第五章_聚氨酯胶粘剂ppt课件.ppt

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1、第五章聚氨酯胶粘剂§5.1概述1.定义：主链上含有链节和异氰酸酯基的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。2.性能特点：●优点：胶膜坚韧，耐冲击，粘接力强，有突出的耐低温性能和耐油耐磨性能。●不足点：耐热性能较差。3.分类●按组分：单组分聚氨酯胶；双组分聚氨酯胶。●按结构分：单体型多异氰酸酯；封端型和预聚型多异氰酸酯.4.用途：可用于金属，陶瓷，玻璃，木材，皮革，粘木，塑料，织物等的粘接。§5.2异氰酸酯的化学反应一、反应特点：1.A-H的亲核性越强，加成反应越易进行；2.芳香族异氰酸酯的活性大于脂肪族异氰酸酯；3.芳香族异氰酸酯的芳环上有吸

2、电子基，活性增强；有供电子基，活性减小。二、重要性质：1.与含—OH化合物的反应（1）与R—OH的反应:R-NCO+RˊOH→R-NH-COORˊ（伯、仲醇）（氨基甲酸酯）§5.2异氰酸酯的化学反应（2）与H2O的反应R-NCO+H2O→[R-NH-COOH]→RNH2+CO2↑●故作胶粘剂，涂料等要避免水分进入，以防气泡影响质量，但可作泡膜塑料。（3）与RCOOH的反应R-NCO+Rˊ-COOH→[R-NH-COOCO-Rˊ]→R-NH-CO-Rˊ+CO2↑（4）与酚的反应●注意：高温条件下，反应可逆。故phOH是RNCO的封闭

3、剂。§5.2异氰酸酯的化学反应2.与氨基化合物的反应（1）与胺的反应R-NCO+Rˊ-NH2→R-NH-CONH-Rˊ（取代脲）（2）与脲的反应（缩二脲）（3）与RˊNH-COORˊ的反应（脲基甲酸酯）§5.2异氰酸酯的化学反应（4）与酰胺的反应（酰基脲）3.自聚反应二聚体:三聚体：（沉淀变质）§5.3异氰酸酯的品种及合成方法一、聚氨酯的主体成分——多异氰酸酯合成原理二、常用的多异氰酸酯●甲苯二异氰酸酯（代号：TDI.品种：TDI-65，TDI-80，TDI-100）2，4-位80%；2，6-位20%§5.3异氰酸酯的品种及合

4、成方法●二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）m.p=37℃）●己二异氰酸酯（HDI）活性低，挥发性大，毒性大。§5.3异氰酸酯的品种及合成方法●异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）特点：1.反应性比芳香族二异氰酸酯低，挥发性也低；2.耐光学稳定性、耐化学药品性优良，不变黄；3.用于制造高档聚胺酯胶粘剂。§5.3异氰酸酯的品种及合成方法●萘-1，5-二异氰酸酯（NDI）NDI用于制造高弹性和高硬度的聚氨酯弹性体与胶粘剂。§5.4聚氨酯的合成及其固化原理一、合成原理1.常是由多异氰酸酯与多元醇反应制备2.聚氨酯预聚体的合成●-NCO/-OH>1,

5、异氰酸基封端，储存稳定性差。§5.4聚氨酯的合成及其固化原理3.注意：（1）HO-R-OH用前须真空脱水（多元醇易吸水）。（2）合成温度不能超过130°C（防止—NH—与—N=C=O反应）（3）产物必须真空蒸馏脱除残余的异氰酸酯●-NCO/-OH<1，羟基封端，储存稳定性好，但使用时需加MDI，故毒性较大。§5.4聚氨酯的合成及其固化原理二、聚氨酯的固化原理●聚氨酯结构的通式：主链上含有胺基甲酸酯基（-NHCOO-）,故称聚氨酯胶粘剂。因其分子中含有极性基团-NCO,提高了对各种材料的粘结性。1.多异氰酸酯胶粘剂与水的扩链交联固化

6、（吸潮固化型PU）§5.4聚氨酯的合成及其固化原理2.预聚体异氰酸酯胶粘剂与二元醇扩链属双组分PU胶粘剂，性能最好，应用最广。3.交联可用OCN~~~~NCO或甲醛进行交联（略）§5.5聚氨酯胶粘剂的配方组份1.异氰酸酯（主体材料）：常用品种：TDI、MDI、HDI、IPDI、NDI等。2.多羟基化合物（关键组分,决定胶的性能）常用的多羟基化合物：（1）聚酯如：聚己二酸乙二醇酯（M≤2000）：307聚酯、309聚酯、311聚酯等；（2）聚醚如：聚乙二醇（M=1000~2000）：N-204、N-210、N-215、N-220、N

7、-235聚醚等、（3）环氧树脂如：E20，E12等（4）蓖麻油等§5.5聚氨酯胶粘剂的配方组份3.溶剂●溶剂选择原则：（1）挥发性（2）溶解性（3）不与N=C=O发生反应，且不影响其活性（4）含水量极少，纯度一般在99.5%以上（5）极性不能太大，否则使反应变慢.●常用的溶剂：甲苯，氯苯、二氯乙烷、醋酸丁酯、醋酸乙酯、环己酮等有机溶剂.§5.5聚氨酯胶粘剂的配方组份4.催化剂●作用：提高或控制固化速度。●常用催化剂：（1）叔胺，三乙烯胺[N-(CH2CH2)3-N]（效果好),甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。（2）有机金属盐：二丁基二月

8、桂酸锡、环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铅、锌酸铅。（3）有机磷：三丁基磷、三乙基磷等。§5.5聚氨酯胶粘剂的配方组份5.填料●作用：降低成本，减少收缩率。●常用填料：滑石粉、重晶石粉、云母粉、碳酸钙、氧化钙、石棉粉、二氧化钛、石棉粉、铝份、铁粉、刚玉粉