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1、第5卷第5期中国胶粘剂聚氨醋胶粘剂的分子设计’胡巧玲朱永群(杭州大学化学系310028)【摘要」为了快速合理确定制备聚氨醋胶粘剂的方案.可以根据聚氨酷胶粘剂的目标性能,进行分子设计。本文从二方面考虑,即根据聚氨酷胶粘剂的本体性质和使用性质进行分子设计,以满足不同基材和使用条件的要求。:,。关键词聚氮醋胶枯剂分子设计。,性的所以在制备PU胶粘剂时要根据PU目lJ舀胶粘剂的目标性能,进行分子设计,确定制备方。,,案本文从二方面考虑即根据PU胶粘剂的聚氨酷胶粘剂简称为PU胶粘剂是由多,,〔34]以满足不元醇化合物(
2、聚醚、聚酷等多元醇)与二元或多本体性质和使用性质进行设计。元异氰酸酷反应制得。在,同基材和使用条件的需要PU的分子结构中由于含有多种极性基团和非极性基团,所以对2根据聚氨醋胶粘剂的大多数材料表面都有较强的粘附力,而且分子本体性质进行分子设计间能形成氢键,具有较大的内聚力。对金属、橡胶塑料、木材、皮革、纤维、陶瓷等各类物质都有胶粘剂的本体性质取决于胶粘剂的化学结。。,构和物理结构PU胶粘剂可看作是一种含软较好的粘接性因此PU胶作为包装复合膜。用胶、建筑和电器用密封胶、鞋用胶、磁带胶、热链段和硬链段的嵌段共聚物由
3、于两链段的热,,熔胶、宇航工业低温密封胶等方面得到了广泛力学不相溶产生相分离在聚合物基体内部形。。、的应用[’〕但一般的Pu胶粘剂耐热性差固成相区和微相区PU中存在的氨酷和脉键产,。,化速度慢国内外大量研究工作表明[2〕可生氢键对硬段相区的形成有较大的贡献硬段以,。采用共聚、共混、交联等方式能改进产品的耐相区起增强作用而软段基体被硬段相区交联。热、。如适当增加交联所以PU具有柔韧性和宽范围的物性可以通耐水解性能度和分子链的刚性,使用多苯基多异氰酸醋、芳香族异氰酸过改变软硬链段的化学组成或结构大幅度地改,。,变
4、其各种性能从而满足不同材料之间的粘接醋的三聚体并结合用芳香胺类固化剂都可以.。,21提高PU胶的耐热性在制备PU胶时选用软段结构设计,。,原料不同制得的PU性能也不相同如原料软段是由低聚物多元醇构成多数为聚酷,,,的官能度不同可制成线型或交联型的PU胶或聚醚多元醇用不同的低聚物多元醇制得的,。。既可制成热塑性的又可制成热固性的在PU胶粘剂性能各不相同表1列出了各种低,’。PU分子中链段一般是柔性的也可以制成刚聚物与PU性能的关系〔]..1719957收到CHINAADHESIVESVol.5南.5表1低获物多
5、元醉的种类与所制PU性能关系结晶性性耐寒耐性水耐热性耐油性械强聚氧化丙烯二醇(PPG)0x了丫丫O了x△0△聚氧化乙烯二醇(PEG)0一丫了丫O△聚醚聚四氢吠喃二醇(PTMG)共聚醚二醇P(EO/po)共聚醚二醇P(THF/PO)"聚己二酸乙二醇酷二醇(PEA)0寸丫△Ox了△△Ox丫了O丫丫勺丫守寸O丫0O△聚己二酸一缩二乙醇醋(PDEA),聚己二酸12一丙二醇酣(PPA),聚己二酸14一丁二醇醋(PBA),聚醋聚己二酸16一己二醇酷(PHA)聚己二酸新戊二醇醋(PNA)O了丫P(E/DE)A无规共聚酷P(
6、E/P)A。一聚己内醋(PCL)注:丫一优、一差O一良一A一己二酸E一乙二醇B一△一般丁二醇P一丙二醇H一己二醇DE一一缩二乙二醇,。聚酷型PU一般比聚醚型PU具有较高的接层的内聚力和粘接力并且初粘性好图2、、,。PEA型PBA型PHA型的PVC强度和硬度且耐热性和抗氧化性较优这是是PU与革,。7。因为酷基的极性大内聚能比醚基的内聚能高的粘接强度与时间的关系〔],但聚酷型PU易水解且原料来源不如聚醚多元醇的原料易得,价廉。在聚醚的分子结构中,含有醚键,较易旋转,链的柔顺性比酷键好,因此聚醚型,,的PU软化温度
7、低耐低温性能好有。较好的韧性和延伸性〔“〕无论是聚醋型还是聚醚型的PU,其软段的结晶性对聚氨酷胶粘剂。的最终机械强度和模量有较大的影响例,、、,4O如用PEAPBAPHA分别与MDI反应制得20(。)三种,一PU胶(分子量基本相同)进行X射线,1,衍射结果由图所示PU胶的结晶度由表2图1Pux一射线衍射图谱:胶的所示[v1PU胶的初粘力PHA型>PBA型>PEA表2PU的结晶度,型这种初粘力主要与胶粘剂本身的结晶能力PU类型PEA型PBA型PHA型,,有关一般来说结晶能力强的聚酷或聚醚合成..结晶度%9212
8、3,。的PU胶相应的初始粘接强度也高一些但,,可见PU胶的结晶度PHA型>PBA型>PEA是含适度侧基的聚醋如含侧基新戊二醇制得,,型,这是因为软段的结构单元的规整性影响着的聚醋侧基对醋键起保护作用能改善PU的。,、。PU的结晶性侧基越小醚或醋间亚甲基数抗热氧化抗水解和抗霉菌性能如在聚酷预,,,,,目越多软段分子量越高链越柔顺且PU的聚体中引入芳环结构可显著提高其熔融温度。。,从而提高PU胶粘剂的耐
