无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂的制备与性能
耐黄变型双组分聚氨酯胶粘剂的合成及性能
聚碳 酸酯 二元 醇 ( P C D L 9 6 3 ) , 工 业级 , 日本 宇部 兴产株式会社 ; 聚 己二 酸 乙 二 酯 ( 7 2 1 ) , 工业 级 , 上 海汇得树脂有限公司 ; 蓖麻 油 、 三 羟 基 聚 氧 化 丙 烯 醚( 3 3 0 N) , 工业 级 , 常 州东 南鹏 程 化工 厂 ; 1 , 4 一 丁二
O 前 言
双组 分 P U ( 聚 氨酯 ) 胶 粘剂 以其 粘接 强 度较 高 、
异氰酸酯( T D I ) 、 六 亚 甲基 二 异 氰 酸 酯 ( HD I ) 、 多 亚
甲基 多 异氰 酸 酯 ( 4 4 V 2 0 ) , 工业 级 , 万 华化 学 集 团股 份 有 限公 司 ; 二 月 桂 酸二 丁基 锡 ( D B T D L ) , 化学 纯 , 上海 化学 试剂 有 限公 司 。
入 计量 的异 氰 酸酯 和 适 量 的 D B T D L , 反应 2 h , 得 到 无 色透 明胶 液 。
醇( B D O) 、 四 乙烯 五 胺 , 化 学纯 , 上 海凌 峰 化 学试 剂
有 限公 司 ; 二 环 己基 甲烷 二 异 氰 酸 酯 ( H MD I ) , 化 学纯 , 德 国拜 耳公 司 ; 异 佛尔 酮 二 异 氰 酸酯 ( I P D I ) 、 4 , 4 一 二 苯 基 甲烷 二 异氰 酸酯 ( MD I ) 、 甲 苯一 2 , 4 一 二
机, 深 圳 市 凯 强 利试 验 仪 器有 限公 司 ; T G 2 0 9 F 3 型
热 重分 析仪 , 德 国 c t z s c h 公司。
1 . 3 耐黄 变型 双组 分 P U胶粘剂 的 制备
有 望 合 成 出耐 黄 变性 和耐 水性 俱 佳 的 双组 分 P U胶
无溶剂双组分反应型聚氨酯胶
• 按反应性基团的不同,该类稳定剂可分为 乙烯基型、丙烯酰基型和其他类型三种类 型。
反应型聚氨酯热熔胶
• • 反应型聚氨酯热熔胶产品简介 产品简介 反应型聚氨酯热熔胶是一系列有效工作时间可调,并且具有强粘接力的 胶粘剂。 涂胶后具有2至10分钟的有效工作时间。适用于多种材料的粘接,包括金 属材料和非金属材料,具有优良的耐热性和抗水解性,可利用滚式涂胶或桶、 缸式热熔涂胶枪涂胶。 特性: •优良的粘接性能,金属材料和非金属材料:对环境友好,不含任何溶剂 •没有任何气味:当完全固化了以后防水性能好 •即使在极端的环境里也能表现出良好的性能抗老化性能好 •不可燃:热稳定性好 应用范围及粘接材料: •电子产品、汽车零部件及内饰、广场灯饰、铝、钢、铁等金属、木材、 ABS •合成橡胶、塑料
反应型聚氨脂热熔胶粘剂
• (1)无溶剂、一液型。不像溶剂型胶粘剂那样需有干燥过程,没有 因溶剂存在的污染环境和中毒问题。粘接工艺简便,可采用滚筒涂敷 或喷涂等施胶方法,适用于各种自动化装配线。 (2)可低温涂胶。聚氨酯反应型热熔胶粘剂的熔融温度低于一般的 热熔胶粘剂的使用温度(170?200℃),可低温涂胶,在100?150℃ 即可使用。节省能耗,减轻施胶装置的腐蚀性,特别适用于对热敏感 材料(如塑料等)的粘接。 (3)操作性良好。在短时间内即可将两被粘体固定,故可快速将装 配件转入下道加工工序,提高工效。 (4)露置时间长。近年各国研究者均致力于延长反应型热熔胶粘剂 和露置时间(5S??60min可调)的研究,以便大面积和复杂形组件的 装配。 (5)适用期长:150℃的适用期可达16h,90℃的3天。 (6)耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化学品和耐溶剂性能优良。与原热 熔胶粘剂相比,由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能大幅度 提高。
