聚氨酯胶黏剂-综述word版本.ppt

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1、聚氨酯胶黏剂专业：材料学学号：331604020107姓名：谭延方聚氨酯胶黏剂(PolyurethaneAdhesive)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)的胶黏剂。它具有优异的性能，且应用领域广泛。德国Bayer公司的聚氨酯胶黏剂专家GunterFestel指出：聚氨酯胶黏剂的多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决的方法。第一节概述1937年，德国化学家Bayer—聚氨酯工业的奠基人，与其同事发现异氰酸酯能与含活泼氢的化合物发生反应，如二异氰酸酯与二元胺反应能制成有强度的聚合物，从而奠定了聚氨酯化学基础，并首次利用异氰酸酯与

2、多元醇化合物制得聚氨酯树脂。1.1发展历程1849年德国化学家Wurts用烷基硫酸盐与氰酸钾进行复分解反应，首次合成了脂肪族异氰酸酯化合物；1850年德国化学家Hoffman用二苯基甲酰胺合成了苯基异氰酸酯；1884年，Hentschel用胺或胺盐与光气反应合成了异氰酸酯，成为工业上合成异氰酸酯的方法。第二次世界大战期间，德国拜耳公司用4，4‘，4’‘—三苯基甲烷三异氰酸酯胶接金属和合成橡胶获得成功，应用于坦克的履带上，使聚氨酯胶黏剂首次工业化。该公司还首先以三异氰酸酯和聚酯多元醇为原料开发了商品名为Polystal的系列双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂。为日后聚氨酯胶黏剂工业

3、的发展奠定了基础。美国第二次世界大战后于1953年引进德国技术，开发了以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的聚氨酯胶黏剂。1968年，Goodyear公司开发了无溶剂型聚氨酯结构胶黏剂“Pliogrip”，并成功地应用于汽车用玻璃纤维增强塑料的胶接。1978年又开发了单组分湿固化型聚氨酯胶黏剂，1984年美国市场上又出现了反应型热熔聚氨酯胶黏剂。日本于1954年引进德国和美国聚氨酯技术，1960年生产聚氨酯原料，1966年开始生产聚氨酯胶黏剂。1975年日本光洋公司开发成功“乙烯类聚氨酯”水性胶黏剂，于1981年投入工业化生产。目前日本聚氨酯胶黏剂的研究与生产十分活跃，与美国、西

4、欧一起成为聚氨酯生产、出口大国。优点：（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。1.2聚氨酯胶黏剂的特点（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，使用广泛。（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。（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。（

5、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。缺点：（1）在高温、高湿下易水解而降低胶合强度。聚氨酯胶黏剂的类型和品种很多，其分类方法也很多，一般可按照反应组成、溶剂形态、包装、用途、固化方式等方法分类。1.3聚氨酯胶黏剂的分类按固化特点分类：单组分类型：①溶剂型封头、湿气、光固②乳液型双组分类型：①A：带活性基团的聚酯、醚、氨酯（羟、胺、羧）②B：端异氰酸根化合物按粘料的结构特点分类：多异氰酸酯胶单体或自聚物不稳定封端型封端物：苯酚、肟、内酰胺预聚体型单组分：端异氰酸根化合物双组分：同AB第二节聚氨酯树脂的合成物料名称配比（质量）异佛尔酮二

6、异氰酸酯40聚乙二醇-40036甲基丙烯酸β羟乙酯23.5二月桂酸二丁基锡0.52.1聚氨酯胶黏剂的合成工艺把异氟尔酮二异氰酸酯IPDI加入干燥的三颈瓶中，搅拌，滴加聚乙二醇400（PEG-400），同时加1滴有机锡（催化剂），PEG-400滴加结束后再反应2h，然后滴加甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA），滴加完毕后继续搅拌约30min，以上的反应在25℃左右条件下进行。聚氨酯的合成有多种途径，但广泛应用的是二元、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。若用含—OH或含—NCO组分的官能度是三或更多，则生成有支链

7、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结构。聚氨酯可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物。软段由低聚物多元醇组成，硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。2.2聚氨酯结构对性能的影响（1）软段的类型及其优劣聚酯型PU具有较高的强度、硬度、黏附力、抗热氧化性；聚醚型PU具有较好的柔顺性，优越的低温性能，较好的耐水性；聚酯和聚醚中侧基越小、醚键或酯键之间亚甲基数越多、结晶性软段分子量越高，PU结晶性越高，机械强度和胶接强度越大。（2）硬段的类型及其优劣对称性的二异氰酸酯（MDI）制备的PU具有较高的模量和撕