【聚(ju)氨(an)酯膠粘劑】聚(ju)氨(an)酯膠粘劑配方 聚(ju)氨(an)酯膠配方

聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑是指在分(fen)子(zi)鏈中含有(you)氨(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)酯基(ji)(ji)團（－NHCOO－）或異(yi)(yi)氰(qing)酸(suan)酯基(ji)(ji)（－NCO）的膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑。聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑分(fen)為多(duo)異(yi)(yi)氰(qing)酸(suan)酯和(he)聚(ju)氨(an)酯兩大類。多(duo)異(yi)(yi)氰(qing)酸(suan)酯分(fen)子(zi)鏈中含有(you)異(yi)(yi)氰(qing)基(ji)(ji)（-NCO）和(he)氨(an)基(ji)(ji)甲酸(suan)酯基(ji)(ji)（-NH-COO-），故聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑表現(xian)出(chu)高度的活(huo)性與極(ji)性。與含有(you)活(huo)潑氫的基(ji)(ji)材，如泡沫(mo)、塑料、木材、皮革、織物、紙張(zhang)、陶瓷等多(duo)孔材料，以及金屬、玻璃、橡膠(jiao)(jiao)、塑料等表面光潔(jie)的材料都有(you)優良的化學粘(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(duo)異(yi)氰酸酯單(dan)體與溶劑按(an)一定比例(li)混(hun)合均勻(yun)，即可配制(zhi)成多(duo)異(yi)氰酸酯膠粘劑（單(dan)組分） 。

2.固(gu)化(hua)原理：—NCO與被(bei)粘(zhan)物表面—OH作用，可(ke)在常溫(wen)或高溫(wen)下固(gu)化(hua)。

3.多(duo)異氰酸樹(shu)脂膠粘劑的特點：

1）多異(yi)氰酸(suan)酯分子量(liang)低，滲透力強，且反(fan)應后性高，故粘結力很強；

2）固(gu)化后，耐熱、耐溶劑性(xing)能好；

3）含(han)游離異氰酸(suan)酯(zhi)基團高，對(dui)潮氣敏感(gan)、有毒(du)性；

4）多異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)分子量低，固化后，膠層硬度高，有脆性，常(chang)需改性。

4.多(duo)異氰酸(suan)樹(shu)脂膠(jiao)粘劑(ji)的配方實(shi)例(li)：

JQ-1膠配方：

組分: 質量份：

三(san)苯基甲烷三(san)異氰(qing)酸酯 20

氯苯 80

固化條件：0.3MPa壓力(li)，140℃下固化 30min

應用(yong)：可用(yong)于橡膠與金屬（粘結力(li)不小于4.0MPa）、橡膠與織物（粘結力(li)不小于1.6MPa）的粘結。

配方：

組(zu)分(fen): 質量份：

二苯基甲烷二異氰酸酯(zhi)（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：可用于(yu)(yu)橡膠與(yu)金屬(shu)，粘結力高于(yu)(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(suan)酯是異(yi)氰(qing)酸(suan)酯與(yu)苯酚或其他羥基化合物(wu)反(fan)應(ying)生成一種具有氨(an)酯結構(gou)，暫(zan)時封閉了活潑的(de)異(yi)氰(qing)基的(de)膠粘劑。具有不怕(pa)水、穩定性(xing)高的(de)特點。

2.封(feng)閉與固化機理：封(feng)端型異氰酸加(jia)成物（如與ph-OH）在150°C以上，反應(ying)逆向(xiang)進行，恢復活性(xing)，粘接(jie)面接(jie)觸(chu)加(jia)壓(ya)即(ji)可(ke)固化。

3.常見的異(yi)氰酸酯(zhi)封(feng)閉劑：苯(ben)酚、叔丁醇、丙二酸二乙酯(zhi)、己內酰胺 。

封端型異氰(qing)酸(suan)加成物的解(jie)離溫(wen)度一般(ban)在60-200℃之間。但加入叔胺、有機錫等催化劑，可降(jiang)低解(jie)離溫(wen)度，加速解(jie)離反應。在封閉劑相同時，HDI比TDI的封閉解(jie)離溫(wen)度要高10-20℃。

4.影(ying)響封閉型膠粘劑性能的因素(su)

1）封閉劑對封閉率及儲存穩定性的影(ying)響：

封閉率(lv)：苯酚 < 叔丁醇(chun) < 丙二酸二乙酯<己內(nei)酰胺

封(feng)閉(bi)率(lv)與封(feng)閉(bi)劑的(de)反應(ying)活(huo)性有(you)關(guan)，活(huo)性越(yue)高，封(feng)閉(bi)率(lv)越(yue)高；而反應(ying)活(huo)性與其堿性有(you)關(guan)，堿性越(yue)強(qiang)，活(huo)性越(yue)高。