无溶剂型室温固化双组分聚氨酯胶粘剂的制备及应用
较好 的 低 温 性 、 耐 水 解 性 以 及 优 良 的 电 绝 缘 性[ 4 J 。本 研 究 以 蓖 麻 油 、 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 ( T D I ) 、 3, 3 一 二氯_ 4, 4 . 二 氨基 . 二苯基 甲烷 ( MO —
中图分 类号 : T Q 4 3 3 . 4 3 2
文献 标识 码 : A
文 章编 号 : 1 0 0 5—1 9 0 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 0 3 7— 0 4
聚氨 酯胶 粘剂 的应 用 非 常 广 泛 , 而 双 组 分 聚 氨 酯 胶粘 剂是 聚 氨酯 胶 粘 剂 中最 重要 的一 种 胶 粘 剂 ,
0 . 5 %的 K H- 5 5 0 乙醇溶 液处理 后 , 胶 接 性 能和耐 水性较 好 , 胶 膜 的初 始 热分 解 温度 大 于 2 0 0℃ , 可 以满足 高速 列 车车厢 的橡胶 地 板 与铝合 金底 板 的粘 结。 关键 词 :无溶 剂 ; 双组分 ; 室温 固化 ; 聚氨 酯 ; 胶 粘剂 ; 剥 离强度
业级 , 合肥 金 创 新 材 料 有 限 公 司 ; C a C O , 4 0 0 目, 分
析纯 , 上 海 中试 化 工 总公 司 ; 滑石粉 , 4 0 0 目, 工 业
级, 南 昌白云药业有限公 司; 硫化天然橡胶地板 , 自 制; 铝合金板材 , 用户提供 。 J B 5 0 一 D型 电动搅 拌机 , 上 海标 本模 型 厂制 造 ; 电
于铝合 金 和硫 化 天 然橡 胶 的最 佳 胶 接工 艺 。将 该 胶 粘 剂 用 于 高 速 列 车 车 厢 的 橡 胶 地 板 与 铝 合
耐黄变聚氨酯交联剂的制备和应用
预聚温度 / 60 85 100 M值 30 m in 1. 65 1. 25 1. 19 60 m in 1. 52 1. 19 1. 15 90 m in 1 . 38 1 . 14 1 . 10 120 m in 150 m in 180 m in 1 . 31 1 . 08 0 . 90 1 . 25 1 . 03 0 . 85 1 . 18 1 . 02 0 . 82
含氟防水防油整理剂在纺织品功能整理中使用广 泛 , 但存在 泛黄问 题。本 项目 以 1 , 6 己二 异氰 酸酯 ( HD I)和聚乙二醇为原料合成水性聚氨酯, 以期开发 出耐黄变和交联效果优良的水性聚氨酯交联剂。
酯含量, 计算下一步要添加的各种助剂的用量。降温 至 20 , 在预聚体中加入一定量的乙醇 , 然后缓慢加 入亚硫酸氢钠水溶液进行封端反应。最后, 滴加盐酸 溶液调节 p H 值 至弱酸性, 即得到一定 含固量的水性 聚氨酯树脂交联剂。 1 . 3 织物拒水整理 工艺流程 浸轧整理液 ( 工作液 p H 值 3~ 7 , 用醋
注 : 产品性能测试 委托优尼恩 TM 技术中心完成。
3 结论
( 1)耐黄变聚氨酯交联剂优化的制备工艺为: 聚乙 二醇和 HDI在二月桂酸二丁基锡作催化剂, 在氮气氛下 预聚反应 , # NCO 与 # OH 的摩尔分数比为 2 . 05 &1 ;在 60 加料 , 升温 至 85 , 保 温反 应 2. 5 h ; 降温至 20 , 加入乙醇后立即加入亚硫酸氢钠水溶液进行封 端反应 80 m in 。滴加盐酸调节 p H 值至弱酸性。 ( 2)采用含氟乳液 TG581对退煮后纯棉布和荧光增 白布进行拒水整理时, 以自制水性聚氨酯作为交联剂, 处理织物的白度和亮度较市售产品 BN 69作为交联剂 高, 色相偏黄减弱, 且织物拒水性能不受影响。
