī)理 把NCO端基預(yù)聚體或多異氰酸酯中的異氰酸酯基團(tuán)在一定條件下用封閉劑（blocking agent）封閉起來，就成為封閉型預(yù)聚體或多異氰酸酯，實(shí)際上就是把NCO基團(tuán)保護(hù)起來，使其在常溫下沒有反應(yīng)活性，變成穩(wěn)定的“基團(tuán)”，當(dāng)加熱到一定溫度發(fā)生離解，又生成活性的NCO基團(tuán)，與活性氫化合物(如多元醇、水等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成聚氨酯樹脂。二取代5乙酰亞胺咪唑烷酮將羥基多元醇掩蔽起來，與多異氰酸酯組分混合配制成室溫穩(wěn)定的單組分聚氨酯膠粘劑，加熱至140℃以上進(jìn)行固化。二苯胺甲烷(MDA)的氯化鈉復(fù)合物與二異氰酸酯形成穩(wěn)定的、混合組成的單組分聚氨酯膠粘劑，使用時(shí)加熱固化?！ ?．另一種單組分聚氨酯體系中，多異氰酸酯固體分散于多元醇中，多異氰酸酯組分可以是TDI二聚體的微粒，預(yù)先用胺或水進(jìn)行表面失活，這種單組分聚氨酯膠粘劑可有3個(gè)月以上的室溫貯存期，在70180℃容易固化。兩相體系組成的膠粘劑 1．一種體系中，羥基組分為固態(tài)，室溫時(shí)對異氰酸酯為非
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