2）儲存穩定性：

苯酚(fen)（20d） < 叔丁醇（40d） < 丙二(er)酸 二(er)乙(yi)酯（3月(yue)） <己內酰(xian)胺（半(ban)年）。

3）封(feng)閉(bi)反應催化(hua)劑(ji)的選擇：

催化劑的堿性和親核性越(yue)強，其催化活性越(yue)高。

常用(yong)的催化劑：有機錫(xi)、叔胺(an)、堿金屬的醇(chun)鹽、酚鹽。

催(cui)化(hua)劑(ji)對封閉與解(jie)離正逆反應(ying)均(jun)有催(cui)化(hua)作用(yong)，應(ying)注意(yi)選(xuan)用(yong)。

4）封閉(bi)反應中溶劑(ji)的選擇：

為降低粘度(du)，防止異氰酸酯在強堿催化下發生二聚、三聚，常需(xu)使用溶劑。

常用的(de)溶劑：甲苯、DMF。

5.封閉型異氰(qing)酸樹(shu)脂膠(jiao)粘劑的(de)配方實例：

普通封閉型異氰酸樹脂膠粘劑配方1：

組分: 質量份：

聚己(ji)二酸己(ji)二醇 202

二乙(yi)烯三胺 3.3

TDI （丁酮肟封閉(bi)，摩爾比1：1） 34.8

固化條(tiao)件(jian)：涂膠后，120℃下(xia)固化20min。

應用(yong)(yong)：可用(yong)(yong)于織物(wu)（粘結(jie)力不(bu)小于26.0MPa），伸長率610%。

封(feng)閉(bi)型異氰酸樹脂膠粘(zhan)劑配方2：

組分: 質量份：

Hylene MP（苯酚封(feng)閉的(de)MDI）水分散(san)液（40%） 27.5

氯丁膠乳 173

氧化鋅 15

防老劑(ji)（酚(fen)類(lei)） 6

固化條件(jian)：涂膠后，0.2MPa， 140℃下(xia)固化20-40min。

應用(yong)(yong)：可用(yong)(yong)于膠(jiao)片、織物的粘(zhan)結（粘(zhan)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(jiang)多(duo)異氰酸(suan)酯單體(ti)與多(duo)羥基(ji)樹脂反應，生成的預聚體(ti)作甲組(zu)分(fen)，將(jiang)多(duo)羥基(ji)樹脂（如：聚酯，聚醚）、催化劑與溶劑作乙組(zu)分(fen)配制而(er)成的膠粘(zhan)劑（雙組(zu)分(fen)） 。

預聚體的制備

制(zhi)備(bei)的技術關鍵是異氰(qing)酸酯基的含量，一(yi)般應(ying)控制(zhi)在：0.01-0.2之間。

控制異氰酸酯基含量(liang)的方法:

100g羥(qian)基化(hua)合物所需的TDI的量(liang)可用(yong)下式計(ji)算：

式中(zhong)X為預定制(zhi)備的預聚體異氰(qing)酸酯基的含量（0.01-0.2）。

預(yu)聚體型聚氨酯樹脂(zhi)膠粘劑（雙(shuang)組分）的特點

1）兩個組分(fen)混合后，通過反(fan)(fan)應固化，屬于反(fan)(fan)應型(xing)膠粘劑(ji)。

2）性能及粘度可(ke)調(diao)。

3）可(ke)室溫(wen)固(gu)化(hua)，也(ye)可(ke)高溫(wen)固(gu)化(hua)。

4）粘(zhan)結強度大（可做結構膠），粘(zhan)接范圍(wei)廣，是聚氨酯(zhi)樹脂膠粘(zhan)劑(ji)中(zhong)品種最(zui)多(duo)，產(chan)量最(zui)大的(de)產(chan)品。雙組分預聚體(ti)型。

聚氨酯膠粘劑配方設計

主要考慮：

1）羥(qian)基(ji)組分（甲(jia)組分）的選擇；

2）聚氨酯預聚體型的合成（乙組分）；

3）固化劑的(de)選擇；

4）溶劑的(de)選擇。

通用雙組分聚氨酯膠粘劑(ji)配方(fang)：

組分: 質量(liang)份：

甲：聚酯聚氨酯預聚體(ti)的丙酮溶液 100

乙：三羥甲基丙烷與TDI加成(cheng)物的醋酸乙酯溶(rong)液 10-50

配制與(yu)固(gu)化：（n+1）mol乙二醇加 nmol己二酸聚合脫水后，加入0.5n mol TDI，在85℃反應(ying)1h，產物(wu)溶于丙(bing)酮（固(gu)含量30% ）制得甲(jia)組分；1mol三羥(qian)甲(jia)基丙(bing)烷和(he)3molTDI反應(ying)，產物(wu)溶于醋酸乙酯（固(gu)含量60% ）中制得乙組分。

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

應用(yong)：可用(yong)于橡膠、金屬(shu)、硬塑料、木材、陶(tao)瓷等的粘結(jie)。