【聚(ju)氨酯膠粘劑】聚(ju)氨酯膠粘劑配方 聚(ju)氨酯膠配方

聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠粘劑(ji)是指在分子鏈中含有(you)(you)氨(an)(an)基(ji)甲酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)基(ji)團(tuan)（－NHCOO－）或(huo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)基(ji)（－NCO）的(de)(de)膠粘劑(ji)。聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠粘劑(ji)分為多(duo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)和聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)兩大(da)類。多(duo)異氰(qing)酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)分子鏈中含有(you)(you)異氰(qing)基(ji)（-NCO）和氨(an)(an)基(ji)甲酸(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)基(ji)（-NH-COO-），故聚(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠粘劑(ji)表現出高度的(de)(de)活性與極(ji)性。與含有(you)(you)活潑氫的(de)(de)基(ji)材，如泡沫(mo)、塑(su)料(liao)、木材、皮革(ge)、織物、紙張、陶瓷(ci)等(deng)多(duo)孔材料(liao)，以(yi)及金屬、玻璃、橡膠、塑(su)料(liao)等(deng)表面光潔的(de)(de)材料(liao)都(dou)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)化(hua)學粘接(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(pei)(pei)制：將多(duo)異(yi)氰酸酯單體與溶劑按一(yi)定比例混合均勻，即可配(pei)(pei)制成(cheng)多(duo)異(yi)氰酸酯膠粘劑（單組(zu)分(fen)） 。

2.固化原理：—NCO與(yu)被粘(zhan)物表面—OH作(zuo)用(yong)，可在(zai)常溫(wen)或高溫(wen)下固化。

3.多異氰酸樹脂膠粘劑的(de)特點：

1）多異氰酸酯(zhi)分子(zi)量低(di)，滲透力強(qiang)，且(qie)反應后性高(gao)，故粘結力很強(qiang)；

2）固化(hua)后，耐熱、耐溶劑性(xing)能好(hao)；

3）含游(you)離異氰(qing)酸(suan)酯基團高，對潮(chao)氣(qi)敏感、有(you)毒性；

4）多異氰酸酯(zhi)分子量低，固化(hua)后(hou)，膠層硬度(du)高，有脆性，常需(xu)改性。

4.多異氰酸樹脂膠(jiao)粘(zhan)劑的(de)配方實(shi)例：

JQ-1膠配方：

組(zu)分(fen): 質量份：

三苯(ben)基甲烷三異氰酸(suan)酯 20

氯苯 80

固化(hua)條(tiao)件：0.3MPa壓力(li)，140℃下固化(hua) 30min

應用(yong)(yong)：可用(yong)(yong)于(yu)(yu)橡(xiang)膠與(yu)(yu)金屬（粘(zhan)結力不小于(yu)(yu)4.0MPa）、橡(xiang)膠與(yu)(yu)織物（粘(zhan)結力不小于(yu)(yu)1.6MPa）的粘(zhan)結。

配方：

組分: 質量(liang)份(fen)：

二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI） 50

氯苯 50

亞磷酸酯 少許

固化條件：0.3MPa壓力，140℃下固化30min .

應(ying)用：可用于橡(xiang)膠(jiao)與金(jin)屬(shu)，粘結力(li)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(xing)異(yi)氰(qing)酸(suan)酯是異(yi)氰(qing)酸(suan)酯與苯酚(fen)或其他羥基化合物反(fan)應生成一種具有氨酯結(jie)構，暫時封閉了(le)活潑的異(yi)氰(qing)基的膠粘劑。具有不怕(pa)水(shui)、穩定(ding)性高的特點(dian)。

2.封(feng)閉(bi)與固化(hua)機理：封(feng)端型異氰酸加(jia)成(cheng)物（如與ph-OH）在(zai)150°C以(yi)上，反應逆向(xiang)進行(xing)，恢(hui)復(fu)活性，粘接(jie)(jie)面接(jie)(jie)觸加(jia)壓即(ji)可固化(hua)。

3.常見的異氰酸酯(zhi)封閉劑：苯酚、叔(shu)丁醇、丙二酸二乙酯(zhi)、己(ji)內酰胺 。

封端型異氰酸加成物的解(jie)離溫(wen)度(du)一般在60-200℃之間。但加入叔胺、有機(ji)錫等催化劑，可降低解(jie)離溫(wen)度(du)，加速解(jie)離反應。在封閉劑相同時(shi)，HDI比TDI的封閉解(jie)離溫(wen)度(du)要高(gao)10-20℃。

4.影響封閉型膠(jiao)粘劑性能的因素

1）封(feng)閉劑對封(feng)閉率及(ji)儲存(cun)穩定性(xing)的(de)影響：

封閉率：苯(ben)酚(fen) < 叔(shu)丁醇 < 丙二酸二乙酯<己內酰(xian)胺

封(feng)閉(bi)率與封(feng)閉(bi)劑的反(fan)應活性(xing)(xing)有關(guan)，活性(xing)(xing)越高(gao)，封(feng)閉(bi)率越高(gao)；而反(fan)應活性(xing)(xing)與其堿性(xing)(xing)有關(guan)，堿性(xing)(xing)越強，活性(xing)(xing)越高(gao)。

