聚氨酯胶黏剂-正规版资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,聚氨酯胶黏剂,第一页，共36页。,概述(i sh),近年来，由于用聚氨酯改性环氧树脂与丙烯酸树脂等的各种树脂也在增多，对这类树脂的分类比较困难。一般来讲以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯为主体材料(cilio)的胶黏剂统称为聚氨酯胶黏剂。,第二页，共36页。,原料(yunlio),聚氨酯胶黏剂的主要原料是异氰酸酯，以及含有羟基(qingj)的聚醚、聚酯或多元醇。而常见的异氰酸酯主要有以下三种。,一、甲苯二异氰酸酯（TDI),二、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI),三、多亚甲基多苯基多异氰酸酯,第三页，共36页。,原料(yunlio),（1）异氰酸酯无论是异氰酸酯胶黏剂，还是聚氨基甲酸酯胶黏剂都需要异氰酸酯单体。异氰酸酯是一大类含有异氰酸基（N=C=O）的有机化合物。异氰酸酯基由于其累积双键和碳原子两边的电负性很大的氮氧原子作用，使之具有很高的反应活性，能与绝大多数含活泼氢的物质(wzh)发生反应。,（2）聚酯多元醇：大部分为二官能度，一般要求酸值为为宜,第四页，共36页。,原料(yunlio),（3）聚醚多元醇,是端羟基的齐聚物，主链上的烃基由醚键连接。是以低分子量的多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃(xtng)在催化剂作用下开环聚合而成,（4）催化剂：主要需用NCO/OH反应催化剂和NCO/H2O反应催化剂。,第五页，共36页。,原料(yunlio),（5）溶剂,调整聚氨酯胶黏剂的黏度，便于工艺操作，在聚氨酯胶黏剂的制备或使用过程中，经常要采用(ciyng)溶剂。聚氨酯胶黏剂用的有机溶剂必须是“氨酯级溶剂”，基本上不含水、等活泼氢的化合物。聚氨酯胶黏剂用的溶剂纯度比一般工业品高。聚氨酯胶黏剂采用(ciyng)的溶剂通常包括酮类（如甲乙酮、丙酮）、芳香烃（甲苯）、二甲基甲酰胺、四氢呋喃等。,第六页，共36页。,分类(fn li),（一）按其成分(chng fn)和固化方法分,单,组分,溶,剂型,湿气,固化,型,紫外,线固,化型,水分,散性,双组,份型,第七页，共36页。,分类(fn li),按其组成(z chn)不同分,聚氨酯,胶黏剂,1、多异氰,酸酯胶黏剂,2、封闭型异,氰酸酯胶黏剂,3、预聚体型,聚氨酯胶黏剂,第八页，共36页。,性能(xngnng),1、由于聚氨酯胶黏剂分子链中含有异氰酸酯基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯胶黏剂表现出高度的活性与极性。对多种材料具有极高的粘附能力，不仅(bjn)可以胶接多孔性的材料，而且可以胶接表面光洁的材料。,2、同时它具有柔性的分子链，因此耐振动性耐磨性都较好，可以进行多孔性材料与表面光洁材料等不同材料之间的胶接。,第九页，共36页。,性能(xngnng),3、另外聚氨酯胶黏剂的一个重要的特点是耐低温的超低温性能好。,总之聚氨酯胶黏剂具有强韧性、弹性和耐疲劳性，加之可有意识地调整软性链段和刚性链段的结构和比例，从而扩大了聚氨酯胶黏剂的应用(yngyng)范围，在木材工业中已得到充分重视。迄今为止，已在刨花板、定向刨花板、中密度纤维板、集成板、各种复合板和表面装饰中得到广泛应用(yngyng)。,第十页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶黏剂,水性聚氨酯胶粘剂是以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂,它以水为基本(jbn)介质,具有阻燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此深受人们的欢迎。目前,世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化,随着环保法规的日趋严格,各发达国家都在积极地大力研制水性胶粘剂。,第十一页，共36页。,通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好，并能和许多非木基材(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶等)粘接。