双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究
双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究双组份水性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究摘要:本文以聚氨酯为前驱体,通过两步法合成了双组份水性聚氨酯胶粘剂。
在制备过程中,分别以多元醇和异氰酸酯作为原料,通过反应制得异氰酸酯预聚胶。
然后通过水解反应将异氰酸酯预聚胶转化为水性聚氨酯胶粘剂。
通过对制备过程的优化,得到了一种具有优良性能的双组份水性聚氨酯胶粘剂。
关键词:双组份水性聚氨酯胶粘剂;制备;性能研究1. 引言胶粘剂作为一种重要的材料,在工业生产中占据着重要的地位。
传统的胶粘剂主要是有机溶剂型,随着环境保护意识的提高,水性胶粘剂成为了研究的热点。
而聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能和广泛的应用领域,受到了广泛的关注。
本研究旨在通过制备双组份水性聚氨酯胶粘剂,并对其性能进行研究,为聚氨酯胶粘剂的研究提供参考。
2. 实验方法2.1 材料准备本实验所需材料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、聚乙二醇等。
2.2 制备过程制备双组份水性聚氨酯胶粘剂的具体步骤如下:(1) 以聚醚多元醇为主要原料,加入适量的溶剂中进行预聚合反应,得到异氰酸酯预聚合物。
(2) 将异氰酸酯预聚合物加入水中进行水解反应,生成水性聚氨酯胶粘剂。
3. 结果与讨论3.1 制备工艺条件的优化通过对制备过程中的反应时间、反应温度等参数进行调整和优化,最终得到了一种制备过程简单、工艺条件温和的双组份水性聚氨酯胶粘剂。
3.2 聚氨酯胶粘剂性能研究对制备得到的水性聚氨酯胶粘剂进行了性能研究,包括黏度、固含量、拉伸强度、剪切强度等指标。
结果表明,制备得到的水性聚氨酯胶粘剂具有良好的流动性和粘合性能,可应用于各个领域的粘接工艺。
4. 结论本研究通过两步法成功合成了双组份水性聚氨酯胶粘剂,并对其性能进行了研究。
制备过程简单,工艺条件温和,制备得到的胶粘剂具有良好的流动性和粘合性能。
通过进一步的研究和优化,这种胶粘剂有望在工业生产中得到广泛应用。
本研究成功合成了一种制备过程简单、工艺条件温和的双组份水性聚氨酯胶粘剂。
无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂的制备与性能
无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂的制备与性能以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚多元醇(PPG)及3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为主要原料,采用2步法制备一种无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂。
通过傅立叶红外(FT-IR)和差热扫描(DSC)对其结构及性能进行分析。
讨论了PPG、MOCA含量及双组分配比对PU胶粘剂性能的影响。
结果表明,采用低分子质量的PPG能显著地降低胶粘剂的黏度,胶粘剂的固化速率随MOCA(交联剂)含量的增加而显著提高;固化后的胶粘剂具有良好的耐化学药品性、耐低温性和耐黄变性。
通过DSC曲线确定了固化后胶膜的Tg为46.1 ℃。
