说到聚氨酯胶粘剂,离不开聚氨酯树脂,聚氨酯树脂是由各种异氰酸酯和含羟基化合物(如聚酯多元醇及聚醚多元醇)等化合而成的。一般来讲,以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯)为主体材料的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。
聚氨酯胶粘剂因含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基,与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学胶接力。
优点:
1. 调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段比例及结构,制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。
2. 可加热固化,也可以室温固化。
3. 固化属于加聚反应,没有副产物产生,因此不易使胶合层产生缺陷。
4. 低温和超低温性能特别优良,超过所有其他类型的胶粘剂。其胶合层可在196°C(液氮温度) ,甚至-253°C(液氢温度)下使用。
5. 具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧及防霉菌等性能。
缺点是在高温、高湿下易水解而降低胶合强度。
分类:
聚氨酯胶粘剂的类型和种类很多,其分类方法也很多,一般可按照反应组成、溶剂形态、组份、固化方式、用途等方式分类。
█ 按照反应组成进行分类可分为多异氰酸酯胶粘剂(单体胶粘剂)、含异氰酸酯基聚氨酯胶粘剂和封闭型异氰酸酯胶粘剂。
█ 按照溶剂形态进行分类可分为溶剂型聚氨酯胶粘剂(活性溶剂)、水性聚氨酯胶粘剂(乳液胶粘剂——胶乳)和无溶剂型聚氨酯胶粘剂(固态型、热熔胶等)。
█ 按照组份进行分类可分为单组份聚氨酯胶粘剂和双组份聚氨酯胶粘剂。
█ 按照固化方式进行分类可分为热固性聚氨酯胶粘剂、常温固化型聚氨酯胶粘剂、湿固化型聚氨酯胶粘剂和紫外光固化型聚氨酯胶粘剂。
█ 按照用途进行分类可分为通用型聚氨酯胶粘剂、食品包装用聚氨酯胶粘剂、鞋用聚氨酯胶粘剂、木材加工用聚氨酯胶粘剂、建筑用聚氨酯胶粘剂和结构用聚氨酯胶粘剂等。
聚氨酯胶粘剂的原料:
1. 异氰酸酯(主要原料)
异氰酸酯是含有异氰酸基(-N=C=O)的一大类有机化合物。
异氰酸酯基由于其累积双键和C原子两边的电负性很大的N、O原子作用,使之具有很高的反应活性,能与绝大多数含活泼氢的物质发生反应。
常用的异氰酸酯:芳香族类和脂肪类。
2. 多元醇(聚酯多元醇)
█ 大部分为二官能度。
█ 一般要求酸值为0.3~0.5 mg KOH/g为宜。
█ 通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合(或酯交换)或由内酯与多元醇聚合而成。
█ 聚酯多元醇易于吸湿,储运应避免空气中水分进入。
█ 为了减少可逆反应,温度不应超过120°C。
3. 多元醇(聚醚多元醇)
聚醚多元醇是端羟基的齐聚物,主链上的烃基由醚键连接。聚醚多元醇是以低分子量的多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂,与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。
4. 催化剂
主要包括-NCO/-OH反应催化剂和-NCO/H₂O反应催化剂。
5. 溶剂
为了调整聚氨酯胶粘剂的粘度,便于工业操作,在聚氨酯胶粘剂的制备或使用过程中常要采用溶剂。
聚氨酯胶粘剂采用的溶剂通常包括酮类(如甲乙酮、丙酮)、芳香烃(如甲苯)、四氢呋喃等。
溶剂的选择可根据聚氨酯分子与溶剂溶解原则,如溶度参数相近、极性相似以及溶剂本身的挥发速度等因素来确定。