聚氨酯膠黏劑ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-05-18 03:21本頁(yè)面
【正文】 O+R N C O? 異氰酸酯與水混合時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的 二氧化碳 氣體和取 代脲。 在使用多異氰酸酯單體作為膠黏劑或低相對(duì)分子質(zhì)量 異氰酸酯預(yù)聚體膠黏劑時(shí)，這一 反應(yīng) 尤為重要，否則將會(huì) 使 膠接強(qiáng)度降低 。因此， 異氰酸酯膠黏劑 在使用和貯存時(shí)，應(yīng)該防 止與 水或潮氣 接觸。 C O 2+R N H C R 39。O OR 39。此反應(yīng) 在沒有催化劑情況下，一般需在 120～ 140℃ 之間才能反應(yīng)。OR NCCN HO R 39。s)1 活化能 （ kJ/mol） 25 ℃ 80 ℃ 芳香胺 10~20 — — 伯羥基 2~4 30 ~ 仲羥基 1 15 叔羥基 — — 水 6 酚 — — 脲 — 2 — 羧酸 — 2 — 2. 異氰酸酯的自聚合反應(yīng) ? 異氰酸酯化合物在一定條件下能自聚形成二聚體（反應(yīng)可逆，利用該反應(yīng)可以制成室溫穩(wěn)定而高溫固化的聚氨脂膠黏劑）、三聚體（反應(yīng)不可逆，利用三聚可引入支鏈和環(huán)型結(jié)構(gòu)，提高耐熱和耐化學(xué)介質(zhì)等性能）等。 ? 可采用的措施有：選擇 氨酯級(jí) 化學(xué)試劑、對(duì)反應(yīng)物進(jìn) 行 脫水 處理、反應(yīng)體系進(jìn)行 氮?dú)獗Ｗo(hù) 等。象其他聚合物一樣，各種類型的聚氨酯的性質(zhì) 首先依賴于分子量、交聯(lián)度、分子間力的效應(yīng)、鏈節(jié)的 軟硬度以及規(guī)整性。當(dāng)只用雙官能團(tuán)反應(yīng)物時(shí)，可以制成線型聚氨酯。最普通的交聯(lián)反應(yīng)是多 異氰酸酯與三官能度的多元醇反應(yīng)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 ? 軟段 由低聚物多元醇組成， 硬段 由多異氰酸酯或其與 小分子擴(kuò)鏈劑組成。 （ 2）硬段的影響 ? 對(duì)稱性 的二異氰酸酯（ MDI） 制備的 PU具有較高的模 量和撕裂強(qiáng)度； ? 芳香族 異氰酸酯制備的 PU強(qiáng)度較大，抗熱氧化性能好； ? 二元胺 擴(kuò)鏈的 PU具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、模量、黏附性 和耐熱性，且較好的低溫性能。因預(yù)聚體是帶有 — NCO的彈性體高聚物，遇空氣中的潮氣即和 H2O反應(yīng) 生 成含有 — NH2的高聚物，并進(jìn)一步與 — NCO反應(yīng)生成含有 脲基的高聚物。由于濕固化，膠層中有 氣泡 產(chǎn)生， — NCO含 量 越高 ，氣泡越多，因此預(yù)聚體的 — NCO含量不能過(guò)高。 ? （ 2）雙組分 預(yù)聚體 膠固化 ? 雙組分膠黏劑的 一組分 是端基含有 — NCO的預(yù)聚體或 者多異氰酸酯單體； 另一組分 是固化劑（如胺類化合物） 或者含羥基化合物，或者同時(shí)存在。 ? 