标签:聚氨酯胶粘剂;无溶剂;双组分;耐黄变聚氨酯胶粘剂因其分子链中含有活性高、极性强的异氰酸酯基团(-NCO)或氨酯基(-NHCOO-),赋予其优异的粘接性能和耐低温性能而应用广泛[1,2]。
但传统PU胶因其存在高污染、黏度大及易变黄等缺点,限制了其应用范围。
随着环保法规的日益严格,无溶剂型双组分PU胶粘剂成为研究热点[3]。
但是,目前大部分溶剂型PU胶因其分子链中含有烯基、羰基及偶氮基等发色基团或甲基、羟基等助色基团,长时间受紫外光辐射和热的作用易产生黄变,严重影响着粘接产品的性能和美观。
为此,开展无溶剂双组分耐黄变PU胶的研究尤为重要[4,5]。
PU胶黄变机理是自由基的链式反应,可通过添加抗氧剂、光稳定剂及改变组分物质的功能基团等措施加以解决[6]。
对此,本课题选用脂肪族耐黄变的HDI和低不饱和度PPG为主要原料,以双活性氨基基团MOCA为交联剂,采用2步法制备一种无溶剂耐黄变PU胶。
1 实验部分1.1 实验原料六亚甲基二异氰酸酯(HDI),分析纯,德国拜耳公司;聚醚多元醇(PPG)DL-400、DL-1000,工业级,山东东大化学工业有限公司;3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA),工业级,苏州市湘源特种精细化工有限公司;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),工业级,广州南福化工有限公司;滑石粉,市售。
聚氨酯胶黏剂的制备、配方及其应用综述
• 胶黏剂与被粘物之间引入化学键。例如:聚氨酯
胶黏剂粘橡胶、纤维等物质, 发生化学反应 而增
大粘接强度。
• 分子间力分为色散力、诱导力、取向力(以上合
称范德华力)以及氢键。 高分子胶黏剂色散力较
大,可占全部分子间作用力的80%-100%,氢键力
则大于范德华力。
• 金属材料与非金属材料(例如高分子胶黏剂)密
聚氨酯胶黏剂的制备、配 方及其应用
徐祖顺
主要内容
• • • • • • • • 1:概述 2:聚氨酯胶黏剂的粘接原理 3:聚氨酯胶黏剂的特点 4:聚氨酯胶黏剂的制备 5:聚氨酯胶黏剂的配方设计及实例 6:聚氨酯胶黏剂的应用 7:我国聚氨酯胶黏剂存在的问题与展望 8:聚氨酯胶黏剂实例
1: 概述
1.1 定义
• 固体具有一定的形状,表面不能收缩,所以它没 有表面张力, 只有表面自由能 ,在讨论时,称固 体表面自由能为表面张力。
• 表面张力小的物质能很好浸润表面张力大的物质 ,反之则不行。 • 例如:水表面张力比油大的多,所以油能够很好 的铺在水面,而水却不能很好的铺在油上。 • 金属、无机盐等的表面张力都很大,很容易被胶 黏剂浸润,塑料的表面张力一般与胶黏剂相近, 浸润程度就较差。 • 所以,在对表面张力较小的物件进行粘接时,在 胶液中可以适当加入一些表面活性剂。
• 形成完美的密封或者是粘接,液体胶黏剂与固体被 粘件之间必须有完好的浸润。
• 浸润情况与胶黏剂的组成与性能、被粘件的结构与 性能、两者之间的相互作用都密切相关,也就是说 界面张力的影响至关重要。
• 液体的表面张力是作用于液体表面的单位长度上 使表面收缩的力。 表面张力是液面的分子受液体 内部分子吸引的结果,其结果表现为液体总是倾 向于尽可能小的表面积 ,所以空气中的小液体总 是球状的。
无溶剂型聚氨酯胶黏剂的生产和使用
无溶剂型聚氨酯胶黏剂的生产和使用聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。
近年来,中国聚氨酯胶粘剂市场发展迅猛,因此,聚氨酯胶粘剂制造商们正在致力于寻求能在质量、耐久性以及可持续性等层面满足高标准的创新型生产方案,以确保在竞争日益激烈的聚氨酯胶粘剂市场中保持优势地位。
2010年以来,在国家相关法律法规的引导下,无溶剂型聚氨酯胶粘剂复合工艺以其安全、健康、环保、节能、高效以及低成本等诸多优势,在国内软包装行业迅速发展起来。
