【聚氨酯膠(jiao)粘劑】聚氨酯膠(jiao)粘劑配方 聚氨酯膠(jiao)配方

聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)是指在分(fen)子(zi)鏈中(zhong)含有(you)氨(an)(an)基(ji)甲酸酯(zhi)(zhi)基(ji)團（－NHCOO－）或異氰(qing)(qing)酸酯(zhi)(zhi)基(ji)（－NCO）的膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)。聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)分(fen)為多異氰(qing)(qing)酸酯(zhi)(zhi)和聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)兩大類。多異氰(qing)(qing)酸酯(zhi)(zhi)分(fen)子(zi)鏈中(zhong)含有(you)異氰(qing)(qing)基(ji)（-NCO）和氨(an)(an)基(ji)甲酸酯(zhi)(zhi)基(ji)（-NH-COO-），故(gu)聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)表現出(chu)高(gao)度(du)的活(huo)性與極(ji)性。與含有(you)活(huo)潑氫的基(ji)材(cai)，如泡沫、塑(su)(su)料(liao)、木材(cai)、皮革(ge)、織物、紙張、陶瓷等多孔材(cai)料(liao)，以及金(jin)屬(shu)、玻璃、橡膠(jiao)、塑(su)(su)料(liao)等表面光潔的材(cai)料(liao)都有(you)優良的化(hua)學粘(zhan)接(jie)力。

聚氨酯膠粘劑的制備與配方

一、多異氰酸酯膠粘劑（單組分）

1.配制(zhi)：將多異氰(qing)酸酯(zhi)單體與(yu)溶劑按一定比例(li)混合均勻，即可配制(zhi)成(cheng)多異氰(qing)酸酯(zhi)膠粘劑（單組分(fen)） 。

2.固化原(yuan)理：—NCO與(yu)被粘物表面—OH作用，可在常(chang)溫(wen)或高(gao)溫(wen)下固化。

3.多異(yi)氰酸樹(shu)脂(zhi)膠粘劑(ji)的特點：

1）多異氰酸酯分子量低，滲透(tou)力強，且反應后性高，故粘結力很(hen)強；

2）固化后，耐(nai)熱、耐(nai)溶劑性(xing)能好；

3）含游離異氰酸酯基(ji)團高(gao)，對(dui)潮氣(qi)敏感、有毒(du)性；

4）多(duo)異氰酸酯分(fen)子(zi)量低，固化(hua)后，膠層硬(ying)度高(gao)，有脆性(xing)，常需改性(xing)。

4.多異氰酸樹脂膠(jiao)粘劑的配(pei)方實(shi)例：

JQ-1膠配方：

組分: 質量份(fen)：

三(san)苯基甲烷三(san)異氰(qing)酸酯 20

氯苯 80

固(gu)化(hua)條件：0.3MPa壓力，140℃下(xia)固(gu)化(hua) 30min

應用(yong)：可用(yong)于橡膠與金屬(shu)（粘結力不(bu)小(xiao)于4.0MPa）、橡膠與織物(wu)（粘結力不(bu)小(xiao)于1.6MPa）的(de)粘結。

配方：

組分: 質量份(fen)：

二(er)(er)苯基甲(jia)烷二(er)(er)異氰酸(suan)酯（MDI） 50

氯苯 50

亞磷酸酯 少許

固(gu)化條件：0.3MPa壓力，140℃下固(gu)化30min .

應用(yong)：可用(yong)于橡膠(jiao)與金屬(shu)，粘結力高于JQ-1膠(jiao)。

二、封端型異氰酸樹脂膠粘劑（單組分）

1.封端型異氰酸酯是異氰酸酯與苯(ben)酚或(huo)其他(ta)羥基化合物反應(ying)生成(cheng)一種具有氨酯結構，暫時(shi)封閉(bi)了活潑的異氰基的膠(jiao)粘劑。具有不(bu)怕水、穩(wen)定性高(gao)的特點。

2.封閉與固化機理：封端(duan)型異氰(qing)酸加(jia)成(cheng)物（如與ph-OH）在150°C以上，反應逆(ni)向進行，恢復(fu)活性，粘接(jie)面接(jie)觸加(jia)壓即可固化。

3.常(chang)見(jian)的異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)封閉劑：苯酚、叔丁醇、丙二(er)酸(suan)二(er)乙酯(zhi)、己內酰胺 。

封端型異氰酸加成物(wu)的解(jie)(jie)(jie)(jie)離(li)溫度(du)一(yi)般(ban)在(zai)60-200℃之(zhi)間。但加入叔(shu)胺、有機錫(xi)等催化劑，可降(jiang)低(di)解(jie)(jie)(jie)(jie)離(li)溫度(du)，加速解(jie)(jie)(jie)(jie)離(li)反應。在(zai)封閉劑相同時，HDI比(bi)TDI的封閉解(jie)(jie)(jie)(jie)離(li)溫度(du)要高10-20℃。

4.影響封閉型膠粘劑性(xing)能(neng)的(de)因素

1）封閉(bi)劑對封閉(bi)率及儲存穩定性的影響：

封閉(bi)率：苯酚 < 叔丁醇 < 丙二酸二乙酯(zhi)<己內(nei)酰胺

封閉(bi)率與(yu)封閉(bi)劑的反(fan)應活性(xing)有關(guan)，活性(xing)越高(gao)，封閉(bi)率越高(gao)；而反(fan)應活性(xing)與(yu)其堿性(xing)有關(guan)，堿性(xing)越強，活性(xing)越高(gao)。