2）儲(chu)存穩定(ding)性：

苯(ben)酚（20d） < 叔丁醇（40d） < 丙二酸 二乙酯（3月） <己內酰胺（半年(nian)）。

3）封閉反應催化劑(ji)的選擇：

催化劑的堿(jian)性(xing)和(he)親(qin)核性(xing)越強，其催化活性(xing)越高。

常用(yong)的催化(hua)劑：有機錫、叔胺、堿金(jin)屬的醇鹽(yan)(yan)、酚鹽(yan)(yan)。

催化劑對封閉與解(jie)離正(zheng)逆(ni)反(fan)應均有催化作用(yong)，應注意選(xuan)用(yong)。

4）封閉反(fan)應中溶(rong)劑(ji)的選擇：

為降低粘度，防(fang)止異氰酸酯在強堿催化下(xia)發(fa)生二聚、三(san)聚，常需使用溶劑。

常用的溶劑：甲(jia)苯(ben)、DMF。

5.封閉(bi)型異氰酸樹脂膠粘劑的配方(fang)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：

聚己二酸己二醇(chun) 202

二乙烯(xi)三(san)胺 3.3

TDI （丁(ding)酮肟(wo)封閉(bi)，摩爾比1：1） 34.8

固化條件：涂(tu)膠后，120℃下固化20min。

應(ying)用：可用于(yu)織物（粘(zhan)結力不小于(yu)26.0MPa），伸(shen)長率610%。

封閉(bi)型異氰酸(suan)樹脂膠粘劑配方2：

組分: 質量份：

Hylene MP（苯酚封閉的MDI）水分散液（40%） 27.5

氯丁膠乳(ru) 173

氧化鋅 15

防老劑（酚類） 6

固化(hua)條件(jian)：涂膠(jiao)后(hou)，0.2MPa， 140℃下固化(hua)20-40min。

應用(yong)：可用(yong)于膠片、織物(wu)的粘結（粘結強度不小于5.6kN/m）。

三、預聚體型聚氨酯樹脂膠粘劑（雙組分）

將多(duo)異氰酸酯(zhi)單體與(yu)多(duo)羥基樹脂(zhi)反應，生成(cheng)的預聚(ju)(ju)體作甲組分，將多(duo)羥基樹脂(zhi)（如：聚(ju)(ju)酯(zhi)，聚(ju)(ju)醚）、催化(hua)劑與(yu)溶劑作乙組分配(pei)制而成(cheng)的膠(jiao)粘劑（雙(shuang)組分） 。

預聚體的制備

制備的技術關鍵(jian)是異氰酸(suan)酯基的含量(liang)，一般(ban)應控制在：0.01-0.2之(zhi)間。

控(kong)制異氰(qing)酸(suan)酯基含量(liang)的(de)方法:

100g羥基化合物所需的TDI的量(liang)可(ke)用下式(shi)計算：

式中X為預(yu)定制備的(de)預(yu)聚(ju)體異(yi)氰酸酯基的(de)含量（0.01-0.2）。

預聚體(ti)型聚氨酯樹脂(zhi)膠粘劑（雙(shuang)組分(fen)）的特點

1）兩個(ge)組分(fen)混合后，通(tong)過反(fan)應固化，屬于反(fan)應型膠粘劑(ji)。

2）性能及粘度可(ke)調。

3）可室(shi)溫固(gu)化，也可高溫固(gu)化。

4）粘(zhan)結強度大(da)(da)（可做結構膠），粘(zhan)接范圍廣，是聚氨酯樹脂膠粘(zhan)劑中品種最多(duo)，產(chan)量(liang)最大(da)(da)的產(chan)品。雙組分預聚體型。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮：

1）羥基組分（甲組分）的選擇；

2）聚氨(an)酯預聚體型的合成（乙組分）；

3）固化劑的(de)選擇；

4）溶劑(ji)的(de)選擇。

通用雙組分聚(ju)氨(an)酯膠粘劑配方：

組分(fen): 質量份：

甲：聚(ju)(ju)酯(zhi)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)預聚(ju)(ju)體的丙酮溶液 100

乙：三羥甲基丙烷與TDI加成物的醋酸乙酯溶液(ye) 10-50

配制(zhi)與固(gu)化(hua)：（n+1）mol乙(yi)(yi)二醇加(jia) nmol己二酸(suan)聚合脫水后，加(jia)入0.5n mol TDI，在85℃反(fan)應1h，產物(wu)(wu)溶于(yu)丙酮（固(gu)含(han)量30% ）制(zhi)得(de)甲(jia)組(zu)分(fen)；1mol三(san)羥甲(jia)基丙烷和3molTDI反(fan)應，產物(wu)(wu)溶于(yu)醋酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)（固(gu)含(han)量60% ）中制(zhi)得(de)乙(yi)(yi)組(zu)分(fen)。

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

應(ying)用：可用于橡膠(jiao)、金屬(shu)、硬塑料(liao)、木材、陶瓷等的粘結(jie)。