尤其是近两年,无论是无溶剂型聚氨酯胶粘剂的复合生产线还是其所使用的胶黏剂,都在以成倍的速度增长。
无溶剂型聚氨酯胶黏剂的应用将不仅仅带动胶黏剂一个行业的发展,还将带动机械制造行业的快速发展。
因此,洛阳天江化工新材料有限公司对无溶剂型聚氨酯胶黏剂的生产和使用特点进行了简要分析,希望能对大家有所帮助。
无溶剂型聚氨酯胶黏剂的生产和使用特点包括以下三个方面:一、使用性好1、无溶剂型聚氨酯胶黏剂在操作温度下,混合黏度在1000mPa.s以下,实际可操作时间在30min以上,弥补了以前无溶剂型胶黏剂需要在高温条件下加热涂布这一不足之处;2、无溶剂型聚氨酯胶黏剂适用范围广,对多种复合材料均具有一定强度的黏结力,如PE、BOPP、CPP、PET、NY、PVDC等薄膜间的相互复合黏结;3、无溶剂型聚氨酯胶黏剂拥有良好的耐100℃水煮、耐121℃蒸煮、耐酸、耐盐以及耐油等优良性能,而且可以热固化或常温固化,操作方便,应用性能良好。
二、安全、卫生干式复合采用溶剂型聚氨酯胶黏剂,一般采用温度在80℃左右的烘道对涂布的胶层进行快速烘干操作,然后再进行复合。
在快速烘干的过程中,大量的有机溶剂会挥发到环境中去,从而造成环境污染,而残留的未挥发的有机溶剂则会夹留在复合膜中,一方面会降低复合膜的黏结强度,另一方面又会慢慢迁移到复合膜的内表面,污染内包装食品。
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无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂的制备与性能作者:李建庆柯勇郑友明何瑞红来源:《粘接》2013年第08期摘要:以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚多元醇(PPG)及3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为主要原料,采用2步法制备一种无溶剂型双组分耐黄变PU胶粘剂。
通过傅立叶红外(FT-IR)和差热扫描(DSC)对其结构及性能进行分析。
讨论了PPG、MOCA含量及双组分配比对PU胶粘剂性能的影响。
结果表明,采用低分子质量的PPG能显著地降低胶粘剂的黏度,胶粘剂的固化速率随MOCA(交联剂)含量的增加而显著提高;固化后的胶粘剂具有良好的耐化学药品性、耐低温性和耐黄变性。
通过DSC曲线确定了固化后胶膜的Tg为46.1 ℃。
关键词:聚氨酯胶粘剂;无溶剂;双组分;耐黄变中图分类号:TQ433.4+32 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2013)08-0042-04聚氨酯胶粘剂因其分子链中含有活性高、极性强的异氰酸酯基团(-NCO)或氨酯基(-NHCOO-),赋予其优异的粘接性能和耐低温性能而应用广泛[1,2]。
但传统PU胶因其存在高污染、黏度大及易变黄等缺点,限制了其应用范围。
随着环保法规的日益严格,无溶剂型双组分PU胶粘剂成为研究热点[3]。
但是,目前大部分溶剂型PU胶因其分子链中含有烯基、羰基及偶氮基等发色基团或甲基、羟基等助色基团,长时间受紫外光辐射和热的作用易产生黄变,严重影响着粘接产品的性能和美观。
为此,开展无溶剂双组分耐黄变PU胶的研究尤为重要[4,5]。
PU胶黄变机理是自由基的链式反应,可通过添加抗氧剂、光稳定剂及改变组分物质的功能基团等措施加以解决[6]。
对此,本课题选用脂肪族耐黄变的HDI和低不饱和度PPG为主要原料,以双活性氨基基团MOCA为交联剂,采用2步法制备一种无溶剂耐黄变PU胶。
