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聚氨酯膠(PU膠)有幾種?聚氨酯膠分類
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聚氨酯膠(PU膠)有幾種?聚氨酯膠分類

2022.08.15 17:24:09   Clicks

聚氨酯膠(發泡膠)根據固化方式分為(wei) 單組性和雙組分兩(liang) 大類,根據成分分為(wei) 多異氰酸酯膠黏劑、預聚體(ti) 類聚氨酯膠黏劑、端封型聚氨酯膠黏劑三種,不同的種類會(hui) 應用到不同的場景,下麵就和livevenu來詳細的來了解一下聚氨酯膠不同種類的性能吧!




聚氨酯膠有幾種?聚氨酯膠分類



一、按照固化方式分


(1)單組分型

單組分聚氨酯膠黏劑可直接使用,無需調配混合,無計量失誤,操作很方便。主要有濕固化型、溶劑型、水基型等多種。

①溶劑型。以聚酯型熱塑性聚氨酯溶液膠黏劑為(wei) 好。酯基的高極性賦予膠黏劑對多種材料(尤其對塑料)的粘接性,加之聚酯段的結晶性以及酯基和氨基甲酸酯基團鏈節間氫鍵的形成,均可提高對被粘物的粘接強度。提高聚氨酯的玻璃化溫度可改善膠黏劑的耐熱性。聚合物相對分子質量的提高(最好為(wei) 5萬(wan) ~10萬(wan) )也是改進膠黏劑的初期和最終粘接強度的有效途徑。

②濕固化型。濕固化型聚氨酯膠黏劑也稱預聚體(ti) 型聚氨酯膠黏劑,是以過量的二異氰酸酯與(yu) 聚丙二醇、聚丙三醇或聚酯反應後製成,一般組分中—NCO的含量為(wei) 5%~10%,在粘接時,主要靠空氣中的水分進行固化。缺點是固化較慢,膠層容易產(chan) 生氣泡。

粘接機理是膠黏劑中的異氰酸酯基與(yu) 大氣中的水分反應後生成胺與(yu) 二氧化碳,胺再繼續與(yu) 異氰酸酯基反應而獲得鏈增長的聚合物(固化)。通過環氧改性的聚氨酯膠黏劑屬於(yu) 單組分濕固化型聚氨酯膠黏劑,該膠黏劑的外觀是黃色黏稠液,主要組分為(wei) 末端帶異氰酸酯基的環氧預聚體(ti) ,使用時需注意塗膠後在常溫條件下放置30~40min後,再將被粘物件貼合,常溫下需放置2~3d才能達到較大的粘接強度。它能粘接金屬、尼龍、織物以及塑料等材料,並且對聚苯乙烯泡沫塑料不溶解,易於(yu) 操作。具有耐油、耐溫(110℃)、耐磨、耐水解、耐振動以及耐溶劑等性能,常用於(yu) 化工設備防腐、防滲透等方麵。

③水基型。水基型聚氨酯膠黏劑的最大優(you) 點是不易中毒、著火,且適用於(yu) 易被有機溶劑侵蝕的基材。此外,其黏度不隨聚合物相對分子質量的改變而有明顯不同,可使聚合物獲得高相對分子質量,以提高其內(nei) 聚強度﹔在相同固含量下,其黏度一般比溶劑型低,可製得高固含量(50%~60%)產(chan) 品。

水基聚氨酯膠黏劑可用於(yu) 木材膠黏劑,能在室溫或較高溫度下粘接木材,具有初黏性高、粘接強度優(you) 良、對較濕木材也能使用等優(you) 點﹔膠層的耐熱、耐熱水性和耐老化性良好,無遊離甲醛的釋出,不汙染環境,無汙染和腐蝕被粘接材料之弊,均為(wei) 傳(chuan) 統木材用膠所不及。也可用水性聚氨酯膠黏劑將木屑、碎木料製成不同性能的刨花板,具有良好的力學性能,是隔熱、消聲的實用建築材料。當用做織物處理劑、膠黏劑時,織物經含離子性基團的水性聚氨酯處理後,具有透氣性。交聯後,又具有防水功能。

