聚氨酯胶黏剂总结
聚氨酯胶粘剂的特点

聚氨酯胶粘剂的特点
聚氨酯胶粘剂是一种非常常见的化学胶粘剂,它的特点如下:
1. 耐化学性能优异:聚氨酯胶粘剂具有极佳的耐化学性能,在强酸、
强碱等恶劣环境下,仍能保持较好的粘接效果。
2. 耐热性能出色:聚氨酯胶粘剂能够在较高温度环境下保持稳定的粘
接效果,具有较好的耐热性能。
3. 粘接强度高:聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度,能够将多种不同
材料牢固地粘合在一起。
4. 耐水性能优良:在固化后,聚氨酯胶粘剂对水具有较好的防护作用,能够防止水的损害和腐蚀。
5. 单组份使用方便:聚氨酯胶粘剂一般为单组份,易于使用和操作,
不需要复杂的配比和混合工艺。
6. 硬化速度快:聚氨酯胶粘剂具有较快的硬化速度,能够在一定时间
内完成粘接工作,提高工作效率。
7. 耐老化性能优越:聚氨酯胶粘剂固化后,具有较好的耐老化性能,
能够长时间保持良好的粘接效果。
8. 应用范围广泛:聚氨酯胶粘剂适用于多种材料的粘接,包括金属、塑料、橡胶、木材等不同种类的材料。
同时,也广泛应用于建筑、汽车、电子、航空等领域。
聚氨酯胶粘剂用途

聚氨酯胶粘剂用途
①建筑用聚氨酯胶粘剂
聚氨酯胶粘剂除具有无毒、无污染、使用方便等优点,还具有其它胶粘剂无法比拟的优点,即优良的耐低温、耐溶剂、耐老化、耐臭氧及耐细菌性能,在建筑铺装材料的应用中发挥着重要作用。
广泛应用于弹性橡胶地垫、硬质橡胶地砖和铺设塑胶跑道运动场中。
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。
聚氨酯胶粘剂在建筑用PVC材料粘接,夹心板生产以及建筑防水涂料中都得到广泛使用。
②汽车用聚氨酯胶粘剂
③木材用聚氨酯胶粘剂
④鞋用聚氨酯胶粘剂
⑤包装用聚氨酯胶粘剂
⑥油墨用聚氨酯粘接剂
⑦书籍装订用聚氨酯胶粘剂
⑧铁路建设上的应用。
聚氨酯胶粘剂的特点及应用

聚氨酯胶粘剂的特点及应用一、特点:1.高强度和耐热性:聚氨酯胶粘剂具有很强的粘接强度,可以在高温环境下保持良好的粘接性能。
2.耐化学腐蚀性:聚氨酯胶粘剂对酸、碱、溶剂等化学物质具有较高的耐腐蚀性,适合用于化工设备、金属结构等要求耐腐蚀的场合。
3.良好的柔韧性:聚氨酯胶粘剂具有良好的柔韧性和弹性,能够适应各种形变和振动环境,不易断裂,使粘接部位具有较好的抗冲击性能。
4.优异的耐疲劳性:聚氨酯胶粘剂具有出色的耐疲劳性能,能够承受多次循环加载而不会出现粘接失效的情况,适合于需要长时间受力的场合。
5.粘接范围广:聚氨酯胶粘剂可粘接多种材料,包括金属、塑料、橡胶、陶瓷等,具有较强的粘接性能。
二、应用领域:1.电子电器领域:聚氨酯胶粘剂广泛应用于电子电器制造领域,如电路板的组装固定、电子器件的封装、电缆与插头的连接等。
2.交通运输领域:聚氨酯胶粘剂可以用于汽车、飞机、火车等交通工具的制造和维修,如车身板金的粘接、航空航天设备的连接等。
3.建筑装饰领域:聚氨酯胶粘剂在建筑装饰领域具有广泛的用途,可以用于金属幕墙的粘接、玻璃幕墙的安装、地板铺设的粘接等。
4.工程机械和重型设备领域:由于聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度和耐疲劳性,适合于工程机械和重型设备的组装和固定,如挖掘机的履带固定、风电设备的叶片粘接等。
5.包装和制鞋领域:聚氨酯胶粘剂可以用于包装材料的粘接,如纸箱封口胶、胶带、胶合木箱等,还可以用于制鞋行业的鞋底和鞋面的粘接。
总之,聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、耐热、耐化学腐蚀、柔韧性好、耐疲劳性强等特点,并且适用于多种领域的粘接需求。
随着科学技术的进步,聚氨酯胶粘剂的应用领域还将不断扩大和深化。
聚氨酯类水基型胶粘剂

聚氨酯类水基型胶粘剂1. 胶粘剂的魅力哎呀,胶粘剂可真是个神奇的玩意儿,咱们日常生活中到处都有它的身影。
想想看,家里那块儿破掉的陶瓷,没了它,咱们还真不知道该如何解决呢!聚氨酯类水基型胶粘剂,听起来有点高大上,其实就是一种超好用的黏合剂。
它可不是那种一用就闻到刺鼻味道的传统胶水,反而是环保又温和,适合各种材料的结合。
想要修复一些心爱的物品,这可是一位不折不扣的好帮手。
2. 聚氨酯的特点2.1 环保的选择说到聚氨酯,大家可能会想:“这玩意儿到底有什么特别的呢?”首先,水基型的聚氨酯胶粘剂真的是环保得不得了,几乎可以说是“亲环境”的代表。
