聚氨酯膠黏劑正規(guī)版資料

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2、黏劑,第一頁(yè)，共36頁(yè)。,概述(i sh),近年來(lái)，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(duì)這類樹脂的分類比較困難(kn nn)。一般來(lái)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(yè)，共36頁(yè)。,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(jiàn)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(yè)，共36頁(yè)。,原料(yunlio),（1）異氰酸酯無(wú)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(jī)化合物。異氰酸酯基由于其累積雙鍵和碳原子兩邊的電負(fù)性很大的氮氧原子作用，使之具有很高的反應(yīng)活性，能與絕大多數(shù)含活潑氫的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。,（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(yè)，共36頁(yè)。,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(yīng)催化劑和NCO/H2O反應(yīng)催化劑。,第五頁(yè)，共36頁(yè)。,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(guò)程中，經(jīng)常要采用溶劑。聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨酯級(jí)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(yè)，共36頁(yè)。,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(yè)，共36頁(yè)。,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(yù)聚體型,聚氨酯膠黏劑,第八頁(yè)，共36頁(yè)。,聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨酯級(jí)溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,國(guó)外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),5、建筑用聚氨酯膠粘劑,第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。,（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(jìn)生產(chǎn)技術(shù)只掌握在少數(shù)幾家跨國(guó)人公司(如 BASFBayerHuntsman、DuPONT 等)手中,他們?cè)谑澜绺鞯亟ㄌ卮笠?guī)模(10 萬(wàn) t/a 以上)生產(chǎn)裝置,這對(duì)我國(guó)規(guī)模較小、技術(shù)相對(duì)落后(lu hu)的原料企業(yè)的發(fā)展將構(gòu)成威脅。,聚氨酯膠粘劑以其優(yōu)異的性能廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)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(fù)合薄膜。,聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨酯級(jí)溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,國(guó)內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),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(jià)格昂貴，而且EVA型熱熔膠具有記憶性等缺點(diǎn)。,水性聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)過(guò)程,廣泛應(yīng)用于彈性橡膠地墊、硬質(zhì)橡膠地磚和鋪設(shè)塑膠跑道運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中。,聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨酯級(jí)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(duì)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(shí)它具有柔性的分子鏈，因此耐振動(dòng)(zhndng)性耐磨性都較好，可以進(jìn)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(yè)，共36頁(yè)。,性能(xngnng),3、另外聚氨酯膠黏劑的一個(gè)重要的特點(diǎn)是耐低溫的超低溫性能好。,總之聚氨酯膠黏劑具有強(qiáng)韌性、彈性和耐疲勞性，加之可有意識(shí)地調(diào)整軟性鏈段和剛性鏈段的結(jié)構(gòu)和比例，從而擴(kuò)大了聚氨酯膠黏劑的應(yīng)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(fù)合板和表面裝飾中得到(d do)廣泛應(yīng)用。,第十頁(yè)，共36頁(yè)。,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(wú)毒、不污染環(huán)境、節(jié)省能源、操作方便等優(yōu)點(diǎn),因此深受人們的歡迎。目前,世界合成膠粘劑發(fā)展的趨勢(shì)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(yán)格,各發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極地大力研制水性膠粘劑。,第十一頁(yè)，共36頁(yè)。,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(yè)，共36頁(yè)。,水性(shuxng)聚氨酯

9、膠黏劑的特點(diǎn),(1)大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO 基團(tuán)，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團(tuán)產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進(jìn)行固化；,(2)以水為介質(zhì)(jizh)，無(wú)毒，無(wú)害，無(wú)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(guò)高分子增稠劑、離子電荷、核殼結(jié)構(gòu)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(yè)，共36頁(yè)。,水性(shuxng)聚氨酯膠黏劑的特點(diǎn),(5)含有羧基、羥基等反應(yīng)型基團(tuán)，在適宜條件下可參與反應(yīng)，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(shí)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(duì)許多材料的浸潤(rùn)性和粘接性。,第十四頁(yè)，共36頁(yè)。,水性聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)過(guò)程,1、提高固含量,2、采用共混技術(shù)，降低成本,3、提高穩(wěn)定性,4、提高相對(duì)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(yè)，共36頁(yè)。,國(guó)外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),1、本原料生產(chǎn)的特大規(guī)模化。異氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)只掌握在少數(shù)幾家跨國(guó)人公司(如 BASFBayerHuntsman、DuPONT 等)手中,他們?cè)谑澜绺鞯亟ㄌ卮笠?guī)模(10 萬(wàn) t/a 以上)生產(chǎn)裝置,這對(duì)我國(guó)規(guī)模較小、技術(shù)相對(duì)落后(l