,原料(yunlio),1、汽车(qch)用聚氨酯胶粘剂,国外聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)特点,合成(hchng)工艺,木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的，在室温下使用。,水性聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)过程,调整聚氨酯胶黏剂的黏度，便于工艺操作，在聚氨酯胶黏剂的制备或使用过程中，经常要采用(ciyng)溶剂。,一般水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的性能,3、鞋用聚氨酯胶粘剂,二、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI),分类(fn li),新型双组分聚氨酯胶粘剂突破传统胶粘剂剪切强度与剥离强度的矛盾，可使两者同时达到较高使用强度，在建筑用钢板的粘接中体现出优异的性能，粘接牢固(log)且不易产生形变，而且室温可调固化速度，使该聚氨酯胶在使用上方便易行，应用广泛。,4、包装用聚氨酯胶粘剂,近年来，水性聚氨酯的制备工艺已日趋成熟。,第二十一页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶黏剂,表 1.一般水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的性能,第十二页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶黏剂的特点,(1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO 基团，因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化；,(2)以水为介质，无毒，无害，无安全、环保和消防隐患，不污染环境，节省资源；,(3)黏度较低，且可以通过高分子增稠剂、离子电荷、核壳结构乳液粒径等任意调节，操作方便，残胶易于清理；,(4)可与多种水性树脂(shzh)任意混合，利于提高性能、降低成本，提高功能性；,第十三页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶黏剂的特点,(5)含有羧基、羟基等反应型基团，在适宜条件下可参与反应，提高(t go)性能；,(6)与其他聚氨酯材料一样，含有微晶相和橡胶相，因而同时具有卓越的低温性能、大范围的固化温度、优良的柔性、耐冲击性，对许多材料的浸润性和粘接性。,第十四页，共36页。,水性聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)过程,1、提高固含量,2、采用共混技术，降低成本,3、提高稳定性,4、提高相对(xingdu)分子质量,5、水性聚氨酯纳米分散体的研制,第十五页，共36页。,国外聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)特点,1、本原料生产的特大规模化。异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本(jbn)原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国人公司(如 BASFBayerHuntsman、DuPONT 等)手中,他们在世界各地建特大规模(10 万 t/a 以上)生产装置,这对我国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展将构成威胁。,第十六页，共36页。,国外聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)特点,2、氨酯技术向适应环境保护、安全卫生、资源回收等方向发展,主要包括替代破坏臭氧层的 CFC 发泡剂技术、降低(jingd)VOC(挥发性有机化合物)散发技术、降低(jingd)游离TDI 等有害物质的技术等。,第十七页，共36页。,国外聚氨酯胶黏剂发展(fzhn)特点,3、国外水性聚氨酯胶粘剂发展明显快于其他胶粘剂产品,近年来国外水性聚氨酯胶粘剂 16%30%的速度(sd)增长,是其他胶粘剂产品增长速度(sd)的 2 倍以上,且向高性能、功能化和进一步扩大应用领域方向发展,如向汽车、家用电器等结构胶方向发展。,第十八页，共36页。,国内聚氨酯胶黏剂的发展(fzhn)特点,1、从产品结构来看,主要是乳液型,水溶性次之,胶乳型则不常见。,2、从原料(yunlio)来看,多元醇主要用聚醚型,聚酯型次之,聚碳酸酯极少见。