08-2合成树脂黏合剂热固性-聚氨酯黏合剂的生产.pptVIP

第八章 黏合剂Chapter 8 Adhesives 第二节 合成树脂黏合剂 一、热固性树脂黏合剂 一、热固性树脂黏合剂 主要品种 （三）聚氨酯黏合剂的生产 概述 １、异氰酸酯的化学反应 ２、聚氨酯胶黏剂的主要原料 ３、聚氨酯胶黏剂主要类型 ４、聚氨酯胶黏剂的生产 概 述 基本概念 聚氨酯胶黏剂：以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）为主体材料的胶黏剂统称为聚氨酯胶黏剂。 聚氨酯树脂：由各种异氰酸酯和含羟基化合物（如聚酯多元醇及聚醚多元醇）等通过逐步加成聚合制得的高分子化合物的统称。 概 述 聚氨酯胶黏剂的性质 高极性和反应性：具异氰酸酯基（—NCO）和氨基甲酸酯基 对多种材料具有极高的粘附性能，可胶接多孔性材料和表面光洁的材料 耐振动性、耐疲劳性较好 耐低温性能好 概 述 聚氨酯胶黏剂的分类 按剂型分类 ※水基型、热熔型、溶剂型和无溶剂型 按组成结构分类 ※多异氰酸酯：指以多异氰酸酯小分子直接作为胶黏剂。 ※封闭型异氰酸酯：指端基被暂时反应封闭，使用时可在一定温度下释放出异氰酸酯基而起胶接作用。 ※预聚体型聚氨酯：单组分和双组分两大类。 1、异氰酸酯化学反应 1、异氰酸酯化学反应 2、聚氨酯胶黏剂的主要原料 （1）多异氰酸酯 TDI (toluene diisocyanate)主要性质 按两种异构体含量的不同，工业上有三种规格的产品：(1)TDI-65含2,4-TDI65％，2,6-TDI35％；(2)TDI-80含2,4-TDI80％，2,6-TDI20％，最为常见；(3)TDI-100含2,4-TDI100％ TDI的分子量为174.2，密度1.22（20℃），粘度3 mPa·s，熔点:TDI-65为3.5～5.5℃，TDI-80为11.5～13.5℃，TDI-100为19.5～21.5℃。沸点251℃。蒸汽压为3.07 Pa（25℃）。 TDI毒性：呼吸刺激剂，人们长期吸入会引起中毒，所以TDI浓度超过安全极限（0.1ppm）时要有高效的通风设备。 TDI应用：TDI用于胶粘剂、涂层、密封剂、弹性体等，也是工业上生产软泡沫塑料的主要原料。 MDI 主要性质 MDI是固体，熔点37℃，室温时有生成二聚体的趋势。0℃贮存或40～50℃液态下贮存，可以减缓聚合反应的进行。MDI的分子量为250.3，密度1.19（50℃），凝固点37～38℃，沸点194～199℃，蒸汽压约为0.0013 Pa（25℃）。与TDI相比，MDI的蒸汽压小，所以毒性较小。MDI含有两个活性相同的异氰酸酯基。 生产聚氨酯的主要原料，制造硬质泡沫保温材料、高性能软质泡沫塑料、反应注射成型制品（汽车仪表板、方向盘）、胶粘剂、涂料、合成革、弹性体及合成纤维等。 PAPI 主要性质 PAPI具有多个官能度，可以形成交联密度高的聚氨酯，因此可在较高的温度环境下使用。 PAPI为褐色透明液体，—NCO含量为31.5，胺当量133.5，粘度250 mPa·s/25℃，相对密度(20℃／20 ℃)1.2，燃点218℃。蒸汽压2.13×10-7 Pa（25℃）。 HDI 主要性质 性状描述：无色透明液体，稍有刺激性臭味，易燃。不溶于冷水，溶于苯、甲苯、氯苯等有机溶剂。熔点-67℃，相对密度1.04，沸点130-132℃（99725Pa），闪点140℃，折射率1.4530。与醇、酸、胺能反应，遇水、碱会分解。在铜、铁等金属氯化物存在下能聚合。 用途：HDI系是脂肪族二异氰酸酯（ADI）中最重要的单体，约占ADI总需求量的60%。大部分HDI被制备成HDI缩二脲或HDI三聚体。HDI及HDI缩二脲、三聚体是生产聚氨酯涂料及聚氨酯弹性体的重要原料。以HDI 、HDI缩二脲或三聚体为原料生产的聚氨酯涂料，具有不泛黄、耐候性强等特点，广泛用于航空、汽车、建筑、木器、塑料、皮革等方面。该产品也用作干性醇酸树脂交联剂和合成纤维的原料 2、聚氨酯胶黏剂的主要原料 (２)多羟基化合物 多元醇结构与胶黏剂性能 ３、聚氨酯胶黏剂主要类型 （1）多异氰酸酯：指以多异氰酸酯小分子直接作为胶粘剂。最早使用的为二异氰酸酯硫化天然橡胶或丁苯橡胶。随后TDI、HDI和三苯基甲烷三异氰酸酯也广泛被应用。 由于异氰酸酯分子体积小且又溶于有机溶液中，故此类胶粘剂很容易渗透到一些多孔性材料中而进一步提高胶接强度。它能和被胶接物表面的水分及含水氧化物反应导致界面间产生化学键，如与纤维素中的结合水反应生成脲。 毒性大、柔韧性差，不适用于结构件的胶接。 ３、聚氨酯胶黏剂主要类型 （2）封闭型异氰酸酯： 此类胶粘剂是用一种化合物（如酚类、醇类、肟类、亚硫酸氢盐）将端基—NCO暂时保护起来，防止水或其他活性物质对它的作用，可解决在贮存中吸收空气中水分而固化的缺点。 使用时