使用的时候,你完全不用担心会有刺激性的化学气味,像个小清新一样,使用起来特别舒服。
想象一下,你在修理自己心爱的东西时,身边飘着的是自然的气息,而不是刺鼻的胶水味,那感觉简直太棒了!2.2 超强的粘合力再说说它的粘合力,这可真是让人叹为观止。
聚氨酯类水基型胶粘剂能够轻松粘合多种材料,像木头、金属、玻璃等等,它的表现绝对是杠杠的。
你可能会觉得:“哎,这么厉害,真的靠谱吗?”放心,它的强度可是经过了层层考验的,简直可以和老虎搏斗了。
只要涂上去,等它干透,稳得就像老爷爷坐在沙发上一样,不怕摔!3. 使用小技巧3.1 操作简单说到使用,这款胶水真的是懒人福音。
你只需要把要粘的东西清洁干净,涂上一层薄薄的胶水,然后等一会儿就好了。
其实,就像抹面霜一样,简单又方便。
涂得越均匀,效果越好。
很多朋友在用的时候,往往喜欢把胶水涂得厚厚的,结果效果还没想象中好。
所以,记得哦,少量多次才是王道!3.2 注意事项不过呢,虽然说它好用,但也有几个小注意事项。
比如说,粘合的物体最好要在20℃以上的环境下使用,这样干得快,效果更好。
而且,别忘了,使用完毕后记得把盖子拧紧,不然胶水干了可就麻烦了!当然,手上沾到胶水时,可以用肥皂水清洗,千万别用力擦,否则会越擦越糟,真是“越洗越脏”的节奏!4. 生活中的应用聚氨酯类水基型胶粘剂的应用可谓是无处不在。
胶黏剂个人总结

胶粘剂的设计是以获得最终使用性能为目的,对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性),固化条件及粘接强度,耐热性,耐化学品性,耐久性等性能要求。
一、聚氨酯分子设计——结构与性能聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料,例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体,泡沫材料,聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度,机械性能,耐久性,耐低温性,耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构,所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识,有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系。
二、从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物、多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺、水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂,从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种:(1)由上述原料直接配制最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合,直接使用,这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小,初粘力小,有时即使添加催化剂, 固化速度仍较慢,并且固化物强度低,实用价值不大,并且未改性的TDI 蒸气压较高,气味大,挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPlDesmodur RDesmodur RFCoronate L等可用作异氰酸酯原料。
不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂例如:由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好,这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大;由聚醚(或聚酯)或及水,多异氰酸酯,催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂,粘合剂,用于保温材料等的粘接制造等,有一定的实用价值。
聚氨酯单组份胶水

聚氨酯单组份胶水是一种由己二酸、乙二醇、1,4一丁
二醇等合成的胶黏剂,可作为聚氨酯一聚氯乙烯复合革生产
