双组分聚氨酯胶粘剂介绍及特点(精)

双组分聚氨酯胶粘剂介绍及特点

双组分聚氨酯胶粘剂是聚氨酯胶粘剂中最重要的一个大类，用途广，用量大。通常由甲、乙两个组分组成，两个组分是分开包装的，使用前按一定比例配制即可。甲组分(主剂)为羟基组分，乙组分(固化剂)为含游离异氰酸酯基团的组分。也有的主剂为端基NCO的聚氨酯预聚体，固化剂为低分子量多元醇或多元胺，甲组分和乙组分按一定比例混合生成聚氨酯树脂。

双组分聚氨酯胶粘剂具有以下特点。

(1)属反应性的胶粘剂在两个组分混合后，发生交联反应，产生固化产物。

(2)制备时，可以调节两组分的原料组成和分子量，使之在室温下有合适的粘度，可制成高固含量或无溶剂双组分胶粘剂。

(3)通常可室温固化，通过选择制备胶粘剂的原料或加入催化剂可凋节固化速度。一般，双组分聚氨酯胶粘剂有较大的初粘合力，叫加热固化，其最终粘合强度比单组分胶粘剂大，可以满足结构胶粘剂的要求。

(4)两个组分的用量可在一定范围内调节，一般存在着一定容忍度。两组分的NCO ／OH摩尔比在一般情况下大于或等于l，当固化时，一部分NCO基团参与胶的固化反应，产生化学粘合力，多余的NC0基团在加热固化时，还可产生脲基甲酸酯、缩二脲等，增加交联度，提高了胶层的内聚强度和耐热性。对于无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂来说，因各组分起始分子量不大，一般来说NCO／OH摩尔比等于或稍大于l，有利于固化完全，特别在粘合密封件时，注意NCO组分不能过量太多。而对于溶剂型双组分胶粘剂来说，其主剂分子量较大，初粘性能较好，两组分的用量可在较大范围内调节，NCO／OH摩尔比可小于1或大于1的数倍。当NCO组分(固化剂)过量较多的场合，多异氰酸酯自聚形成坚韧的胶粘层，适合于硬材料的粘接；在NCO组分用量少的场合，则胶层柔软，可用于皮革、织物等软材料的粘接。

双组分聚氨酯胶粘剂自问世以来，由于具有性能可调节性、粘合强度大、粘接范围广等优点，已成为聚氨酯胶粘剂中品种最多、产量最大的产品。

通用型双组分聚氨酯胶粘剂

通用型聚氨酯胶粘剂是以聚己二酸乙二醇酯为原料、以溶剂聚氨酯树脂为主成分(甲组分)，以三羟甲基丙烷—T1)I加成物为固化剂(乙组分)的双组分聚氨酯胶粘剂。通用型双组分聚氨酯胶粘剂亦称101-聚氨酯胶粘剂，是上海新光化工厂最早投入工业化生产、至今仍是国内生产量最大的聚氨酯胶粘剂，国内用户达千家以上，主要用于绝缘材料、包装材料、复合膜、多孔材料、深冷保护材料等的粘接。

1.产品规格

通用型双组分聚氨酯胶粘剂要制订国家标准，目前正在起草行业标准，其主要技术指标见表1。

表1通用型双组分聚氨酯胶粘剂产品的规格

2.胶粘剂的贮存

通用型双组分聚氨酯胶粘剂组分中含有机溶剂(丙酮、醋酸乙酯等)，按易燃品规定贮运。乙组分中含活泼的异氰酸酯基团，要避免与水等活性基团物质接触。甲组分在冷天会产生结晶或形成絮状沉淀，属正常物理变化，只须在温水中或采用适当的加热装置(避免明火)温热即可熔化使用。甲、乙组分贮存时间分别为一年和半年。产品包装有听装和玻璃瓶装两种。

3.使用方法

双组分聚氨酯胶粘剂使用方法的好坏直接影响材料的粘合性能，在粘合前需注意甲乙组分是否过期变质。尤其是乙组分，因容易发生缩聚反应而变质，宜在低温密闭条件下保存。聚氨酯胶粘剂的施用一般分为表面处理、胶的配制与涂布、固定与固化以及整饰等步骤，各步骤都要严格遵守操作规程，否则会影响粘接的质量。