④熱熔型。是以熱塑性聚氨酯為(wei) 黏料製成的一種熱熔膠,聚氨酯彈性體(ti) 通常是由端羥基聚酯或聚醚、低相對分子質量二元醇、二異氰酸酯三組分聚合成的具有軟性鏈段和硬性鏈段的嵌段聚合物,因此,聚氨酯熱熔膠比聚酯、聚烯經熱熔膠強度好。其應用範圍廣,可用於(yu) 金屬、玻璃、塑料、木材和織物等材料的粘接。如由己烷-l,6-二異氰酸酯、特定的乙二醇混合物和聚酯合成的聚氨酯熱熔膠可用於(yu) 織物片材的黏合,這種黏合的織物具有很好的耐水洗和幹洗性能,而且很柔軟,手感很好。

⑤反應型熱熔膠。反應型熱熔膠黏劑是含有可反應活性基團的熱塑性樹脂膠黏劑,兼有反應型和熱熔型膠黏劑的性能。聚氨酯反應型熱熔膠黏劑以濕固化型為(wei) 主,它是無溶劑型;熔融溫度低於(yu) 一般的熱熔膠黏劑(170~200℃),可低溫塗膠(<120℃),操作性良好﹔露置時間和使用期長,便於(yu) 操作;其耐熱、耐寒、耐水蒸氣、耐化學品和耐溶劑性能優(you) 良。


(2)雙組分型


雙組分聚氨酯膠黏劑是聚氨酯膠黏劑中最重要的一個(ge) 大類,可用於(yu) 金屬、橡膠、塑料、織物、皮革、橡塑材料、木材、陶瓷、玻璃等自身或相互之間的粘接,甚至對於(yu) 難粘聚乙烯、聚丙烯也有一定的粘接強度。

雙組分聚氨酯膠黏劑又稱通用型聚氨酯膠黏劑,分為(wei) 有溶劑型和無溶劑型兩(liang) 類,有快固型、耐溫型、防凍型、增強型、柔韌型等係列產(chan) 品。雙組分聚氨酯膠黏劑主劑為(wei) 羥基組分,含有端羥基聚酯、聚氨酯預聚體(ti) ,固化劑含遊離異氰酸酯基團;也有的主劑為(wei) 異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體(ti) ,固化劑為(wei) 相對分子質量低的多元醇或多元胺。甲乙組分分開貯存,用前按比例調配。


雙組分聚氨酯膠黏劑的特點與(yu) 應用:


①由於(yu) 含有氨酯鍵,屬反應型膠黏劑,在兩(liang) 個(ge) 組分混合後,發生交聯反應,產(chan) 生固化產(chan) 物,初黏性好,粘接力大,結合力強。

②兩(liang) 組分用量可調範圍大,隻要改變原料組成和相對分子質量,就可以製成無溶劑型或高固含量膠黏劑。一般來說,NCO/OH摩爾比等於(yu) 或稍大於(yu) l,有利於(yu) 固化完全,特別在粘接密封件時,注意NCO組分不能過量太多。而對於(yu) 溶劑型雙組分膠黏劑來說,其主劑相對分子質量較大,初黏性能較好,兩(liang) 組分的用量可在較大範圍內(nei) 調節。當NCO組分(固化劑)過量較多的場合,多異氰酸酯自聚形成堅韌的粘接層,適合於(yu) 硬質材料的粘接;在 NCO組分用量少的場合,則膠層柔軟,可用於(yu) 皮革、織物等軟材料的粘接。

③製備時,可以調節兩(liang) 組分的原料組成和相對分子質量,使之在室溫下有合適的黏度,可製成高固含量或無溶劑雙組分膠黏劑。

④通常可室溫固化,通過選擇製備膠黏劑的原料或加入催化劑可調節固化速率。一般雙組分聚氨酯膠黏劑有較大的初黏力,可加熱固化,其最終粘接強度比單組分膠黏劑大,可以滿足結構膠黏劑的要求。

⑤耐低溫性能極佳,低溫時的粘接強度高出室溫2~3倍。

⑥柔韌性好,剝離強度較高,耐衝(chong) 擊、耐振動、耐疲勞性很好。

⑦耐磨性、耐油性突出。

⑧具有良好的氣密性、電絕緣性。⑨粘接範圍廣,能夠粘接多種材料。

⑩耐水、耐濕熱性能較差。耐熱性不夠高,一般為(wei) 60~80℃。

 

二、按照成分分


(1)多異氰酸酯膠黏劑

 

