聚氨酯胶粘剂概述

溶剂型复膜胶缺点：溶剂有毒及会在复合材料中易引起 异味和溶剂残留的问题。 水性复膜胶的缺点：干燥速度慢。 醇溶性复膜胶：无毒、干燥快。
2019-5-21
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固化体系为：
双组分体系： 一为含氨基的异氰酸预聚体 二为带环氧基的预聚体
N
Байду номын сангаас
2019-5-21
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组分
醇溶性共聚单体：
O CH2=CH C OR
2019-5-21
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⑤ 低温和超低温性能特别优良，超过所有其他类型的 胶黏剂。其胶合层可在-196℃ ，甚至-253 ℃下使用。
⑥ 具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药
品、耐臭氧及防霉菌等性能。
2019-5-21
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聚氨酯树脂的合成

聚氨酯的合成有多种途径，但广泛应用的是二元、
R N C O
2019-5-21 谢谢观赏 21
+
RNCO
O
据报导，在聚氨酯中配合使用硅烷偶联剂后不仅能提 高粘接强度，更主要的是显著改善粘接的耐水性及耐久性。 表中给出了聚氨酯胶黏剂中添加硅烷偶联剂前后对钢、铝 粘接强度的变化，表明引入适当的硅烷偶联剂，提高了耐 湿热粘接强度，改善了胶黏剂的性能。
结构。
2019-5-21
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3
NCO
+
OH HO OH
NH C O O O O NH C O O C NH
2019-5-21
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聚氨酯树脂固化剂
聚氨酯 脂固化剂为异氰酸酯封端的预聚体，有加成物 、缩二脲及三聚体等，主要用于带有活泼氢的树脂的交联 固化，以提高树脂的综合性能。
2019-5-21
聚氨酯胶粘剂 概述
南京林业大学----xxx
2019-5-21
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聚氨酯胶粘剂
聚氨酯胶粘剂(Polyurethane Adhesive)是指在
分子链中含有氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)和/或异
氰酸酯基(—NCO)的胶粘剂。它具有优异的性能，且 应用领域广泛。德国Bayer公司的聚氨酯胶粘剂专家 Gunter Festel指出：聚氨酯胶粘剂的多样性几乎为 每一种粘接难题都准备了解决的方法。
2019-5-21
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主剂的制备
将聚醚、乙二醇扩链剂依次加反应釜中，真空脱水后， 加人计量的TDI和溶剂,反应温度控制在90一100℃之间， 回流反应4-5小时，降温后加入溶剂稀释至固含量为(50士 2)%，即得预聚物溶液(简称主剂)。 合成主剂的-NCO/-OH=0.970.99，聚醚：乙二 醇=1.65：1.00(mol)。一定量的扩链剂有助于提高剥 离强度。
一定量的聚酯二元醇加热升温至100~ 120℃，真空 脱水降温至一定温度，加入扩链剂，并快速搅拌使其与聚 酯完全均匀混合，然后加入二异氰酸酯及催化剂，快速搅拌 并抽真空脱泡5 ～ 10 min。当气泡抽完粘度达到一定时， 停止搅拌、解除真空，挤塑成粒。然后以丁酮为溶剂，将其 溶解为固含量20%的溶液胶。 －NCO/－OH=0.95～1.00
溶剂型聚氨酯复膜胶大多为双组份，由异氰酸 酯与聚酯或聚醚扩链得到端－OH基的预聚体，使 用时加一定量－NCO组分交联固化。如现在的乙 酸乙酯为溶剂的复膜胶。
2019-5-21
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国产PU胶粘剂用于耐蒸煮复合材料，特别是用于铝塑 结构复合包装材料的粘接，存在质量不稳定、粘接强度不高 等弊病，所以国内用于耐蒸煮铝塑复合结构的胶粘剂及其技 术设备还主要依赖进口。
新戊二醇 1,6-己二醇
2.4mol 1.30mol
己二酸 癸二酸
2.35mol 1.46mol
2019-5-21
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耐蒸煮-OH聚酯的合成工艺
将对苯二甲酸二甲酯和所有醇及催化剂投入反应釜中， 在氮气保护下升温至 130℃以上时，物料熔融。开启搅拌， 150℃则酯交换开始，160~200℃下酯交换反应约 2h 可蒸出理论值95%的甲醇。然后加入间苯二甲酸、己二酸、 癸二酸于 180~200℃进行混合酯化。当酸值 <20 时， 慢慢减压抽真空至余压 0.1~0.3kPa，于 240℃下进行缩 聚反应。
多元异氰酸酯与末端含羟基的聚酯多元醇或聚醚多元 醇进行反应。当只用双官能团反应物时，可以制成线 型聚氨酯。
2019-5-21
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(n + 1) O C N R N C O O O C N R NH C O
+
n HO O
OH
O C NH R N C O n
2019-5-21
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若用含—OH或含—NCO组分的官能度是三或更 多，则生成有支链或交联的聚合物。最普通的交联 反应是多异氰酸酯与三官能度的多元醇反应的交联
2019-5-21
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－OH基预聚体中的聚酯对耐热性有较大影响， 合成聚酯的苯二甲酸耐热顺序为： 对苯二甲酸>间苯二甲酸>邻苯二甲酸 但酯化活性以对苯二甲酸最低，一般用对苯二 甲酸二甲酯酯交换制备-OH聚酯。
