技術 | 雙組分聚氨酯膠粘劑的組成和應用

2022-06-10 10:27:57 2022-06-10 10:27:57 178

雙組分聚氨酯膠粘劑通常是由含有NCO的異氰酸酯組分(固化劑)和含有羥基的羥基組分(主劑)組成。在使用時將兩種液態組分按照一定比例混合,利用NCO和OH反應生成固體聚氨酯,進而再利用聚氨酯的極性基團與基材表面形成氫鍵等鍵合作用,從而起到粘接的作用。

雙組分聚氨酯膠粘劑問世較早,發展始于20世紀50年代,拜耳公司首先開發了Desmoders系列二異氰酸酯和Desmophens系列低分子量端羥基聚酯多元醇,將兩者按照一定比例配置,可得到Polystal系列的雙組分溶劑型聚氨酯膠粘劑,為日后雙組分聚氨酯膠粘劑的工業發展奠定了基礎。

雙組分聚氨酯膠粘劑屬于反應性膠粘劑,兩組份在混合時發生交聯反應而固化粘接。通常可在室溫下發生固化,也可加熱進行固化,其最終粘合強度一般比單組份聚氨酯膠粘劑大,可以滿足結構膠粘劑的要求。此外,雙組分聚氨酯的兩組分用量可在一定范圍內進行調節,配方靈活,通過調節兩組分的原料和分子量,能夠得到性能各異的產品,可用于塑料、薄膜、金屬、木材、玻璃等材料的粘接,粘結范圍廣。

根據有無溶劑可將雙組分聚氨酯膠粘劑分為溶劑型和無溶劑型。

溶劑型雙組分膠粘劑雖然對基材的浸潤性好、粘結強度大、滲透性強,但不利于環保和健康。

無溶劑型雙組分膠粘劑不含溶劑,不會造成由于溶劑揮發產生的污染、操作安全。具有比較好的發展前景。無溶劑型雙組分聚氨酯的主劑和固化劑在室溫下粘度較高,但仍具有流動性,使用時將兩者按比例混合,升溫至50-60℃,使其粘度降低,因為它本身不含溶劑,所以不需要經加熱干燥這一工序就可直接涂覆在基材上。

組成

雙組分聚氨酯膠主要由兩種組分組成,在習慣上把多異氰酸酯組分稱為甲組分或A組分,把羥基組分稱為乙組分或B組分。實際上,甲組分(A組分)也可以是羥基組分,乙組分(B組分)可以為多異氰酸酯組分。A組分(多異氰酸酯組分)主要由多異氰酸酯、小分子擴鏈交聯劑、助劑、填料組成,B組分(羥基組分)主要由多元醇或多元醇與異氰酸酯反應生成的端羥基聚合物、小分子擴鏈交聯劑、催化劑、助劑、填料組成。

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應用

雙組分聚氨酯膠粘劑具有良好的機械性能、附著力,耐化學藥品性,性能可調節、粘合強度大、粘結范圍廣等優點, 廣泛應用于金屬、塑料、包裝材料、絕緣材料等基材的粘接。從應用上分類,可將其分為通用型雙組分聚氨酯膠粘劑、復合薄膜用雙組分膠粘劑、鞋用雙組分膠粘劑、雙組分聚氨酯密封膠、雙組分聚氨酯結構膠等。

通用型雙組分聚氨酯膠粘劑

通常將早期開發應用的一類溶劑型雙組分聚氨酯膠粘劑稱作“雙組分聚氨酯膠粘劑”。這類膠粘劑的主要特點是:以聚己二酸乙二醇酯二醇和甲苯二異氰酸酯為主要原料制得的端羥基聚氨酯有機溶液為主劑,以三羥甲基丙烷-甲苯二異氰酸酯加成物的有機溶液作為固化劑。這類膠粘劑膠膜強韌、耐沖擊、耐水、耐油、耐低溫性好。廣泛應用于金屬和非金屬材料的粘接,也可用于一般包裝材料、裝飾材料的復合。

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復合薄膜用雙組分聚氨酯膠粘劑

復合薄膜用雙組分聚氨酯膠粘劑的主劑成分一般為己二酸類聚酯聚氨酯多元醇、共聚酯型聚氨酯多元醇(異氰酸酯改性的共聚酯型多元醇)或芳香族聚酯多元醇。固化劑一般是TMP-TDI加成物。這類膠粘劑的溶劑一般為乙酸乙酯,固含量較低。主要用于包裝干燥食品。高性能復合薄膜用膠粘劑配方中可能含有增強粘結力的主劑。使用時將兩組分按一定比例混合,再用溶劑稀釋到一定濃度,進行涂覆。

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雙組分聚氨酯密封膠

雙組分聚氨酯的主劑通常是由聚醚多元醇和多異氰酸酯反應得到的端NCO預聚體;固化劑由聚醚多元醇、多元胺等活性氫化合物、填料、觸變劑、抗氧劑、催化劑等組成。另有少量雙組分聚氨酯密封膠是以羥基組分(或聚醚填料混合物或端羥基預聚體)為主劑,多異氰酸酯為固化劑。具有固化速率快、耐化學性好、成本低的優點,在建筑和道路工程領域擁有廣泛的市場。

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來源:聚氨酯技術


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