聚氨酯膠黏劑正規(guī)版資料

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2、黏劑,第一頁，共36頁。,概述(i sh),近年來，由于用聚氨酯改性環(huán)氧樹脂與丙烯酸樹脂等的各種樹脂也在增多，對這類樹脂的分類比較困難(kn nn)。一般來講以多異氰酸酯和聚氨基甲酸酯為主體材料的膠黏劑統(tǒng)稱為聚氨酯膠黏劑。,第二頁，共36頁。,原料(yunlio),聚氨酯膠黏劑的主要原料是異氰酸酯，以及(yj)含有羥基的聚醚、聚酯或多元醇。而常見的異氰酸酯主要有以下三種。,一、甲苯二異氰酸酯（TDI),二、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI),三、多亞甲基多苯基多異氰酸酯,第三頁，共36頁。,原料(yunlio),（1）異氰酸酯無論是異氰酸酯膠黏劑，還是聚氨基甲酸酯膠黏劑都需要異氰酸酯單體。

3、異氰酸酯是一大類含有異氰酸基（N=C=O）的有機化合物。異氰酸酯基由于其累積雙鍵和碳原子兩邊的電負性很大的氮氧原子作用，使之具有很高的反應活性，能與絕大多數(shù)含活潑氫的物質(zhì)發(fā)生反應。,（2）聚酯多元醇：大部分為二官能(gunnng)度，一般要求酸值為為宜,第四頁，共36頁。,原料(yunlio),（3）聚醚多元醇,是端羥基的齊聚物，主鏈上的烴基由醚鍵連接。是以低分子量的多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物為起始劑，與氧化烯烴(xtng)在催化劑作用下開環(huán)聚合而成,（4）催化劑：主要需用NCO/OH反應催化劑和NCO/H2O反應催化劑。,第五頁，共36頁。,原料(yunlio),（5）溶劑,調(diào)整聚氨酯

4、膠黏劑的黏度，便于工藝操作，在聚氨酯膠黏劑的制備(zhbi)或使用過程中，經(jīng)常要采用溶劑。聚氨酯膠黏劑用的有機溶劑必須是“氨酯級溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。聚氨酯膠黏劑用的溶劑純度比一般工業(yè)品高。聚氨酯膠黏劑采用的溶劑通常包括酮類（如甲乙酮、丙酮）、芳香烴（甲苯）、二甲基甲酰胺、四氫呋喃等。,第六頁，共36頁。,分類(fn li),（一）按其成分(chng fn)和固化方法分,單,組分,溶,劑型,濕氣,固化,型,紫外,線固,化型,水分,散性,雙組,份型,第七頁，共36頁。,分類(fn li),按其組成(z chn)不同分,聚氨酯,膠黏劑,1、多異氰,酸酯膠黏劑,2、封閉型異,氰酸酯

5、膠黏劑,3、預聚體型,聚氨酯膠黏劑,第八頁，共36頁。,聚氨酯膠黏劑用的有機溶劑必須是“氨酯級溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,國外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點,5、建筑用聚氨酯膠粘劑,第二十六頁，共36頁。,（一）按其成分(chng fn)和固化方法分,異氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先進生產(chǎn)技術只掌握在少數(shù)幾家跨國人公司(如 BASFBayerHuntsman、DuPONT 等)手中,他們在世界各地建特大規(guī)模(10 萬 t/a 以上)生產(chǎn)裝置,這對我國規(guī)模較小、技術相對落后(lu hu)的原料企業(yè)的發(fā)展將構成威脅。,聚氨酯膠粘劑以其優(yōu)異的性能廣泛應用于各個領域，日漸成為人

6、類生活中重要的合成材料。,聚氨酯膠粘劑由于其優(yōu)異的性能，可將不同性質(zhì)的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐油、耐藥品、透明、耐磨等各種性能的軟包裝用復合薄膜。,聚氨酯膠黏劑用的有機溶劑必須是“氨酯級溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,國內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點,6、書籍(shj)裝訂用聚氨酯膠粘劑,按其組成(z chn)不同分,但EVA型熱熔膠價格昂貴，而且EVA型熱熔膠具有記憶性等缺點。,水性聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)過程,廣泛應用于彈性橡膠地墊、硬質(zhì)橡膠地磚和鋪設塑膠跑道運動場中。,聚氨酯膠黏劑用的有機溶劑必須是“氨酯級溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,性能(xngn