2019-5-21
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17
耐蒸煮-OH聚酯
DMT 乙二醇 1.66mol 2.71mol 1,4-环己烷 二甲醇 间苯二甲酸 1.73mol 1.31mol
2019-5-21
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在装有搅拌器、冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的 四口烧瓶中，加入适量EA和工业酒精，边搅拌边升温 至76C，滴加含有引发剂AIBN的混合单体(EA、BA、 HEA、AA、GMA)，滴加时间约为2 h；滴加完毕后 升温至80C，补加剩余引发剂，保温5 h。降温至 50C以下出料。合成的双组分复合胶主剂为侧链含环氧 基团的丙烯酸酯预聚体。
2019-5-21
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环氧基聚丙烯酸酯制备要点
●采用极性较大的丙烯酸酯单体，如丙烯酸甲酯、丙烯酸 乙酯、醋酸乙烯酯等 ●在保证醇溶性的基础上，尽可能使羟基丙烯酸酯的用量 最少（如丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯），以保证胶膜的 耐水性 ●环氧单体中商业化的有丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水 甘油醚，研究表明丙烯酸环氧单酯能大大提高粘接性能， 但用量太大醇溶性下降
钢 初强/kpa 未加偶联剂 加偶联剂
2019-5-21
铝 初强/kpa 24 97 两月后/kpa 3 99
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两月后/kpa 57 141
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56 158
纸塑复膜胶
纸塑复合就是将纸或纸板印刷品与光滑的薄膜用胶 粘剂贴合成一体。这样可改善印刷品的外观,并赋予其防 潮、防油污、耐磨擦及防伪等特性，增加了印刷制品的 保护机能，显著提高印刷品的实用价值。复合的薄膜制 品可广泛用于各种化妆品、药品、酒类和食品等的包装 纸盒，以及图书封面、挂历等领域。
2019-5-21
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聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)的分子量为3000的性 能较好，扩链剂(BDO)与PBA的比例： nBDO/nPBA=1.2/1
2019-5-21
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30
聚氨酯鞋用胶的改性
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)卤化加 成物同羟基聚氨醋的共混。提高PU胶的粘接性能。 增粘性聚合物，提高PU胶的初粘力和固化速度。 PU胶基础液 SBS改性剂 增粘剂 80 88 5 15 24
2019-5-21
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提高鞋用胶的初粘性
为了提高PU鞋用胶的初粘强度，采用用高偶碳数二 元酸合成聚酯二醇提高胶粘剂的结晶性，掺混增粘树脂改 性。高偶碳数二元酸有壬二酸、癸二酸等。 固化剂的类型对初粘性也有影响，研究发现TDI三聚 体的初粘性最好。
2019-5-21
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2、醇溶性聚氨酯复膜胶
2019-5-21
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鞋用胶
聚氨酯胶粘剂自20世纪40年代问世以来因具 有卓越的耐低温、耐水、耐油等性能，且粘接强度 高、柔韧性好，而被广泛应用于制鞋工业。我国是 世界上最大的制鞋国家，中国制鞋企业年产量突破 100亿双，占世界年总产量份额的68%。若每双 鞋用胶量以15~25 g计算，则年需聚氨酯胶粘剂 15~25万t。
O C NH R NH C N R/ N
NCO
NCO
NCO
2019-5-21 谢谢观赏 41
氨封端 CH3 NCO + HO C2H4 N CH3 O CH3 CH3 NH C O C2H4 N
2019-5-21
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例1：醇溶胶环氧组分
丙烯酸乙酯 甲基丙烯酸缩水甘油酯 醋酸乙烯 丙烯酸羟乙酯 工业酒精 偶氮二异丁腈 15 6 5 4 50 0.2
2019-5-21
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聚氨酯胶黏剂的特点
① 聚氨酯胶黏剂因含有极性很强、化学活泼性很高的
异氰酸酯基和氨酯基，它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胶
接力。
2019-5-21
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② 调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软缎与硬段 比例及结构，制成不同硬度和伸长率的胶黏剂。 ③ 可加热固化，也可以室温固化。 ④ 固化属于加聚反应，没有副产物产生，因此不易使 胶合层产生缺陷。
2019-5-21
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复膜胶主剂的合成
将聚酯多元醇与二异氰酸酯按比例加入反应 釜中,搅拌升温至 85℃反应 2h,添加环氧树脂在 120℃改性反应 2h，加入溶剂、偶联剂稀释搅 拌均匀，冷却出料即为耐蒸煮聚氨酯复膜胶主剂