的单组分胶黏剂使用。
其特点如下:
1. 使用方便:由于单组份设计,这种胶水使用时无需混合,只需直接使用即可,非常适合用于工业生产和DIY项目。
2. 粘接力强:由于聚氨酯的特性,这种胶水可以与多种
材料表面形成强力的粘接,包括金属、橡胶、玻璃、陶瓷、
塑料、木材、织物、皮革等。
3. 固化方式:单组份聚氨酯胶是利用空气中的微量水蒸
气反应而固化的,即遇空气固化,与基材表面的活性基团反
应起到粘接作用。
4. 耐低温性能优异:聚氨酯胶水最大的特点就是耐受冲
击震动和弯曲疲劳,剥离强度很高,特别是在低温条件下性
能极其优异。
5. 弹性好:聚氨酯胶水具有高弹性,能够在较大的温度
和湿度变化下保持性能稳定。
6. 耐磨性:聚氨酯胶水具有很好的耐磨性,可以长期承
受各种形式的摩擦和磨损。
7. 耐油性:聚氨酯胶水具有很好的耐油性,可以抵抗各
种油类的侵蚀。
8. 耐化学腐蚀:聚氨酯胶水可以耐受大多数酸、碱、盐
等化学物质,不易被腐蚀。
9. 固化时间:聚氨酯单组份胶水的固化时间一般较长,
需要一定的时间才能达到理想的粘接强度。
在操作使用中需要注意的是,由于聚氨酯胶水具有较高的反应性,因此在操作时应避免直接接触到皮肤和眼睛,并确保工作区域有良好的通风条件。
同时,对于某些特殊材料或应用场景,建议在使用前进行小样测试,以确保其性能符合要求。
(完整)聚氨酯胶粘剂

聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)的胶粘剂.聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。
多异氰酸酯分子链中含有异氰基(-NCO)和氨基甲酸酯基(-NH-COO—),故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性.与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力.粘接原理无论哪种聚氨酯胶粘剂,都是异氰酸酯发生化学反应而固化的.聚氨酯胶粘剂应用聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。
聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性,适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性。
聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间形成具有软—硬过渡层,不仅粘接力强,同时还具有优异的缓冲、减震功能。
聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点,是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。
聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了解决的方法,且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘接或粘接有困难的地方。
此外,聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节、粘合工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等等特性。
正是由于聚氨酯胶粘剂这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性,使其应用领域不断扩大,在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂。
铁路建设上的应用无砟轨道铺设(高铁工程技术的发展方向)用胶将以国产聚氨酯胶粘剂产品为主,单轨每5米嵌入一个凸型挡台,每个挡台两边各需灌注聚氨酯胶粘剂约17.8kg,每公里双轨无砟轨道建设需聚氨酯灌封胶粘剂7吨以上。
除了在铁路铺设方面外,高速列车的生产对于聚氨酯胶粘剂的使用需求也大大增加,聚氨酯在车辆上承担着玻璃粘接、地板粘接、嵌缝填充、密封防水等各种必不可少的作用,在车辆上,按照动车组CRH3为基础,单节车厢用聚氨酯胶约84。
聚氨酯胶粘剂的优缺点及应用介绍

聚氨酯胶粘剂的优缺点及应用介绍我国聚氨酯胶粘剂的研发起步于上世纪60年代。