1．使用方法

(1)表面处理被粘合材料的表面在涂布胶粘剂前必须经去污、除锈、脱脂等处理，一般用喷砂、砂轮、砂纸等方法除锈，用甲苯、丙酮、乙醇等溶剂脱脂去油渍。处理后要求表面干燥、平整。

铝-铝合金表面的处理可用零号砂布打毛和丙酮脱脂，放人65-70℃重铬酸钠溶液中浸渍30min，用水冲淋，在70℃以下烘干备用。重铬酸钠溶液可用下列配方制备：重铬酸钠：水：浓硫酸=7.5：65.2：27.3或30：176：50(质量份数)。低碳钢的表面用1号砂布打毛，再用三氯乙烯脱脂后即可进行粘接。聚氯乙烯板与泡沫用三氯乙烯脱脂,层压板和玻璃钢用零号砂布打毛。木材、纸张、皮带不平整、不清洁时均须进行表面处理。表面处理方法对铝-铝材料粘合强度(剪切强度)的影响见表2。

*铁锚-101胶，甲组分：乙组分＝100：50(质量份数)。

(2)胶液配制胶粘剂的配制视被粘材料的要求而定，甲、乙组分有不同的配比，而且该胶粘剂还可以与它种胶粘剂混用。通用型双组分聚氨酯胶粘剂甲、乙组分的配比见表3。

表3粘接各种材料用胶的配比

若要加速固化时间，并使起始粘合力提高，在组分中可加入0.1％-0.3％的三乙醇胺或二乙胺基乙醇。

胶粘剂按甲、乙组分比例配制后即可使用。配好的胶粘剂在密闭条件下可贮存半天到一天时间(25℃)，若按甲：乙=100：50配制，贮存期就缩短至3-4h箱温度越高，贮存期

越短；乙组分越多，固化速度越快；胶合层硬度越高，耐热性能也就越好。胶粘剂甲、乙组分配比对粘合强度的影响见表4。

表4甲、乙组分配比对粘合强度的影响*

*被粘材料为铝-铝合金。

胶粘剂中加入一定量的填料可增加胶粘层的硬度以及耐热性，另外还可降低胶粘剂的成本。加入填料量一般为10％-20％(质量份数)，要求填料粒度要细，能均匀分散在胶粘剂内。并要求填料要干燥而且易被胶粘剂润湿。填料添加量对铝—铝粘合强度的影响见表5。

表5填料添加量对铝-铝粘合强度的影响

石英粉、铝粉、铁粉、石棉粉以及滑石粉等都可作为通用型聚氨酯胶粘剂的填料。

(3)涂布与固化使用配好的胶液进行涂布时，可用油画笔将胶液涂在已处理的材料表面，第一次涂胶后放置5-10min，再涂第二次，放置10-20min。然后，将被粘合的材料表面贴合在一起，甲0.03-0.05MPa的压力使其固化，加压时间为数分钟至10h箱粘接件于室温放置一昼夜即能达到较大的粘合强度，要达最高强度需3-5天。加温固化可缩短固化时间，如100℃时2h、130℃时1h，其胶层可达到基本固化。粘接件在未固化前有一定的粘合力，但此时切勿使用于湿热处。

被粘材料的面积较大时可采用油漆用刷或用喷涂法进行施胶。固化温度对粘合强度的影响见表6，各种被粘材料的粘合条件见表7。

表6固化温度对粘合强度的影响

表7各种被粘材料的粘合条件

4.粘合性能

通用型双组分聚氨酯胶粘剂对各种材料的粘合强度见表8。铝-铝合金粘接件在各种温度下具有的粘合强度见表9。

表8各种被粘材料的粘合强度①

①甲组分：乙组分：100：100(质量份数)。

②酚醛层压板。

表9铝合金粘接件在各种温度下的粘合强度

将硬聚氯乙烯以通用型双组分聚氨酯胶粘剂粘接后，于不同温度下分别浸入酸性与碱性溶液中各7天后取出，测其剪切强度如表所示。浸入氢氧化钠溶液中，其胶粘剂膜呈粉状，而浸入盐酸中者则发酥。