有關(guān)水膠

1、第一節(jié)概述聚氨酯膠黏劑(PolyurethaneAdhesive)是指在分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)(—NHCOO—)和或異氰酸酯基(—NCO)的膠黏劑。它具有優(yōu)異的性能，且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。德國(guó)Bayer公司的聚氨酯膠黏劑專(zhuān)家GunterFestel指出：聚氨酯膠黏劑的多樣性幾乎為每一種粘接難題都準(zhǔn)備了解決的方法。1849年德國(guó)化學(xué)家Wurts用烷基硫酸鹽與氰酸鉀進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，首次合成了脂肪族異氰酸酯化合物；1850年德國(guó)化學(xué)家Hoffm

2、an用二苯基甲酰胺合成了苯基異氰酸酯；1884年，Hentschel用胺或胺鹽與光氣反應(yīng)合成了異氰酸酯，成為工業(yè)上合成異氰酸酯的方法。目前合成異氰酸酯的方法雖有27種之多，但是100多年來(lái)，工業(yè)化合成異氰酸酯的方法仍是伯胺光氣法，其他的合成方法仍處于試驗(yàn)或中試階段。近年來(lái)硝基化合物和一氧化碳在高溫高壓催化下合成異氰酸酯的方法有望成為新的工業(yè)化合成方法。1937年，德國(guó)化學(xué)家Bayer—聚氨酯工業(yè)的奠基人，與其同事發(fā)現(xiàn)異氰酸酯能與含活潑氫

3、的化合物發(fā)生反應(yīng)，如二異氰酸酯與二元胺反應(yīng)能制成有強(qiáng)度的聚合物，從而奠定了聚氨酯化學(xué)基礎(chǔ)，并首次利用異氰酸酯與多元醇化合物制得聚氨酯樹(shù)脂。第二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)拜耳公司用4，4‘，4’‘—三苯基甲烷三異氰酸酯膠接金屬和合成橡膠獲得成功，應(yīng)用于坦克的履帶上，使聚氨酯膠黏劑首次工業(yè)化。該公司還首先以三異氰酸酯和聚酯多元醇為原料開(kāi)發(fā)了商品名為Polystal的系列雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑。為日后聚氨酯膠黏劑工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。美國(guó)第二次世

4、界大戰(zhàn)后于1953年引進(jìn)德國(guó)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了以蓖麻油和聚醚多元醇為原料的聚氨酯膠黏劑。1968年，Goodyear公司開(kāi)發(fā)了無(wú)溶劑型聚氨酯結(jié)構(gòu)膠黏劑“Pliogrip”，并成功地應(yīng)用于汽車(chē)用玻璃纖維增強(qiáng)塑料的膠接。1978年又開(kāi)發(fā)了單組分濕固化型聚氨酯膠黏劑，1984年美國(guó)市場(chǎng)上又出現(xiàn)了反應(yīng)型熱熔聚氨酯膠黏劑。日本于1954年引進(jìn)德國(guó)和美國(guó)聚氨酯技術(shù)，1960年生產(chǎn)聚氨酯原料，1966年開(kāi)始生產(chǎn)聚氨酯膠黏劑。1975年日本光洋公司開(kāi)發(fā)成功“

5、乙烯類(lèi)聚氨酯”水性膠黏劑，于1981年投入工業(yè)化生產(chǎn)。目前日本聚氨酯膠黏劑的研究與生產(chǎn)十分活躍，與美國(guó)、西歐一起成為聚氨酯生產(chǎn)、出口大國(guó)。1.聚氨酯膠黏劑的特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)①聚氨酯膠黏劑因含有極性很強(qiáng)、化學(xué)活潑性很高的異氰酸酯基和氨酯基，它與含有活潑氫的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料和金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料都有著優(yōu)良的化學(xué)膠接力。②調(diào)節(jié)聚氨酯樹(shù)脂的配方可控制分子鏈中軟緞與硬段比例及結(jié)構(gòu)，制成不同硬

6、度和伸長(zhǎng)率的膠黏劑。③可加熱固化，也可以室溫固化。④固化屬于加聚反應(yīng)，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，因此不易使膠合層產(chǎn)生缺陷。⑤低溫和超低溫性能特別優(yōu)良，超過(guò)所有其他類(lèi)型的膠黏劑。其膠合層可在196℃，甚至253℃下使用。苯基甲烷44’二異氰酸酯）、NDI（15—萘二異氰酸酯）、PAPI（多亞甲基多苯基多異氰酸酯）等；脂肪族類(lèi)的主要有：HDI（六亞甲基二異氰酸酯）、HMDI（二環(huán)己基甲烷44’二異氰酸酯）、IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）等。由于TDI

7、價(jià)格較低而且在24—甲苯二異氰酸酯中兩個(gè)不同位置的異氰酸根活性差異很大，有利于化學(xué)反應(yīng)中的分子設(shè)計(jì)，應(yīng)用較為廣泛。MDI比TDI制備的異氰酸酯具有較高的模量和撕裂強(qiáng)度，因?yàn)镸DI對(duì)稱(chēng)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)規(guī)整有序的相區(qū)結(jié)構(gòu)。芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯，由于具有剛性的芳環(huán)，硬段內(nèi)聚能增大，其強(qiáng)度比來(lái)自脂肪族的異氰酸酯生產(chǎn)的聚氨酯大，并且抗氧化性能也好。異氰酸酯根據(jù)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以及對(duì)人的作用，將其歸類(lèi)于危害性物料，在運(yùn)輸規(guī)范中也被視為危險(xiǎn)品。2.聚酯多元

8、醇大部分為二官能度。一般要求酸值為0.3~0.5mgKOHg為宜。聚酯多元醇易于吸濕，貯運(yùn)應(yīng)避免大氣中水分進(jìn)入。為了減少可逆反應(yīng)，溫度不應(yīng)超過(guò)120℃。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，與氧化烯烴在催化劑作用下開(kāi)環(huán)聚合而成。催化劑主要需用NCOOH反應(yīng)催化劑和NCOH2O反應(yīng)催化劑。（1）有機(jī)錫類(lèi)催化劑：此類(lèi)催化劑催化NCOOH反應(yīng)比催化NCOH2O反應(yīng)強(qiáng)，聚

9、氨酯膠黏劑制備時(shí)大多采用此類(lèi)催化劑。（2）叔胺類(lèi)催化劑：此類(lèi)催化劑對(duì)促進(jìn)與水的反應(yīng)特別有效。一般用于制備聚氨酯泡沫塑料，發(fā)泡型聚氨酯膠黏劑以及低溫固化型、潮氣固化型聚氨酯膠黏劑。5.溶劑為了調(diào)整聚氨酯膠黏劑的黏度，便于工藝操作，在聚氨酯膠黏劑的制備或使用過(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、醇等活潑氫的化合物。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(lèi)（如甲乙