聚氨酯胶粘剂.ppt

H O R OH
O
O
NH
C O R 1 O ] C NH n R N C O
§5.3 聚氨酯的合成及其固化原理
● -NCO/-OH<1，羟基封端，储存稳定性好，但使用时需加 MDI，故毒性较大。
nO C N R N
O
H O [ R 1 O C NH
C O (n++1)
O
R NH C ] O
H O R 1 OH
?主链上含有胺基甲酸酯基（-NHCOO-）,故称聚氨酯胶粘剂。 因其分子中含有极性基团-NCO,提高了对各种材料的粘结性。
1. 多异氰酸酯胶粘剂与水的扩链交联固化（吸潮固化型PU）
O
2 NCO R NH C
O
+ O C NH R NCO
H2O
O NCO R NH C
O NCO R NH C
O
O
C NH R NH
O
+ C O
CO 2
O
C
NH R NH
§5.3 聚氨酯的合成及其固化原理
2.预聚体异氰酸酯胶粘剂与二元醇扩链
O
2 NCO R NH C
O NCO R NH C
O
+ O C NH R NCO HO R1 OH
O
O
O C NH R NH C O
NCO R
O NH C
O OC
R1 NH R NH C O
（3）有机磷：三丁基磷、三乙基磷等。
§5.4 聚氨酯胶粘剂的配方组份
5.填料 ●作用：降低成本，减少收缩率。 ●常用填料：滑石粉、重晶石粉、云母粉、碳酸钙、 氧化钙、石棉粉、二氧化钛、石棉粉、铝份、铁 粉、刚玉粉、金刚沙等。 ●注意：粉状填料中常吸附有一定量的水分，故应 用之前，应预先高温烘干。
§5.5 聚氨酯胶粘剂的制备与配方
O
属双组分PU胶粘剂，性能最好，应用最广。
3.交联 可用OCN~~~~NCO或甲醛进行交联（略）
§5.4 聚氨酯胶粘剂的配方组份
1.异氰酸酯（主体材料）：
常用品种：TDI、MDI、HDI、IPDI、NDI等。
2.多羟基化合物（关键组分,决定胶的性能） 常用的多羟基化合物：
（1）聚酯 如：聚己二酸乙二醇酯（M≤2000）：307聚酯、 309聚酯、311聚酯等；
n R 1 OH
3.注意：
（1）HO-R-OH用前须真空脱水（多元醇易吸水）。 （2）合成温度不能超过130°C（防止—NH—与—N=C=O反应） （3）产物必须真空蒸馏脱除残余的异氰酸酯
§5.3 聚氨酯的合成及其固化原理
二、聚氨酯的固化原理
●聚氨酯结构的通式：
O
O
I [ R1 O C
NH
R NH ] C O n I
H3C H3C
CH2NCO CH3
CN CH3
特点：1.反应性比芳香族二异氰酸酯低，挥发性也低；
2. 耐光学稳定性、耐化学药品性优良，不变黄；
3. 用于制造高档聚胺酯胶粘剂。
§5.2 异氰酸酯的品种
●萘-1，5-二异氰酸酯（NDI）
NO2
+ HNO3
H2
NH2
COCl2
NCO
NO2
NH2
NCO
NDI 用于制造高弹性和高硬度的聚氨酯弹性体与胶粘剂。
CH3
NO2 [H]
CH3 NH2
COCl2
CH3 NCO
NO2
NH2
NCO
2，4-位80%；2，6-位20%
§5.2 异氰酸酯的品种
●二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
硝化
NO 2
[H]
NH 2
O
HC H
m.p=37 ℃ ）
H2N
CH 2
NH 2 COCl 2 NCO
CH 2
NCO
●己二异氰酸酯（HDI） H2N ( CH2 )6 NH2 COCl2
§5.3 聚氨酯的合成及其固化原理
一、合成原理
1.常是由多异氰酸酯与多元醇反应制备
CH 3 NCO
NCO
+ HO R OH
2.聚氨酯预聚体的合成
NCO
CH 3
NH C O O
R OH
● -NCO/-OH>1,异氰酸基封端，储存稳定性差。
(n+1) O C N O C N [R
+ R N C n O
活性低，挥发 性大，毒性大。
O=C=N ( CH2 )6 N=C=O
§5.2 异氰酸酯的品种
●异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）
H3C H3C
H
O
HCN
CH3
NH2
H3C H3C
O
H3C H3C
COCl 2
CH 2 NH 2 CH3
O
NH2
H C NH2
CN
Leukart 反应
CH3
H3C H3C
NCO
（2）聚醚 如：聚乙二醇（M=1000~2000）： N-204、 N-210、 N-215、 N-220、 N-235聚醚等、
（3）环氧树脂 如：E20，E12等 （4）蓖麻油等
§5.4 聚氨酯胶粘剂的配方组份
3.溶剂 ●溶剂选择原则：（1）挥发性 （2）溶解性 （3）不 与N=C=O发生反应，且不影响其活性（4）含水量极少， 纯度一般在99.5%以上（5）极性不能太大，否则使反 应变慢.
一.多异氰酸酯胶粘剂（单组分） 1.配制：将多异氰酸酯单体与溶剂按一定比例混合均匀，
即可配制成多异氰酸酯胶粘剂（单组分） 。 2.固化原理：—NCO与被粘物表面—OH作用，可在常温或
高温下固化。 3.多异氰酸树脂胶粘剂的特点： 1）多异氰酸酯分子量低，渗透力强，且反应后性高，
故粘结力很强； 2）固化后，耐热、耐溶剂性能好。 3）含游离异氰酸酯基团高，对潮气敏感、有毒性。 4）多异氰酸酯分子量低，固化后，胶层硬度高，有脆
●常用的溶剂：甲苯，氯苯、二氯乙烷、醋酸丁酯、 醋酸乙酯、环己酮等有机溶剂.
§5.4 聚氨酯胶粘剂的配方组份
4.催化剂 ●作用：提高或控制固化速度。
●常用催化剂：（1）叔胺，三乙烯胺[N-(CH2CH2)3-N] （效果好),甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。
（2）有机金属盐：二丁基二月桂酸锡、环烷酸钴、 环烷酸锌、环烷酸铅、锌酸铅。
§5.2 异氰酸酯的品种
一、聚氨酯的主体成分——多异氰酸酯合成原理
O
H 2N R
+ NH 2
Cl C
Cl
O
Cl
C NH R NH 2 * HCL
O
Cl
C
Cl
OC N RN C O
HCL
二、常用的多异氰酸酯
●甲苯二异氰酸酯（ 代号：TDI. 品种：TDI-65，TDI-80，TDI-100）
CH3
混酸
聚氨酯胶粘剂
§ 5.1 概述
1.定义：主链上含有
源自文库O NH C O
剂统称为聚氨酯胶粘剂。
链节和异氰酸酯基的胶粘
2.性能特点： ●优点：胶膜坚韧，耐冲击，粘接力强，有突出的耐低温性能 和耐油耐磨性能。 ●不足点：耐热性能较差。 3.分类 ●按组分：单组分聚氨酯胶；双组分聚氨酯胶。 ●按结构分：单体型多异氰酸酯；封端型和预聚型多异氰酸酯.