7、ng),1、由于聚氨酯膠黏劑分子鏈中含有異氰酸酯基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯膠黏劑表現(xiàn)出高度的活性與極性。對多種材料具有極高的粘附能力，不僅可以膠接多孔性的材料，而且可以膠接表面光潔的材料。,2、同時它具有柔性的分子鏈，因此耐振動(zhndng)性耐磨性都較好，可以進行多孔性材料與表面光潔材料等不同材料之間的膠接。,第九頁，共36頁。,性能(xngnng),3、另外聚氨酯膠黏劑的一個重要的特點是耐低溫的超低溫性能好。,總之聚氨酯膠黏劑具有強韌性、彈性和耐疲勞性，加之可有意識地調(diào)整軟性鏈段和剛性鏈段的結構和比例，從而擴大了聚氨酯膠黏劑的應用范圍，在木材工業(yè)中已得到(

8、d do)充分重視。迄今為止，已在刨花板、定向刨花板、中密度纖維板、集成板、各種復合板和表面裝飾中得到(d do)廣泛應用。,第十頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠黏劑,水性聚氨酯膠粘劑是以水為分散介質(zhì)的聚氨酯膠粘劑,它以水為基本介質(zhì),具有阻燃、無毒、不污染環(huán)境、節(jié)省能源、操作方便等優(yōu)點,因此深受人們的歡迎。目前,世界合成膠粘劑發(fā)展的趨勢突出表現(xiàn)為環(huán)保和高性能化,隨著環(huán)保法規(guī)的日趨(rq)嚴格,各發(fā)達國家都在積極地大力研制水性膠粘劑。,第十一頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠黏劑,表 1.一般(ybn)水性聚氨酯膠粘劑的性能,第十二頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯

9、膠黏劑的特點,(1)大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO 基團，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進行固化；,(2)以水為介質(zhì)(jizh)，無毒，無害，無安全、環(huán)保和消防隱患，不污染環(huán)境，節(jié)省資源；,(3)黏度較低，且可以通過高分子增稠劑、離子電荷、核殼結構乳液粒徑等任意調(diào)節(jié)，操作方便，殘膠易于清理；,(4)可與多種水性樹脂任意混合，利于提高性能、降低成本，提高功能性；,第十三頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠黏劑的特點,(5)含有羧基、羥基等反應型基團，在適宜條件下可參與反應，提高性能(xngnng)；,(6)與其他聚氨酯材料一樣，含有微晶相和橡膠相，因而同時具有卓越的低溫

10、性能(xngnng)、大范圍的固化溫度、優(yōu)良的柔性、耐沖擊性，對許多材料的浸潤性和粘接性。,第十四頁，共36頁。,水性聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)過程,1、提高固含量,2、采用共混技術，降低成本,3、提高穩(wěn)定性,4、提高相對分子質(zhì)量,5、水性聚氨酯納米(n m)分散體的研制,第十五頁，共36頁。,國外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點,1、本原料生產(chǎn)的特大規(guī)?；?。異氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先進生產(chǎn)技術只掌握在少數(shù)幾家跨國人公司(如 BASFBayerHuntsman、DuPONT 等)手中,他們在世界各地建特大規(guī)模(10 萬 t/a 以上)生產(chǎn)裝置,這對我國規(guī)模較小、技術相對落后(l

11、u hu)的原料企業(yè)的發(fā)展將構成威脅。,第十六頁，共36頁。,國外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點,2、氨酯技術向適應環(huán)境保護、安全衛(wèi)生、資源回收等方向發(fā)展,主要包括替代破壞(phui)臭氧層的 CFC 發(fā)泡劑技術、降低VOC(揮發(fā)性有機化合物)散發(fā)技術、降低游離TDI 等有害物質(zhì)的技術等。,第十七頁，共36頁。,國外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點,3、國外水性聚氨酯膠粘劑發(fā)展明顯快于其他膠粘劑產(chǎn)品,近年來國外水性聚氨酯膠粘劑 16%30%的速度增長,是其他膠粘劑產(chǎn)品增長速度的 2 倍以上,且向高性能、功能化和進一步擴大應用領域方向(fngxing)發(fā)展,如向汽車、家用電器等結構膠方向(fn