80年代以后,我国对水性聚氨酯的研究更为活跃,但与国外水性聚氨酯胶粘剂系列化大工业的水平相比仍处于开发阶段。
90年代,各行各业引进了众多的生产线,一批三资企业相继建立,进口的产品迫切需要国产化。
相关的科研院所和生产单位加大开发力度,新产品不断涌现。
聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氟酸酯基的胶粘剂。
按反应组成分类按反应组成可分为多异氟酸酯胶黏剂、含异氟酸酯基的聚氨酯胶黏剂、含羟基聚氨酯胶黏剂和聚氨酯树脂胶黏剂。
按用途与特性分类按用途与特性分类可分为通用型胶黏剂、食品包装用胶黏剂、鞋用胶黏剂、纸塑复合用胶黏剂、建筑用胶黏剂、结构用胶黏剂、超低温用胶黏剂、发泡型胶黏剂、厌氧型胶黏剂、导电性胶黏剂、热熔型胶黏剂、压敏型胶黏剂、封闭型胶黏剂、水性胶黏剂以及密封胶黏剂等。
但无论是哪种聚氨酯胶粘剂,都是体系中的异氟酸酯基团与体系内或者体系外含活泼氢的物质发生反应,生成聚氨酯基团或者聚月尿,从而使得体系强度大大提高而实现粘接的目的。
迄今为止,除了原有的胶种外,无溶剂聚氨酯结构胶、反应性聚氨酯热熔胶等国外有的胶种,现在我国基本都有。
虽然我国聚氨酯工业已有相当规模,但与发达国家相比仍有很大差距,主要是产量不大,技术水平仍较低。
聚氨酯胶粘剂究竟具有哪些特性?它又应用于哪些领域呢?今天就由洛阳天江化工新材料有限公司给大家做一些简单介绍吧!一、聚氨酯胶粘剂的特性1、粘结力强,初粘力大,适用范围广由于聚氨酯胶粘剂分子链中的一NCO可以和多种含活泼氢的官能团反应,形成界面化学键结合,因此对多种材料具有极强的粘附性能。
不仅可以粘结多孔性的材料,如泡沫塑料、陶瓷、木材、织物等,还可以粘接多种金属、无机材料、塑料、橡胶和皮革等,是一种适用范围很广的胶粘剂。
2、突出的耐低温性能在极低的温度下,一般的高分子材料都转化为玻璃态而变脆,而聚氨酯胶粘剂即使在一250c以下仍能保持较高的剥离强度,同时其剪切强度随着温度的降低反而大幅度上升二、聚氨酯胶粘剂的缺点及改进方法1、聚氨酯胶粘剂中游离的异氟酸酯单体具有较大的毒性。
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聚氨酯胶黏剂一、聚氨酯胶黏剂的特性【26】1、聚氨酯胶粘剂中含有强极性和化学活泼性的异氰酸酯基(-NCO)和氨酯基(-NHCOO-),与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘合力。
而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用使分子内力增强,会使粘合更加牢固。
2、调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段的比例以及结构,制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。
其粘合层从柔性到刚性可任意调节,从而满足不同材料的粘接。
3、聚氨酯胶粘剂可加热固化也可室温固化。
粘合工艺简便,操作性能良好。
4、聚氨酯胶粘剂固化时一般没副反应产生,因此不易使粘合层产生缺陷。
5、多异氰酸酯胶粘剂能溶于几乎所有有机溶剂中,而且异氰酸酯的分子体积小,易扩散,因此多异氰酸酯胶粘剂能渗入被粘材料中,从而提高粘附力。
6、多异氰酸酯胶粘剂粘接橡胶和金属时,不但粘合牢固而且能使橡胶和金属之间形成软硬过渡层,因此这种粘合应力小,能产生更优良的耐疲劳性。
7、聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。
其粘合层可在-196℃(液氮温度),甚至在-253℃(液氢温度)下使用。
8、聚氨酯胶粘剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。
然而,聚氨酯胶粘剂也有缺点,在高温高湿下易水解而降低粘合强度。
二、聚氨酯的结构目前复合薄膜用胶粘剂用量最大的是聚氨酯胶粘剂,90%以上的软包装袋用复合膜采用了聚氨酯胶粘剂【3】。
聚氨酯(PU)胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)或异氰酸酯基(—NCO)的胶黏剂【1】。
与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力【2】。
聚氨酯树脂的结构对其性能起决定性作用。