1 实验部分1.1 实验原料六亚甲基二异氰酸酯(HDI),分析纯,德国拜耳公司;聚醚多元醇(PPG)DL-400、DL-1000,工业级,山东东大化学工业有限公司;3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA),工业级,苏州市湘源特种精细化工有限公司;二月桂酸二丁基锡(DBTDL),工业级,广州南福化工有限公司;滑石粉,市售。
1.2 试验仪器QND-4型涂4杯黏度计,天津永利达材料试验机有限公司;XL-250A型拉力试验机,广州实验仪器厂;红外光谱仪,EQUINOX 55型,Bruker德国。
1.3 PU胶的制备1.3.1 甲组分的制备将一定量的HDI和微量的滑石粉加入干燥的四口烧瓶中,缓慢升温至85~90 ℃,维持搅拌,按配比将一定量的PPG加入烧瓶中保温5~6 h;冷却至室温出料,用透明聚酯瓶密封保存。
本实验所选用的原料皆为氨酯级,无需另作干燥处理。
1.3.2 乙组分的制备按比例将一定量的PPG(DL-400)、MOCA,滑石粉均匀混合,升温40 ℃搅拌1 h,加入少量DBTDL催化剂,待MOCA溶解完毕,得到均匀透明的液体,冷却至室温出料,用透明聚酯瓶密封保存。
1.3.3 双组分胶粘剂的配制首先按照HG/T 2814—1996测定甲组分中异氰酸酯基的含量。
乙组分中活性氢的含量通过计算得出。
使用时根据需求,将甲乙双组分按一定比例配合。
考虑到体系不免残留水分,故将异氰酸酯基稍过量。
1.4 性能测试(1)黏度:按照GB/T 1723—1993,采用涂4黏度计进行测定(室温)。
(2)拉伸剪切强度:榉木/榉木与金属/金属粘接试样,分别按照GB/T 17517—1998和GB/T 7124—2008测定(拉伸速度为5~15 mm/min,室温)。
(3)红外光谱检测:检测仪器 FT-IR EQUINOX 55 Bruker(德国),依据JY/T001—1996傅里叶变换红外光谱方法通则(KBr压片法制样)测定。
(4)DSC曲线:采用差示扫描量热仪(DSC)法进行表征。
从室温以20 K/min降温至-120 ℃/恒温3 min/以20 K/min升温至100 ℃,N2气氛。
(5)耐化学药品性:将按比例配得的一定质量的PU胶完全固化后,在自来水、稀碱溶液和稀酸溶液中室温浸渍24 h,观察胶是否分解。
(6)固含量:按照GB/T 2793—1995测定(烘干温度差不大于±2 ℃)。
(7)黄变程度:采用目测法。
将按一定比例制得的并已固化完全的胶粘剂在130 ℃烘箱中烘4 h观察其黄变程度。
2 结果与讨论2.1 无溶剂双组分耐黄变PU胶膜的FT-IR表征与分析完全固化后的PU胶膜的红外分析曲线如图1所示。
3 310 cm-1为-NH的伸缩振动峰;2 975 cm-1、2 905 cm-1为C-H的伸缩振动特征峰;1 690 cm-1为氨基甲酸酯的特征峰;3 057 cm-1、1 600~1 450 cm-1为苯环的骨架吸收峰;1 075 cm-1为醚键C-O-C的伸缩振动峰;2 260~2 220 cm-1处无明显吸收峰,说明异氰酸酯基已反应完全。
2.2 甲组分中nNCO/nOH物质的量比对预聚体黏度的影响PPG是PU分子链软段的主要组分,其用量、分子质量大小对预聚体的黏度有显著影响[6]。
在其他条件保持不变的前提下,nNCO/nOH对预聚体黏度的影响见表1。
由表1可知,当PPG为DL-400时,预聚体的黏度随nNCO/nOH的增大而减小。
这是由于PPG(DL-400)用量的减少,使得体系交联密度降低,预聚体的平均分子质量减小,故黏度降低;而当nNCO/nOH一定时,高分子质量的多元醇分子链长,加上极性基团会束缚聚合物链段的活性和扩散能力,故体系黏度较大。
可以通过调节多元醇的分子质量和NCO含量来调节预聚物的黏度。
综合考虑,选择低分子质量的PPG较适宜。