12、gxing)發(fā)展。,第十八頁，共36頁。,國內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點,1、從產(chǎn)品結構來看,主要是乳液型,水溶性次之,膠乳型則不常見。,2、從原料來看,多元醇主要用聚醚型,聚酯型次之,聚碳酸酯極少見。異氰酸酯的品種更少,只有 TDI,HDI、MDI 僅見報道(bodo)。擴鏈劑多用醇類,胺類較少使用。,第十九頁，共36頁。,第三十四頁，共36頁。,3、國外水性聚氨酯膠粘劑發(fā)展明顯快于其他膠粘劑產(chǎn)品,近年來國外水性聚氨酯膠粘劑 16%30%的速度增長,是其他膠粘劑產(chǎn)品增長速度的 2 倍以上,且向高性能、功能化和進一步擴大應用領域方向(fngxing)發(fā)展,如向汽車、家用電器等結構膠方向

13、(fngxing)發(fā)展。,二、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI),近20年來，在書籍裝訂中，熱熔膠的應用已經(jīng)獲得了迅猛發(fā)展。,我國是一個(y)制鞋大國，鞋用膠粘劑的發(fā)展經(jīng)歷3代后，隨著全球性環(huán)保意識的提高，以及石油危機的加劇，促使第4代環(huán)保無溶劑型和水基型鞋用粘膠劑的出現(xiàn)。,第二十六頁，共36頁。,低分子的化合物做封端劑。,聚氨酯膠黏劑用的有機溶劑必須是“氨酯級溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,第三十三頁，共36頁。,聚氨酯熱熔膠則可彌補以上缺陷，該膠粘劑生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉，膠粘劑的彈性、韌性好，粘接強度高，膠粘劑可以反復熔化(rnghu)使用，產(chǎn)品利用率高，具有更廣闊的應用前

14、景。,(3)黏度較低，且可以通過高分子增稠劑、離子電荷、核殼結構乳液粒徑等任意調(diào)節(jié)，操作方便，殘膠易于清理；,國外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點,汽車(qch)內(nèi)飾件也是膠粘劑用量增長的一個領域。,目前制得穩(wěn)定的水性聚氨酯主要是自乳化型,其關鍵是在聚氨酯樹脂結構中引入部分親水基團(j tun),使其自乳化。,原料(yunlio),（4）催化劑：主要需用NCO/OH反應催化劑和NCO/H2O反應催化劑。,國內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點,3、從制備方法及種類來看,一般是自乳化,羧酸型、陰離子體系;外乳化,磺酸型,季銨鹽自乳化體系較少:熔融分散,固體自發(fā)分散法等則末涉及。,4、從理論與應用

15、角度(jiod)來看,著重應用開發(fā),理論,研究很少。國內(nèi)水性聚氨酯膠粘劑的研究側重于改性的研究,改性過后的水性聚氨酯膠粘劑在特定方面有特定的性能,其性能在不同的環(huán)境中發(fā)揮出不同的性能。,第二十頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠粘劑的合成方法,1、自乳化法,目前制得穩(wěn)定的水性聚氨酯主要是自乳化型,其關鍵是在聚氨酯樹脂結構中引入部分親水基團(j tun),使其自乳化。這種親水基團(j tun)有非離子型的OH、NHCO 等,離子型的 SO3、COOH、NR2HX 等。這些摹團都能與水相作用,形成氫鍵,或直接生成水合離子溶于水中。根據(jù)親水性質(zhì),自乳化法可分為非離子則和離子型。,第二十一頁，

16、共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠粘劑的合成方法,2、丙酮法,先將聚酯或聚醚與異氰酸酯制成預聚體,入適量的丙酮使其粘度降低,然后用 N-甲基乙二醇胺進行擴鏈,再加入(jir)丙酮降低其粘度,使其易于攪拌,并加入(jir)離子型乳化劑在攪拌下乳化,將離子化的聚氨酯分散于含80%丙酮,20%水的介質(zhì)中,最后蒸除丙酮,即可制得粒徑為 0.03?100微米的水性聚氨酯。,第二十二頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠粘劑的合成方法,3、封端異氰酸酯法,這種方法是選擇合適的封閉劑,先將對水敏感的異氰酸酯的端NCO 基團保護起來,使其失去活性,再加入擴鏈劑和交聯(lián)劑共乳化制成乳液。使用時,通過一定溫度(wnd)及特種催化劑?F 解蔽,再生成 NCO 端基,擴鏈以制備水性聚氨酯,或直接使用伯胺或仲胺發(fā)生胺解反應,生成脲素衍生物。低分子的化合物做封端劑。,第二十三頁，共36頁。,水性(shuxng)聚氨酯膠粘劑的合成方法,4、預聚體分散法,首先制備帶親水基團并含NCO 端基的預聚物,取該預聚物在高速攪拌下將其分散于去離子水中,然后加入多元胺水溶液進行擴鏈,生成高分子量的水性聚脲聚氨酯。該法工