聚氨酯是一种由软硬段镶嵌而成的线性有机聚合物,其结构如下所示【3】:~软段~硬段~软段~硬段~软段~聚氨酯树脂的软段由一般由聚醚、聚酯等低聚物多元醇构成,这类多元醇的分子量通常约为600~3000。
一般来说,用于制备胶粘剂的聚氨酯树脂的硬/软段比例都较低,其性能也主要由软段决定。
聚氨酯的硬段由多异氰酸酯和小分子扩链剂生成的异氰酸酯基、氨基甲酸酯基,及异氰酸酯与水或胺类扩链剂产生的脲基【4】,对材料的力学性能有重要影响,尤其是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度等性能。
结构如下图所示。
软段长,主要影响聚氨酯产品的弹性和低温性能,对硬度、撕裂强度和模量也有重要作用。
硬段比软段短,主要对产品模量、硬度和撕裂强度影响大,且决定该聚合物材料的最高使用温度【22】。
两链段在热力学上是不相容的。
由于硬段分子结构中存在着氨基甲酸酯、脲等高极性基团,它们不仅含有能提供质子的仲氨基基团(式1),又含有能接受质子的羰基基团(式2)。
当这些硬段接近时,它们之间极易进行电子轨道重叠,形成氢键,人们称之谓硬段间氢键(式3、式4)【22】。
软段分子结构中存在聚醚、聚酯等。
聚醚中的醚氧基一O一和聚酯中的羰基均能接受质子。
当与硬段中的质子供体仲氨基相接近时,也易形成氢键,被称为硬-软段间氢键(式5、式6)【22】。
1、影响聚氨酯结构与性能的因素影响聚氨酯结构与性能的主要因素包括:软/硬段结构、分子量、交联度、助剂等等【6】。
⑴硬段对聚氨酯性能的影响在PU体系中,软段的玻璃化转变温度低于室温,以橡胶态存在。
硬段分布其中,起物理交联点的作用。
硬段的主要组成部分是异氰酸酯的反应产物一氨基甲酸酯基团或脲基。
因而异氰酸酯的结构与反应活性对PU的性能有至关重要的作用【4】。
由分子结构对称性强的二异氰酸酯(如MDI)制备的PU,比由结构不对称的二异氰酸酯(如TDI)制备的PU具有更高的模量和撕裂强度,因为对称的分子链可产生规整有序相区,促进了PU链段的结晶。
芳香族异氰酸酯基PU由于具有刚性芳环,其强度较脂肪族异氰酸酯基PU大,抗热氧化性也较好,但其抗紫外线降解性能差,容易泛黄【6】。
扩链剂对PU性能也有所影响。
含芳环的二元醇较脂肪族二元醇,扩链得到的PU具有更好的强度;二元胺扩链的PU较二元醇扩链的PU具有更高的强度、模量、粘接性、耐热性。
提高硬段含量,会使PU硬度增加、弹性降低,一般也会使PU的内聚力和粘接力提高。
但硬段含量过高,内聚力过强,链段活动和扩散能力减弱,可能会导致粘接力下降【6】。
硬段中可能出现由异氰酸酯反应形成的几种键基团,其热稳定性顺序如下【16】:异氰脲酸酯>脲>氨基甲酸酯>缩二脲>脲基甲酸酯提高PU中硬段的含量通常使硬度增加、弹性降低,且一般来说,聚氨酯的内聚力和粘结力亦得到提高;但若硬段含量太高,由于急性基团太多会约束聚合物链段的活动和扩散能力,有可能降低粘结力。
而含游离-NCO基团的胶黏剂是例外,因-NCO会与基材表面发生化学作用。
⑵软段对聚氨酯性能的影响软段的玻璃化转变温度(Tg)较低,使聚氨酯在较低的温度下仍然具有良好的弹性。
软段由多元醇构成,通常有聚醚型多元醇、聚酯型多元醇和聚烯烃多元醇。
目前应用最多的为聚酯型和聚醚型多元醇。
聚烯烃多元醇和含离子基多元醇的应用也有报道。
聚烯烃多元醇主要是改善对基材的润湿性,含离子基多元醇用来提高固含量和耐水性。
聚酯型聚氨酯由于酯基的强极性,能与硬段形成氢键,分子间作用力强,具有较好的物理机械性能,聚醚型聚氨酯由于醚键较易旋转,具有较好的柔顺性,因而耐低温性能好。
在聚醚结构中不含酯基,所以其耐水性好【4】。
软段种类对PU胶粘剂的性能有着重要的影响。
聚醚多元醇的分子量在600-3000,在分子链的组成之中,软段在PU中占绝大质量分数。
酯基的内聚能为12.2kJ/mol,醚键的内聚能为4.2kJ/mol,所以聚酯型PU比聚醚型PU具有更高的强度和硬度,对极性材料的粘接力也大。
而醚键容易旋转,具有较好的柔顺性,聚醚型PU比聚醚型PU具有更好的耐水解性。
因此,要获得较好的粘接强度,可选择聚酯多元醇作为原料;要获得良好的耐低温性能和耐水解性,可以选择聚醚多元醇作为原料【6】。
软段分子量与结晶性对PU的影响也很大。
一般来说,分子量相同的情况下,软段为聚酯,则PU的强度随聚酯二醇分子量的增加而提高;而软段为聚醚,则PU的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降。