當(dāng)預(yù)聚體 — NCO含量高 時(shí)，可用低分子二元醇或端 基含 — OH的聚酯、聚醚與固化劑并用，以改善預(yù)聚體膠 的彈性。 2. 聚氨酯膠黏劑的膠接機(jī)理 ? 對(duì) 固體材料 進(jìn)行粘接必須滿足 下列條件 ： ? （ 1） 接觸角盡可能小，到達(dá)完全潤(rùn)濕； ? （ 2） 對(duì)基材表面進(jìn)行必要處理，清除“弱界面層”，并賦予適當(dāng)?shù)拇植诙取? ? 同時(shí)異氰酸酯膠黏劑中的氨基甲酸酯基、取代脲基等 極性 基團(tuán)，也會(huì)與這些基材表面上的極性基團(tuán)形成第二類 化學(xué)鍵。 （ 2）橡膠、塑料的膠接 ? 樹脂中的 溶劑 會(huì)一定程度地溶漲橡膠和塑料的表面， 異氰酸酯與濕氣反應(yīng)生成取代脲或縮二脲結(jié)構(gòu)，并且在加 熱條件下固化形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 （ 3）織物、木材等的膠接 ? 這一類基材具有一定的 吸濕率 ，并常含有醚鍵、酯鍵 等極性鍵及羧基、羥基等。 ? ? 另外，這些基材都是 多孔性材料 ，膠黏劑容易滲入， 形成機(jī)械膠接。 ? 總的來(lái)說(shuō)， 聚氨酯膠接機(jī)理可以總結(jié) 為： ? （ 1） 異氰酸酯基與基材活潑氫反應(yīng)形成化學(xué)鍵膠接；（ 2） 異氰酸酯樹脂與基材含氧、氮等的大極性基團(tuán)形成氫鍵結(jié)合； ? （ 3） 在多孔材料中形成機(jī)械膠接； ? （ 4） 在橡膠和部分塑料形成過(guò)渡層膠接。 ? ? 主劑與交聯(lián)劑混合后的體系，其基本構(gòu)造是以聚乙烯 醇溶液為連續(xù)相，膠乳（ SBR， EVA）為分散相。 ? 組成 主劑 ： 包括 水溶性高分子 ， 乳液 和 填料 。 水溶性高分子 通常采用部分皂化的 聚乙烯醇 ， 有時(shí)也 使用脲醛樹脂 、 三聚氰胺樹脂等熱固性樹脂和聚丙烯酸 。 適量的 乳液 如 聚苯乙烯 — 丁二烯膠乳 ， 聚丙烯酸酯乳 液 ， 乙酸乙烯 — 乙烯共聚乳液 等能提高膠黏劑的耐水性， 增加有效成分的濃度。 與 苯乙烯 — 丁二烯膠乳 和 聚丙烯酸酯乳液 相比 ， 乙酸乙烯 — 乙烯共聚乳液 因具有優(yōu)良的初期膠接力 ， 所以在要求初期膠接力好的場(chǎng)合優(yōu)先選用后者。 它是伴隨 膠黏劑 濃度的提高填充被膠接材空隙的成分，在試驗(yàn)過(guò)的各種物質(zhì)中，多使用碳酸鈣粉末。 從 賦予 膠粘劑 膠接耐水性的觀點(diǎn)來(lái)看 ， 異氰酸酯化合物 必須是分子中含有兩個(gè)以上 異氰酸酯基 的 多異氰酸酯 。 ? API的價(jià)格較高，約為 脲醛樹脂 （ UF） 的三倍，但比 間苯二酚甲醛樹脂 便宜，而性能幾乎可以與后者相匹敵， 因此從價(jià)格性能方面講，該膠是有一定競(jìng)爭(zhēng)力的。但價(jià)格偏高（長(zhǎng)期為氯丁膠的 1~2倍，且初粘性比氯丁膠差），目前僅比氯丁膠高出 20%左右，為聚氨脂膠占領(lǐng)市場(chǎng)提供了條件?？勺哉郴蚧フ?，甚至對(duì)難粘材料也有一定的粘接強(qiáng)度，但粘接金屬的強(qiáng)度不如改性環(huán)氧、酚醛 丁晴、酚醛 縮醛等。 思考題 ? 1. 聚氨酯結(jié)構(gòu)對(duì)性能影響 。 ? 3. API膠黏劑的特點(diǎn)
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