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聚氨酯胶粘剂配方设计

发布时间:2017-07-27 13:23:44  浏览次数:

对于聚氨酯胶粘剂配方设计,必须要综合考虑多方面条件和环境因素。比如:聚氨酯胶粘剂的施工性(可操作性)、固化条件及粘接强度、耐热性、耐化学品性、耐久性等性能要求?下面深圳震坤行小编将详细分析聚氨酯胶粘剂配方设计条件性能要求,仅供大家参考。


一、聚氨酯分子设计--结构与性能


聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料。例如:从其本材料(即不含溶剂)的外观性来讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体、泡沫材料。


它的一些物理化学性质如粘接强度、机械性能、耐久性、耐低温性、耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构。所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识。


二、从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计


聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物,多异氰酸酯);一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺、水等);另有一类为溶剂和催化剂等添加剂。


从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种:


1、由上述原料直接配制


最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合、直接使用。这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小。


有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低,实用价值不大,并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大,挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯可用作异氰酸酯原料。


2、NCO类及OH类原料预先氨酯化改性


如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度,缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应,制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物,作为NCO成分或OH成分使用。


3、从使用形态的要求设计聚氨酯胶


从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分,主要有单组分和双组分。


A、单组分聚氨酯胶粘剂


单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用,不会像双组分胶粘剂那样使用前需调胶之麻烦。


B、双组分聚氨酯胶粘剂


双组分聚氨酯胶粘剂由含端羟基的主剂和含端NCO基团的固化剂组成,与单组分相比,双组分性能好,粘接强度高,且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围,可以此调节固化物的性能。AB剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇。AB剂的配比以固化剂稍过量,即有微量NCO基团过剩为宜,如此可弥补可能的水分造成的NCO损失,保证胶粘剂产生足够的交联反应。


4、根据性能要求设计聚氨酯胶


若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求,应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方设计。


不同的基材,不同的应用领域和应用环境,往往对聚氨酯胶有一些特殊要求,如在工业化生产线上使用的聚氨酯胶要求快速固化,复合软包装薄膜用的聚氨酯胶粘剂要求耐酸耐水解,其中耐蒸煮软包装用胶粘剂还要求一定程度的高温粘接力等等。


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