2）儲(chu)存(cun)穩(wen)定性：

苯酚（20d） < 叔丁醇（40d） < 丙(bing)二(er)酸 二(er)乙酯（3月(yue)） <己內酰胺（半年）。

3）封(feng)閉反應催化劑的選擇：

催化劑的(de)堿性和親核性越強，其催化活性越高。

常用的(de)催化劑(ji)：有機錫、叔胺、堿(jian)金屬的(de)醇(chun)鹽、酚鹽。

催化(hua)劑對(dui)封(feng)閉(bi)與(yu)解離正逆反(fan)應均有催化(hua)作用(yong)，應注(zhu)意選用(yong)。

4）封閉反應中(zhong)溶劑的選擇：

為降(jiang)低(di)粘度(du)，防(fang)止異氰酸酯(zhi)在強堿催(cui)化(hua)下發生二聚、三聚，常需使用溶(rong)劑。

常用的溶劑：甲苯、DMF。

5.封(feng)閉型異氰(qing)酸樹脂膠粘劑(ji)的配方(fang)實例：

普通封閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方1：

組分: 質(zhi)量份(fen)：

聚己(ji)二酸己(ji)二醇 202

二乙(yi)烯三(san)胺 3.3

TDI （丁酮肟(wo)封閉，摩爾比1：1） 34.8

固(gu)化(hua)條(tiao)件(jian)：涂膠后，120℃下固(gu)化(hua)20min。

應用：可用于織物（粘結力不小于26.0MPa），伸長(chang)率610%。

封(feng)閉(bi)型異(yi)氰酸樹脂膠粘(zhan)劑配方2：

組分: 質量份：

Hylene MP（苯酚封(feng)閉的(de)MDI）水(shui)分(fen)散液（40%） 27.5

氯(lv)丁膠乳 173

氧化鋅 15

防老(lao)劑（酚類） 6

固(gu)化(hua)(hua)條(tiao)件：涂膠后，0.2MPa， 140℃下固(gu)化(hua)(hua)20-40min。

應用(yong)：可用(yong)于膠片、織物的粘(zhan)(zhan)結（粘(zhan)(zhan)結強度(du)不小(xiao)于5.6kN/m）。

三、預聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑（雙組分）

將多(duo)(duo)異(yi)氰酸(suan)酯單體與(yu)多(duo)(duo)羥基樹脂反應，生成的預聚體作甲(jia)組分(fen)，將多(duo)(duo)羥基樹脂（如：聚酯，聚醚）、催化劑與(yu)溶劑作乙組分(fen)配制(zhi)而成的膠(jiao)粘(zhan)劑（雙組分(fen)） 。

預聚體的制備

制(zhi)備的技(ji)術關(guan)鍵是(shi)異氰(qing)酸酯基的含量，一般(ban)應控(kong)制(zhi)在：0.01-0.2之間(jian)。

控制異氰(qing)酸酯基含量的方法:

100g羥(qian)基(ji)化(hua)合物所需的TDI的量可用下式計算：

式中X為預(yu)定制備(bei)的(de)預(yu)聚體異氰酸酯基(ji)的(de)含量（0.01-0.2）。

預聚體型(xing)聚氨(an)酯樹脂(zhi)膠粘(zhan)劑（雙組分）的特點

1）兩(liang)個組分混(hun)合后，通過反應(ying)固化，屬于(yu)反應(ying)型膠粘劑。

2）性能及粘(zhan)度可(ke)調。

3）可室溫(wen)(wen)固化，也(ye)可高溫(wen)(wen)固化。

4）粘(zhan)結強度(du)大（可(ke)做結構膠），粘(zhan)接范圍(wei)廣，是聚(ju)氨酯樹脂膠粘(zhan)劑中品種最多，產(chan)量(liang)最大的產(chan)品。雙組(zu)分預(yu)聚(ju)體型。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮：

1）羥基組(zu)分(fen)（甲組(zu)分(fen)）的選擇；

2）聚氨酯預聚體型的合成(cheng)（乙組(zu)分）；

3）固化劑(ji)的選擇；

4）溶劑(ji)的選(xuan)擇(ze)。

通(tong)用雙組分聚氨酯膠粘劑配方：

組(zu)分: 質量(liang)份：

甲：聚酯(zhi)聚氨(an)酯(zhi)預聚體的(de)丙酮溶液 100

乙：三羥甲(jia)基丙(bing)烷與TDI加成物的醋酸乙酯溶(rong)液 10-50

配制(zhi)與固(gu)化：（n+1）mol乙二醇(chun)加 nmol己二酸(suan)聚合脫水后，加入0.5n mol TDI，在85℃反應1h，產物溶于(yu)丙(bing)酮（固(gu)含(han)量30% ）制(zhi)得(de)甲組分；1mol三羥甲基丙(bing)烷和3molTDI反應，產物溶于(yu)醋酸(suan)乙酯（固(gu)含(han)量60% ）中制(zhi)得(de)乙組分。

固化條件：涂膠后(hou)，在0.03-0.05MPa下，室(shi)溫固化24h。

應用：可用于橡膠、金(jin)屬、硬(ying)塑料、木材、陶瓷等的粘結。