11、u hu)的原料企業(yè)的發(fā)展將構(gòu)成威脅。,第十六頁(yè)，共36頁(yè)。,國(guó)外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),2、氨酯技術(shù)向適應(yīng)環(huán)境保護(hù)、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(shù)、降低VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)散發(fā)技術(shù)、降低游離TDI 等有害物質(zhì)的技術(shù)等。,第十七頁(yè)，共36頁(yè)。,國(guó)外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),3、國(guó)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(lái)國(guó)外水性聚氨酯膠粘劑 16%30%的速度增長(zhǎng),是其他膠粘劑產(chǎn)品增長(zhǎng)速度的 2 倍以上,且向高性能、功能化和進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域方向(fngxing)發(fā)展,如向汽車、家用電器等結(jié)構(gòu)膠方向(fn

12、gxing)發(fā)展。,第十八頁(yè)，共36頁(yè)。,國(guó)內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),1、從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看,主要是乳液型,水溶性次之,膠乳型則不常見(jiàn)。,2、從原料來(lái)看,多元醇主要用聚醚型,聚酯型次之,聚碳酸酯極少見(jiàn)。異氰酸酯的品種更少,只有 TDI,HDI、MDI 僅見(jiàn)報(bào)道(bodo)。擴(kuò)鏈劑多用醇類,胺類較少使用。,第十九頁(yè)，共36頁(yè)。,第三十四頁(yè)，共36頁(yè)。,3、國(guó)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(lái)國(guó)外水性聚氨酯膠粘劑 16%30%的速度增長(zhǎng),是其他膠粘劑產(chǎn)品增長(zhǎng)速度的 2 倍以上,且向高性能、功能化和進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域方向(fngxing)發(fā)展,如向汽車、家用電器等結(jié)構(gòu)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(lái)，在書籍裝訂中，熱熔膠的應(yīng)用已經(jīng)獲得了迅猛發(fā)展。,我國(guó)是一個(gè)(y)制鞋大國(guó)，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(shí)的提高，以及石油危機(jī)的加劇，促使第4代環(huán)保無(wú)溶劑型和水基型鞋用粘膠劑的出現(xiàn)。,第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。,低分子的化合物做封端劑。,聚氨酯膠黏劑用的有機(jī)溶劑必須是“氨酯級(jí)溶劑”，基本上不含水、等活潑氫的化合物。,第三十三頁(yè)，共36頁(yè)。,聚氨酯熱熔膠則可彌補(bǔ)以上缺陷，該膠粘劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，膠粘劑的彈性、韌性好，粘接強(qiáng)度高，膠粘劑可以反復(fù)熔化(rnghu)使用，產(chǎn)品利用率高，具有更廣闊的應(yīng)用前

14、景。,(3)黏度較低，且可以通過(guò)高分子增稠劑、離子電荷、核殼結(jié)構(gòu)乳液粒徑等任意調(diào)節(jié)，操作方便，殘膠易于清理；,國(guó)外聚氨酯膠黏劑發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),汽車(qch)內(nèi)飾件也是膠粘劑用量增長(zhǎng)的一個(gè)領(lǐng)域。,目前制得穩(wěn)定的水性聚氨酯主要是自乳化型,其關(guān)鍵是在聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中引入部分親水基團(tuán)(j tun),使其自乳化。,原料(yunlio),（4）催化劑：主要需用NCO/OH反應(yīng)催化劑和NCO/H2O反應(yīng)催化劑。,國(guó)內(nèi)聚氨酯膠黏劑的發(fā)展(fzhn)特點(diǎn),3、從制備方法及種類來(lái)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(yīng)用

15、角度(jiod)來(lái)看,著重應(yīng)用開發(fā),理論,研究很少。國(guó)內(nèi)水性聚氨酯膠粘劑的研究側(cè)重于改性的研究,改性過(guò)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(yè)，共36頁(yè)。,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(guān)鍵是在聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)中引入部分親水基團(tuán)(j tun),使其自乳化。這種親水基團(tuán)(j tun)有非離子型的OH、NHCO 等,離子型的 SO3、COOH、NR2HX 等。這些摹團(tuán)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(yè)，

16、共36頁(yè)。,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(yù)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(jìn)行擴(kuò)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(yè)，共36頁(yè)。,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(duì)水敏感的異氰酸酯的端NCO 基團(tuán)保護(hù)起來(lái),使其失去活性,再加入擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑共乳化制成乳液。使用時(shí),通過(guò)一定溫度(wnd)及特種催化劑?F 解蔽,再生成 NCO 端基,擴(kuò)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(yīng),生成脲素衍生物。低分子的化合物做封端劑。,第二十三頁(yè)，共36頁(yè)。,水性(shuxng)聚氨酯膠粘劑的合成方法,4、預(yù)聚體分散法,首先制備帶親水基團(tuán)并含NCO 端基的預(yù)聚物,取該預(yù)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(jìn)行擴(kuò)鏈,生成高分子量的水性聚脲聚氨酯。該法工