【聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)】聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)配(pei)方(fang) 聚氨酯膠配(pei)方(fang)

聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑是指在分子(zi)鏈(lian)中含有氨(an)(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)團(tuan)（－NHCOO－）或異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)（－NCO）的膠(jiao)粘(zhan)劑。聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑分為多(duo)異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)兩大類。多(duo)異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)分子(zi)鏈(lian)中含有異(yi)氰基(ji)(ji)（-NCO）和氨(an)(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)基(ji)(ji)（-NH-COO-），故聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑表現(xian)出高(gao)度的活性與極(ji)性。與含有活潑氫的基(ji)(ji)材(cai)，如泡沫、塑(su)料(liao)、木材(cai)、皮革、織物(wu)、紙(zhi)張、陶瓷等(deng)多(duo)孔材(cai)料(liao)，以及(ji)金(jin)屬、玻璃、橡膠(jiao)、塑(su)料(liao)等(deng)表面光(guang)潔的材(cai)料(liao)都有優良的化(hua)學粘(zhan)接力。

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(pei)(pei)制：將多異氰(qing)酸酯單(dan)(dan)體與溶(rong)劑按一(yi)定比例混合(he)均勻，即可配(pei)(pei)制成(cheng)多異氰(qing)酸酯膠粘(zhan)劑（單(dan)(dan)組(zu)分） 。

2.固化原理：—NCO與被粘物(wu)表(biao)面—OH作用(yong)，可在常溫或高溫下固化。

3.多異(yi)氰酸(suan)樹脂膠粘劑的(de)特點：

1）多異氰酸酯分(fen)子量低(di)，滲透力(li)強，且(qie)反應后性高，故粘結力(li)很強；

2）固化后，耐熱、耐溶(rong)劑性能好；

3）含游離(li)異氰酸酯(zhi)基團高，對潮氣敏感(gan)、有毒性；

4）多異(yi)氰酸酯分子量低，固化后(hou)，膠層硬度高，有脆性(xing)，常需改性(xing)。

4.多異氰酸樹脂膠粘劑的配方實例(li)：

JQ-1膠配方：

組(zu)分: 質量份：

三苯(ben)基甲烷三異氰酸酯 20

氯苯 80

固化(hua)條件：0.3MPa壓力(li)，140℃下固化(hua) 30min

應(ying)用(yong)：可用(yong)于橡膠(jiao)與(yu)金屬（粘結(jie)力(li)不(bu)小于4.0MPa）、橡膠(jiao)與(yu)織物（粘結(jie)力(li)不(bu)小于1.6MPa）的粘結(jie)。

配方：

組(zu)分: 質量份：

二苯(ben)基甲烷二異氰酸酯(zhi)（MDI） 50

氯苯 50

亞磷酸酯 少許

固化(hua)條件：0.3MPa壓力，140℃下固化(hua)30min .

應用：可(ke)用于(yu)橡膠與金屬，粘結(jie)力(li)高(gao)于(yu)JQ-1膠。

二、封端型異氰酸樹脂膠粘劑（單組分）

1.封端型(xing)異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)是異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)與(yu)苯酚或其他羥基(ji)化合物反應生(sheng)成(cheng)一種(zhong)具有(you)氨酯(zhi)結構，暫時封閉了活潑的異(yi)氰(qing)基(ji)的膠粘(zhan)劑。具有(you)不怕水、穩定性高的特點。

2.封閉與(yu)(yu)固化機理(li)：封端型異氰酸加(jia)成(cheng)物(wu)（如與(yu)(yu)ph-OH）在150°C以上，反應逆向(xiang)進行，恢復(fu)活性，粘(zhan)接面接觸(chu)加(jia)壓即可固化。

3.常見的異氰酸(suan)酯(zhi)封閉劑：苯(ben)酚(fen)、叔丁醇、丙二酸(suan)二乙酯(zhi)、己內酰胺 。

封端型(xing)異氰(qing)酸加(jia)(jia)成物的解(jie)(jie)(jie)離(li)溫(wen)度(du)一(yi)般在60-200℃之(zhi)間(jian)。但(dan)加(jia)(jia)入叔胺、有機錫等催化劑(ji)，可(ke)降低解(jie)(jie)(jie)離(li)溫(wen)度(du)，加(jia)(jia)速解(jie)(jie)(jie)離(li)反應。在封閉劑(ji)相(xiang)同時，HDI比(bi)TDI的封閉解(jie)(jie)(jie)離(li)溫(wen)度(du)要高(gao)10-20℃。

4.影響封閉型(xing)膠粘(zhan)劑性能(neng)的因素

1）封(feng)閉(bi)劑對封(feng)閉(bi)率及(ji)儲存穩定(ding)性的影響：

封閉率：苯(ben)酚 < 叔丁醇 < 丙二酸二乙酯<己內酰胺

封閉率與封閉劑(ji)的(de)反應(ying)活性(xing)有關，活性(xing)越高，封閉率越高；而反應(ying)活性(xing)與其堿性(xing)有關，堿性(xing)越強，活性(xing)越高。