2.3 交联剂用量对PU胶粘剂固化速率的影响交联剂是一种分子质量小、反应活性大的功能性助剂,它能促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成。
随扩链剂用量的增加,胶粘剂的内聚强度增大,粘接强度提高,活性增大,固化速率加快。
在其他条件不变的前提下,交联剂的用量对胶粘剂固化速率的影响见图2。
由图2可以看出,当交联剂含量较低时,胶粘剂的固化时间长,但是胶膜交联度小,粘接强度低。
若用量过大,胶液在短时间内黏度迅速增大,胶液对基材表面润湿性较差。
实验发现,交联剂用量8%左右时既能保证较高的粘接强度又具有良好的润湿能力,而且胶的耐黄变性也好。
2.4 甲乙组分配比对PU胶性能的影响在其他条件保持不变的前提下,双组分不同配比对固化后PU胶粘剂性能的影响如表2所示。
由表2可看出,随着甲组分含量增大,拉伸剪切强度提高且胶体不变黄。
这是由于随着甲组分量的增加,聚合物分子内形成的氨基甲酸酯和脲键也随之增多,增强分子间作用力,粘接强度增大。
当2组分配比达1.6时,拉伸剪切强度下降。
这是由于甲组分用量过多,PU分子链运动受阻,胶层发脆所致。
从表2还可以看出该胶对于木材的拉伸剪切强度要大于对金属的剪切强度,这是由于木材的成分主要为纤维,它可与异氰酸酯基形成氢键,增大了拉伸剪切强度。
此外,表2还说明了本实验制备的胶粘剂耐黄变性好。
综合考虑,选择2组分配比为1.5为最佳。
2.5 PU胶膜的热性能PU胶膜的DSC曲线如图3所示。
外推起始温度为41.9 ℃,中点温度为46.1 ℃,外推终止温度为59.6 ℃,完全固化后胶膜的Tg为46.1 ℃。
低的Tg可确保胶膜在低温下具有良好的柔韧性。
2.6 PU胶耐介质性将固化的胶膜分别在稀NaOH和HCl溶液及自来水中浸泡24 h,胶膜无变化。
2.7 气泡的来源及解决途径对于无溶剂型PU胶,气泡对其粘接性能有很大影响。
在制备中产生气泡是因为异氰酸酯与原料中微量的水或空气中的水蒸气反应产生二氧化碳,而固化过程产生气泡主要是搅拌时体系混入了空气。
对于制备过程产生的气泡可以通过抽真空的方法排出,若体系黏度较低,将温度降至室温,气体就可自行排出。
而固化过程中的气泡是无法完全排出的,但可以通过控制-NCO %含量来减少气泡的产生。
3 结语(1)以HDI、PPG和MOCA为主要原料,DBTDL为催化剂,采用简化方法制备了应用于木材和金属等极性材料的无溶剂型双组分耐黄变PU胶,其Tg为 46.1 ℃,固含量为99%以上。
(2)通过提高异氰酸酯的平均官能度,降低多元醇的分子质量,控制反应温度在90 ℃左右,可以有效地降低PU胶的黏度。
(3)交联剂用量应控制在8.0%左右,并通过调节2组分的配比,可以制备适合不同场合使用的胶粘剂。
参考文献[1]李和平.胶粘剂生产原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2009.[2]Kong X H,Liu G G, Curtis J M.Characterization of canola oil based polyurethane wood adhesives[J]. International journal of Adhesion & Adhesives,2011,31:559-564.[3]Buchner J,Ganster O,Hansel E,et al.Solvent-free,two-component polyurethane adhesive systems:US,5998538A[P].1999-12-07.[4]徐文超,朱长春,宋文生,等.新型不黄变热塑性聚氨酯胶黏剂的研究[J].化学与粘合,2008,30(3):8-11.[5]武春余,宗军业,刘永福.一种耐寒、耐溶剂性不变黄聚氨酯树脂及其制备方法:CN,101857721A[P].2010-10-13.。