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1、#18#世界橡胶工业2006单组份聚氨酯胶粘剂金黎琦(上海橡胶制品研究所,上海200052)编译摘要:文中介绍了一种单组份聚氨酯胶粘剂(12CPU胶粘剂),它的组成包括一种或一种以上含端异氰酸根(NCO)的聚氨酯预聚体,一种或一种以上的增稠剂以及一种或多种添加剂。除此以外还阐述了这种单组份聚氨酯胶粘剂的制备过程及应用情况。关键词:单组份聚氨酯胶粘剂;流变特性;结构胶粘剂;组合胶粘剂中图分类号:TQ339文献标识码:B文章编号:167128232(2006)04200182042300gPmin,最好的可超过2600gPmin。抗蠕变0前言性也要高,5min后的垂流量低于6.0g,较
2、好的低于4.0g,最好可低于2.0g(按照标准DINEN单组份聚氨酯胶粘剂已为人们所熟悉。专27390执行),这样便也达到了结构胶和组合胶利DE2365623中介绍了一种用于粘合潮湿木的要求。[1]块的液态多官能团异氰酸酯预缩合物,其异具有这种特殊流变性的聚氨酯胶粘剂,它氰酸酯基团(NCO)的含量为2%~15%(wt%)。首先必须是线型结构。为了获得线型结构,多在此聚氨酯预缩合物中可加入适量添加剂,如羟基组份和多异氰酸酯组份各自的平均官能度着色剂、溶剂、水和控泡剂等,尤其可通过加入都必须以低于2.15为宜,低于2.0则最佳。填料来改善其加工性能,诸如提高粘度、赋于触1.1聚氨酯预聚
3、体变性、防止胶液渗入木块以及在预压过程中提聚氨酯预聚体中至少应含有一种多羟基化高其粘性等等。填料可选择胶体二氧化硅以及合物。如聚酯多元醇,如Desmophen1700聚酯硅胶粉,文中使用的是木质粉。虽然这种填料(拜尔)、PE231聚酯(汉高)、PE218聚酯(汉的添加量达15%~25%(wt%),但胶粘剂仍呈高);或聚醚多元醇,如聚乙二醇,聚丙二醇等。液态,且易滴下,尽管状态比未添加此种填料的多羟基化合物分子量在200gPmol~稍好一些,但效果仍不理想。8000gPmol为宜,尤其以1000gPmol~3000gPmol最好。1研究思路聚氨酯预聚体中的多异氰酸酯组份至少应含有一种
4、多异氰酸酯。它可以是脂肪族的或脂由此,科研人员开始研究如何让单组份聚环族的,芳香族的更好,尤其MDI、IPDI、TDI和氨酯胶粘剂具有一种特殊的流变性质,即一方TMXDI较佳。面,使其有足够的流淌性,可压出;另一方面,又多羟基化合物组份与多异氰酸酯组份之间要具备足够的抗蠕变力,在垂直的表面上不会的含量比可等价地用NCO基团与OH基因之比滴落或流淌。当然结构胶和组合胶所具备的粘来说明,NCOPOH在3.5~7.5为宜,尤其以4.5接性能也不可或缺。~5.5最好。要解决这一问题并不困难,那就是必须使过量的NCO基团在预聚体中的含量以用线型聚氨酯预聚体,而不能用支化或交联的7.0%~15
5、.0%(wt%)为宜,特别是10%~15%聚氨酯预聚体。此外还需用高分散性白炭黑作(wt%)更好。为增稠剂。这里采用的是糊状单组份聚氨酯。23e下聚氨酯预聚体的布氏(Brookfield)粘这种单组份聚氨酯胶粘剂具有独特的流变特度在500mPa#s~12000mPa#s为宜,最好为性:按照DINEN29048标准在室温(23e)下测1500mPa#s~3500mPa#s。得其压出量一般大于2000gPmin,较好的大于聚氨酯预聚体可用常规方法制得,最好不第33卷第4期金黎琦.单组份聚氨酯胶粘剂#19#含溶剂或水。反应条件,尤其是催化剂及反应温度,都应进行合理选择以免出现支化。2制备
6、及应用1.2增稠剂增稠剂用以保证其塑性流动。也就是说,制备单组份聚氨酯,首先要将上述各组份当模量低于屈服点时,聚氨酯胶粘剂就像一块混合均匀。操作温度一般在15e~50e为宜,具有弹性且可变形的固体。只有当剪切应力超较好的是在20e~35e。又因为有异氰酸酯过一定值(屈服点)时,聚氨酯胶粘剂才开始流存在,所以需通入惰性气体作为保护介质。这动。过了屈服点后,剪切速率随剪切应力的降种聚氨酯胶粘剂最显著的特点就是其流变特低而升高。其粘度变化与剪切速率有关,但与性。它们既具有较好的流淌性(按标准DINEN剪切时间无关,因此,当剪切应力一旦去除,粘29048测试),又具有较强的抗蠕变性(按标准
7、度即恢复初始值。作为增稠剂的高分散性白炭DINEN27390测试)。因此,这类胶粘剂可用作黑能够达到这些要求,其加入量以2%~8%对抗蠕变性要求较高的结构胶粘剂和组合胶粘(wt%)为宜,4%~6%(wt%)最好。剂。又因为它是糊状的,有一定的稠度,使得它1.3填料可容易地被涂布于相对较大的表面上。同时,填料并不是用来影响流变性的,而是用作这种聚氨酯胶粘剂还具有突出的耐水性(按标增量剂使用的。同时,添加填料也能改善使用准DINEN204测得的结果达到了大于2性能,如减小