聚酯型软段的极性强,分子量大则结构规整性高,对改善强度有利;而聚醚型软段极性较弱,分子量大则PU中硬段的相对含量减小,导致体系强度下降【6】。
软段的结晶也会影响粘接层的内聚力和粘接力。
采用高结晶性的聚酯多元醇为软段的高分子量线型PU胶粘剂,即使不用固化剂也能得到高强度的粘接,且初钻性好。
而用含侧基的聚酯二醇,结晶性差,但侧基对酯基起到保护作用,能改善PU的抗热氧化性、耐水性、耐霉菌性【6】。
⑶分子量、交联度对PU性能的影响分子量对胶粘剂的影响主要体现在固化前的分子扩散能力、固化产物的韧性、交联密度等方面。
分子量小,分子活动能力和胶液渗透润湿能力强,这是形成良好粘接的重要条件;但分子量过小,固化时分子量增长不够,粘接强度仍然较差。
分子量大,初始粘接强度好;但分子量过大也会导致胶液润湿能力变差。
因此,合适的分子量对胶粘剂的综合性能是非常重要的。
分子量还和固化后的交联密度有关。
一定程度的交联可以提高胶粘剂的粘接强度、耐热性、耐水解性、耐溶剂性。
过量的交联则影响PU的结晶和微相分离,可能会对胶层的内聚强度造成损害。
⑷助剂对PU性能的影响偶联剂的加入有助于提高胶粘剂的粘接强度、耐湿热性能。
PU中的醋键、醚键具有较强的极性,易受到湿气的进攻而发生水解。
另外,PU与基材表面形成的氢键也易受到湿热的破坏从而导致粘接强度的降低。
使用硅烷偶联剂后,偶联剂分子在被粘基材和胶粘剂基体之间起到架桥作用,提高了胶粘剂的耐湿热粘接强度。
无机填料的加入一般能提高剪切强度、提高胶层的耐热性、降低膨胀率与收缩率,但往往会降低剥离强度。
各种稳定剂的加入可以防止氧化、水解、热解等引起的粘接强度的降低,提高粘接耐久性。
2、微相分离对TPU的影响微相分离:聚氨酯是由Tg低于室温的软段和Tg高于室温的硬段组成的嵌段聚合物。
软段一般由低聚物多元醇构成,硬段由二异氰酸酯和小分子扩链剂构成。
在聚氨酯胶粘剂分子结构中,软链段比例约为50-90%,硬段比例约为10-50%。
由于软段的极性较小,而硬段的极性强,相互间引力大,二者在热力学上不相容,具有自发分离的倾向。
硬段容易聚集一起形成微区,分布于软段相中,发生“微相分离”。
微相分离会影响聚氨酯材料的物理性质【11】。
由于聚氨酯分子中的基团多样性,很容易在一条分子链内部或者不同分子链之间产生相互作用。
硬段通过氢键或极性基团之间的相互作用聚集成相,形成硬段微区。
软段在分子链中所占比例较大,与强极性的硬段相容性不好,易聚集成软段微区。
如果软段和硬段完全不相容,则会形成完善的微相分离结构,并会表现出软段和硬段两个玻璃化转变温度。
一般情况下,软段和硬段之间由氨基甲酸酯相连,由于氢键的作用,会形成中间相。
聚氨酯的微相分离结构一般是以软段为基体,硬段和中间相混杂其中【4】。
TPU是一类线型多嵌段共聚物(或很少一部分交联),它由硬段和软段组成。
由于这种链两段往往是热力学不相容的或很少相容的,因而产生微相分离。
微相分离对TPU的性能影响很大,多年来成为学者们的研究重点一【7】。
⑴产生微相分离的因素TPU微相分离的原因是软硬链段热力学不相容性,而热力学相容性与软、硬段的结构特点是密切相关的。
影响微相分离的因素有很多,如原料种类,嵌段长度及含量,合成工艺,受热情况以及成膜溶剂等。
①原料种类的影响常用的扩链剂有二胺和二醇扩链剂,分别与异氰酸酯反应生成氨酯键和脲键。
由于脲键硬段与聚醚软段之间溶解度参数的差异要大于氨酯键硬段与聚醚软段,因此聚脲硬段与聚醚软段相较而言有更大的热力学不相容性,故阻止了TPU软、硬段之间的混合。
而且由于脲键增强了硬段之间的相互作用,使得聚氨酯脲比聚氨酯有更好的微相分离。
不同的扩链剂不仅决定了软硬段的微相分离,也影响高温性能。
与聚氨酯硬段相比,脲键硬段的玻璃化温度Tgh及熔化温度Tm较高。
即使同一类扩链剂,其结构不同,对弹性体性能的影响也是不同的。
②嵌段长度及含量的影响微相分离程度与嵌段的长度有一定关系。
嵌段长度越大,越易于微相分离,嵌段很短时几乎是单相的。
王庚超等在研究MDF环氧乙烷封端型环氧丙烷聚醚/型聚氨酷时表明:随着硬段含量的增加,其>NH与微区中的>C=O的氢键化程度逐渐提高;软段区中-O-的氢键化程度逐渐降低,微相分离程度逐渐提高。
拉伸强度及硬度随之增扯断伸长率在硬段含量40%左右出现极大值【8】。
③氢键的影响对于聚醚聚氨酯,其硬段的>NH不仅可以与其本身的>C=O形成氢键,也可与软段的-O-形成氢键;对于聚酯聚氨酯,>NH还可以与软段中的>C=O形成氢键。