多異氰酸酯膠黏劑是由多異氰酸酯單體(ti) 或其低分子衍生物組成的膠黏劑,是聚氨酯膠黏劑中的早期產(chan) 品,多異氰酸酯膠黏劑屬於(yu) 反應型膠黏劑,粘接強度高,特別適合於(yu) 金屬與(yu) 橡膠、纖維等的粘接。

多異氰酸酯膠黏劑主要有以下特點:

①有較高的反應活性,容易浸潤滲透,促進粘接的形成,能與(yu) 許多表麵含有活潑氫原子的被粘材料,如金屬、橡膠、纖維、木材、皮革、塑料等產(chan) 生共價(jia) 鍵力,且固化後含氨基甲酸酯、脲鍵以及極性較強的鍵和基團,易和基材之間產(chan) 生次價(jia) 鍵力。這些化學粘接力和物理粘接力共同作用的結果使被粘基材之間產(chan) 生較高的粘接強度。

②多異氰酸酯膠黏劑耐熱、耐溶劑性能好,可常溫固化,也可加熱固化,易於(yu) 產(chan) 生交聯結構。

③通常的多異氰酸酯膠黏劑的相對分子量小,本身能夠在堿性被粘物上自行聚合,致使界麵上產(chan) 生化學鍵和交聯結構,可提高粘接性能。能夠溶於(yu) 大多數有機溶劑,因此易於(yu) 擴散到基材表麵,還易滲人一些多孔性的被粘基材中,從(cong) 而進一步提高粘接性能。

④由於(yu) 含有較多的遊離異氰酸酯基團,對潮氣敏感,有毒性,通常含有機溶劑,貯存時要注意防水防潮,操作時須注意通風。

⑤多異氰酸酯膠黏劑相對分子質量小,一NCO基團含量高,固化後的膠硬度高,有脆性,因此,常用橡膠溶液、聚醚等進行改性。

常用的多異氰酸酯膠黏劑有JQ-1膠和JQ-4J膠,前者為(wei) 4,4',4"-三苯基甲烷三異氰酸酯溶於(yu) 二氯乙烷配成濃度為(wei) 20%的膠液;後者為(wei) 對-三苯基硫代磷酸酯溶於(yu) 二氯乙烷配成的濃度為(wei) 20%的膠液,在3MPa的壓力下,140℃℃固化20~30min即可。


(2)預聚體類聚氨酯膠黏劑


預聚體(ti) 類聚氨酯膠黏劑的單組分型在常溫下可與(yu) 空氣中或被粘體(ti) 上的水蒸氣反應固化——濕固化聚氨酯膠黏劑。該膠黏劑使用方便,具有一定的韌性,但空氣中的濕度對粘接速度和粘接性能有一定影響。當加入氯化銨、尿素等作催化劑,可室溫固化,也可加溫固化。

濕固化型膠黏劑因有二氧化碳的釋放,膠層常有氣泡,導致缺陷。常將二氧化碳吸收劑或吸附劑摻入膠黏劑,以克服上述缺點,是木材、土木建築及結構用的良好膠黏劑;又常作密封膠,在汽車、建築及機械等行業(ye) 有重要作用。雙組分係列由聚酯樹脂和聚酯改性二異氰酸酯組合而成。

為(wei) 了提高膠黏劑的強度,一般可加入交聯劑,所有多官能活潑氫化合物都可作交聯劑,常用的是多元醇和多元胺,得到的交聯型聚氨酯膠黏劑可作為(wei) 結構膠黏劑,用於(yu) 金屬-金屬、金屬-陶瓷的粘接,同樣也可粘接橡膠、塑料、木材等非結構型材料。


(3)端封型聚氨酯膠黏劑


端封型聚氨酯是用苯酚或其他的羥基(如:醇類、3-二酮類)與(yu) 端異氰酸酯基反應生成具有氨酯結構的生成物,暫時封閉活潑的異氰酸基,使其在水中穩定,解決(jue) 在貯存中因吸收空氣中的水分而固化的缺點。當使用時可在一定溫度下解離封閉劑,釋放出活性異氰酸酯基團,發揮其固有的功能。該類膠黏劑雖為(wei) 液型,使用方便,但一般需在120℃以上的加熱條件下才能發揮作用。解離出的封閉劑揮發時起泡,或殘留在膠層,對粘接不利。推薦閱讀:矽酮密封膠和聚氨酯膠哪個(ge) 比較好?