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反应型聚氨酯热熔胶综述

来源:广州市白云化工实业有限公司  作者:byonline  日期:2019-4-19
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    反应型聚氨酯热熔胶(PUR)一般以端异氰酸酯基(-NCO)聚氨酯预聚体作为基料,配以增粘树脂、抗氧剂、催化剂、填料等制备而成。

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  反应型聚氨酯热熔胶(PUR)一般以端异氰酸酯(词条“异氰酸酯”由行业大百科提供)基(-NCO)聚氨酯预聚体作为基料,配以增粘树脂抗氧剂(词条“抗氧剂”由行业大百科提供)催化剂(词条“催化剂”由行业大百科提供)填料等制备而成。粘接时,胶黏剂加热熔融成流体而涂敷施胶,两种被粘体贴合后胶层冷却凝聚马上获得初始粘接力;之后胶层中的活泼-NCO基团再与空气中的湿气、被粘物表面吸附的水分以及活泼氢基团反应,产生化学交联固化,生成具有高内聚力的高分子聚合物,使粘合力、耐热性等显著提高。反应型聚氨酯热熔胶既有热熔胶黏剂无溶剂、初粘力高、装配时定位迅速等特性,又有反应性胶黏剂的耐水、耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能,自1984年出现以来,得到了迅速发展,并得到越来越广泛的应用。

  1 反应型聚氨酯热熔胶的固化机理

  反应型聚氨酯热熔胶(PUR)固化过程分二个阶段进行,分别为冷却凝聚和湿固化。在第一个阶段,PUR与普通热塑性热熔胶一样,胶黏剂加热熔融,施胶于基材上后,冷却凝聚产生初粘强度;在湿固化阶段,PUR中的-NCO主要与空气中的湿气发生扩链反应,其反应原理如下式:

  在该过程中,多异氰酸酯首先与水反应,生成不稳定的氨基甲酸,然后由氨基甲酸分解成二氧化碳及胺,最后,生成的胺与异氰酸酯继续反应生成脲。其中,氨基甲酸酯链节(-NHCOO-)、脲链节(NHCONH-)具有很高的极性,形成聚氨酯分子链的刚性结构,从而使其具有高粘接强度,良好耐化学性耐热性、耐水解性,且可胶接物类型多、对油漆面等处理过的表面相容性好等性能。一般湿固化时要求空气湿度为40%或以上,提高固化时的湿度,有利于充分反应,促进湿固化的进行,从而缩短固化时间,提高粘接强度。

  2 反应型聚氨酯热熔胶的特点

  反应型聚氨酯热熔胶的主要特点有:

  (1)固体含量百分之百。PUR不含任何有机溶剂,不会造成环境污染,为绿色环保型胶黏剂;

  (2)施工温度低。PUR的熔融温度低于一般的热熔胶黏剂的使用温度(170~200 ℃),在100~150 ℃即可施工,节省能耗,减轻施胶装置的腐蚀性,特别适用于对热敏感材料(如塑料等)的粘接;

  (3)可形成快速粘接,粘接强度高。PUR粘接后无需胶带或夹具固定,在短时间内即可将两被粘体固定,故可快速将装配件转入下道加工工序,提高工效。同时,冷凝硬化后的胶黏剂在常温下还可发生后续湿固化交联反应,使粘接强度大幅提高;

  (4)单组分包装,使用方便。PUR使用时不需组配,无计量失误之虞,可确保施工质量;

  (5)性能优良。PUR湿固化后的交联结构使其性能大幅度提高,具有优良的耐高低温、耐水、耐化学品和耐溶剂性能。

  3 反应型聚氨酯热熔胶的应用

  反应型聚氨酯热熔胶以聚氨酯为基体材料,具有聚氨酯胶黏剂的通用特性,胶接范围非常广泛,不仅可以胶接多孔性的材料,如泡沫塑料、陶瓷(词条“陶瓷”由行业大百科提供)木材、织物等,而且可以胶接表面光洁的材料,如钢、不锈钢(词条“不锈钢”由行业大百科提供)金属箔、玻璃(词条“玻璃”由行业大百科提供)、塑料、皮革以及橡胶等。PUR还具有相当高的内聚强度,可以根据需要调整原料的配比,以获得从柔性至刚性的系列胶黏剂。总之,PUR是一种综合性能优良的热熔胶,可应用于汽车结构及零部件、纺织业及制鞋业、书籍无线装订、食品包装业、木材加工及家具行业、建筑行业、电子及电器行业等,在需要快速定位,胶接件需耐高湿、较高温度和较高外界压力的场合均可采用反应型聚氨酯热熔胶。

  4 展望

  反应型聚氨酯热熔胶作为新一代性能优异的胶黏剂,有着广阔的应用领域和发展前景,随着它产业化的不断推进,必将给胶黏剂应用领域带来一次新的飞跃,在要求快速、自动、省力和无溶剂的生产线上,反应型聚氨酯热熔胶正在逐步广泛地开拓应用,不仅用作胶黏剂,也可用作密封剂。

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