异氰酸酯的品种更少,只有 TDI,HDI、MDI 仅见报道。扩链剂多用醇类,胺类较少使用。,第十九页，共36页。,国内聚氨酯胶黏剂的发展(fzhn)特点,3、从制备方法及种类来看,一般是自乳化,羧酸型、阴离子体系;外乳化,磺酸型,季铵盐自乳化体系较少:熔融分散(fnsn),固体自发分散(fnsn)法等则末涉及。,4、从理论与应用角度来看,着重应用开发,理论,研究很少。国内水性聚氨酯胶粘剂的研究侧重于改性的研究,改性过后的水性聚氨酯胶粘剂在特定方面有特定的性能,其性能在不同的环境中发挥出不同的性能。,第二十页，共36页。,水性聚氨酯胶粘剂的合成(hchng)方法,1、自乳化法,目前制得稳定的水性聚氨酯主要是自乳化型,其关键是在聚氨酯树脂结构中引入部分亲水基团(j tun),使其自乳化。这种亲水基团(j tun)有非离子型的OH、NHCO 等,离子型的 SO3、COOH、NR2HX 等。这些摹团都能与水相作用,形成氢键,或直接生成水合离子溶于水中。根据亲水性质,自乳化法可分为非离子则和离子型。,第二十一页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的合成方法,2、丙酮法,先将聚酯或聚醚与异氰酸酯制成预聚体,入适量的丙酮使其粘度降低,然后用 N-甲基乙二醇胺进行扩链,再加入丙酮降低其粘度,使其易于(yy)搅拌,并加入离子型乳化剂在搅拌下乳化,将离子化的聚氨酯分散于含80%丙酮,20%水的介质中,最后蒸除丙酮,即可制得粒径为 0.03?100微米的水性聚氨酯。,第二十二页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的合成方法,3、封端异氰酸酯法,这种方法是选择合适的封闭剂,先将对水敏感的异氰酸酯的端NCO 基团保护(boh)起来,使其失去活性,再加入扩链剂和交联剂共乳化制成乳液。使用时,通过一定温度及特种催化剂?F 解蔽,再生成 NCO 端基,扩链以制备水性聚氨酯,或直接使用伯胺或仲胺发生胺解反应,生成脲素衍生物。低分子的化合物做封端剂。,第二十三页，共36页。,水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的合成方法,4、预聚体分散法,首先制备带亲水基团并含NCO 端基的预聚物,取该预聚物在高速搅拌下将其分散于去离子水中,然后加入多元胺水溶液进行扩链,生成高分子量的水性聚脲聚氨酯。该法工艺简单,能节省(jishng)大量溶剂,可制得有支化度的聚氨酯乳液,但产品的质量不如丙酮法所得。,第二十四页，共36页。,合成(hchng)工艺,第二十五页，共36页。,合成(hchng)工艺,2、聚氨酯胶黏剂的制备,将聚氨酯多元醇装入配有温度计和电动(din dn)搅拌的500ml4口烧瓶中，升温至120140，真空下脱水12h，停止抽真空后冲入干燥氮气，在氮气环境中，当温度降至6070 时，用恒压漏斗加入定量的TDI反应1h，滴加溶有DMPA的NMP溶液，控制温度7080 反应1h。根据计算,第二十六页，共36页。,5、水性聚氨酯纳米分散体的研制,(5)含有羧基、羟基等反应型基团，在适宜条件下可参与反应，提高(t go)性能；,二、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI),水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的合成方法,4、包装用聚氨酯胶粘剂,合成(hchng)工艺,目前,世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化,随着环保法规的日趋严格,各发达国家都在积极地大力研制水性胶粘剂。,异氰酸酯的品种更少,只有 TDI,HDI、MDI 仅见报道。,第二十一页，共36页。,合成(hchng)工艺,（1）异氰酸酯无论是异氰酸酯胶黏剂，还是聚氨基甲酸酯胶黏剂都需要异氰酸酯单体。,水性聚氨酯胶粘剂是以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂,它以水为基本(jbn)介质,具有阻燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此深受人们的欢迎。,扩链剂多用醇类,胺类较少使用。,7、其它(qt),我国是一个制鞋大国，鞋用胶粘剂的发展经历3代后，随着全球性环保意识的提高，以及石油危机的加剧，促使第4代环保无溶剂型和水基型鞋用粘胶剂的出现(chxin)。,水性(shuxng)聚氨酯胶粘剂的合成方法,合成(hchng)工艺,加入(ji