2）儲(chu)存(cun)穩定性(xing)：

苯酚（20d） < 叔丁(ding)醇（40d） < 丙二(er)酸 二(er)乙酯(zhi)（3月） <己內酰胺（半年）。

3）封閉反應(ying)催化劑的(de)選(xuan)擇：

催化劑的堿性和(he)親(qin)核性越強，其催化活性越高。

常(chang)用的(de)催化劑：有機錫、叔(shu)胺(an)、堿金屬的(de)醇鹽(yan)、酚(fen)鹽(yan)。

催(cui)化(hua)劑對封閉與解離(li)正逆反應(ying)均有催(cui)化(hua)作用(yong)，應(ying)注意選用(yong)。

4）封閉反應中溶劑的(de)選擇：

為降低粘(zhan)度，防(fang)止(zhi)異(yi)氰酸酯在強堿(jian)催化下發生二聚、三聚，常需使用溶劑。

常用的溶劑：甲(jia)苯、DMF。

5.封閉型異氰酸樹(shu)脂膠(jiao)粘劑的配方實例(li)：

普通封閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方1：

組分(fen): 質量份(fen)：

聚己二酸己二醇(chun) 202

二乙烯三(san)胺 3.3

TDI （丁(ding)酮(tong)肟封閉，摩爾比1：1） 34.8

固化條(tiao)件：涂膠后，120℃下固化20min。

應用(yong)(yong)：可用(yong)(yong)于(yu)織物（粘結力不(bu)小于(yu)26.0MPa），伸長率610%。

封閉型異氰酸樹脂(zhi)膠粘劑配(pei)方2：

組分(fen): 質量份：

Hylene MP（苯酚封(feng)閉的MDI）水分(fen)散液(ye)（40%） 27.5

氯丁(ding)膠乳 173

氧化鋅 15

防老劑(ji)（酚類） 6

固(gu)(gu)化條件：涂膠后，0.2MPa， 140℃下固(gu)(gu)化20-40min。

應用：可用于膠片、織物的粘結(jie)（粘結(jie)強度不小(xiao)于5.6kN/m）。

三、預聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑（雙組分）

將(jiang)多(duo)(duo)異氰酸酯(zhi)單體與多(duo)(duo)羥基(ji)樹(shu)脂反應，生成的預聚體作甲組(zu)分，將(jiang)多(duo)(duo)羥基(ji)樹(shu)脂（如：聚酯(zhi)，聚醚(mi)）、催(cui)化劑與溶劑作乙(yi)組(zu)分配制而成的膠粘劑（雙組(zu)分） 。

預聚體的制備

制備的技術關鍵是異(yi)氰(qing)酸(suan)酯基的含量，一般應控(kong)制在：0.01-0.2之(zhi)間。

控制異氰(qing)酸酯基(ji)含量(liang)的方法:

100g羥基化合物所需的(de)TDI的(de)量可用下式計算(suan)：

式中(zhong)X為(wei)預(yu)定制(zhi)備(bei)的(de)預(yu)聚(ju)體異氰(qing)酸酯基的(de)含量(liang)（0.01-0.2）。

預聚(ju)體型聚(ju)氨酯樹脂膠粘劑（雙(shuang)組分）的(de)特點(dian)

1）兩個組分混合后，通(tong)過反(fan)應(ying)固(gu)化，屬于反(fan)應(ying)型膠粘劑(ji)。

2）性能(neng)及粘度可(ke)調。

3）可室溫固(gu)化，也(ye)可高溫固(gu)化。

4）粘結強(qiang)度(du)大（可做結構(gou)膠(jiao)），粘接(jie)范(fan)圍廣，是(shi)聚氨酯(zhi)樹脂膠(jiao)粘劑中品種最多，產量(liang)最大的產品。雙組分預聚體型(xing)。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮：

1）羥基組(zu)分(fen)(fen)（甲(jia)組(zu)分(fen)(fen)）的選擇；

2）聚氨酯(zhi)預(yu)聚體型的合成（乙組分(fen)）；

3）固(gu)化劑的選(xuan)擇；

4）溶(rong)劑的選擇。

通用(yong)雙組分聚氨酯膠粘劑(ji)配方：

組分: 質量份：

甲：聚酯(zhi)聚氨酯(zhi)預聚體的丙酮溶液 100

乙：三羥甲基丙烷(wan)與TDI加成物的醋(cu)酸乙酯溶液 10-50

配制與(yu)固化：（n+1）mol乙(yi)二(er)醇加 nmol己二(er)酸聚合脫水(shui)后，加入0.5n mol TDI，在(zai)85℃反(fan)應1h，產(chan)(chan)物溶(rong)于(yu)丙(bing)酮（固含量30% ）制得甲(jia)組分；1mol三羥(qian)甲(jia)基丙(bing)烷(wan)和(he)3molTDI反(fan)應，產(chan)(chan)物溶(rong)于(yu)醋(cu)酸乙(yi)酯（固含量60% ）中制得乙(yi)組分。

固(gu)化(hua)條(tiao)件：涂膠后(hou)，在0.03-0.05MPa下，室溫固(gu)化(hua)24h。

應用：可用于橡膠(jiao)、金屬、硬(ying)塑料、木材、陶瓷等(deng)的粘(zhan)結(jie)。