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聚氨酯热熔胶配方分析及剖析
发布时间: 2020-10-19 13:40:16     发布人: 柘大检测

聚氨酯热熔胶是由热塑性聚氨酯(PU)为基料制成的一种热熔胶,包括热塑性聚氨酯热熔胶和反应型聚氨酯热熔胶。热熔胶在温室下是固体,当加热到一定的温度就会是黏状液体,冷却之后又是固体,并有很强的粘接作用,因此叫热熔胶。由于热熔胶粘合速度快、无毒、工艺简单,又有较好的粘合强度与柔韧性,所以在封装、纺织、制鞋等方面应用广泛。近年来在品种和性能方面又有新的发展。热熔型聚氨酯胶黏剂是其中较为重要的一种。

聚氨酯热熔胶可分为两种,一类是热塑性聚氨酯弹性体热熔胶,另一类是反应型聚氨酯热熔胶。

热塑性聚氨酯弹性体热熔胶是由分子量在15000以上的聚氨酯弹性体,增塑剂、增胶树脂以及促进剂、润滑剂、填料等精密混合而成。热塑性聚氨酯弹性体热熔胶是将线型的或带有少量支链的聚合物二元醇、低相对分子质量的扩链剂和异氰酸酯反应,生成链状的高分子化合物氨基甲酸酯,即聚氨酯。使用时加热到一定温度熔化涂布在基材表面,经冷却固化,固化过程主要是利用组成中氢键的作用而发生物理交联,具有优良的韧性和粘结强度;但交联度较低,耐热性和耐溶剂性能较差。


反应型聚氨酯热熔胶也称作反应型湿固化聚氨酯热熔胶.这类胶黏剂又分封闭型和湿固化热熔型。该类胶粘剂是以NCO端基预聚体作基料,配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂、催化剂、填料等添加剂,确保产物有较长的适用期和贮存期。反应型聚氨酯热熔胶粘剂的主要成分是聚酯或聚醚多元醇与多异氰酸酯合成的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体。预聚体熔融施胶后快速固化并具有一定的初始粘接强度,在进一步的后固化过程中,湿气逐渐扩散进入粘合剂层,与预聚体端异氰酸酯基发生反应形成脲、缩二脲和脲基甲酸酯,形成交联的大分子网状结构,从而表现出理想的耐热耐溶剂性能。反应型聚氨酯热熔胶对不同基材如橡胶、塑料、玻璃、金属、皮革、木材、织物等均具有良好的粘接能力,同时还具有相当高的内聚强度;广泛应用于汽车结构、零部件、纺织业及制鞋业、食品包装业、木材加工及家具行业、电子及电器行业等诸多领域

聚氨酯热熔胶固化原理:反应型湿固化聚氨酯热熔胶主要由聚醚或聚酯多元醇与二异氰酸酯等进行反应,生成端异氰酸酯(NCO)预聚体,当-NCO含量达到某一设定值时,加入不与一NCO反应的热塑性树脂、增粘树脂、填料以及抗氧剂、催化剂等助剂配制而成。使用时,将PUR加热熔融涂敷于被粘材料表面,然后将两个被涂物贴合,冷却后胶层凝聚起到粘接作用;随后利用环境中的潮气或被粘材料中的水分及其它含活泼氢化合物与一NCO基团发生反应、扩链,生成具有较高内聚力和粘接力的交联网状结构聚合物,进一步起到粘接作用。PUR中的一NCO基团与水或其它含活泼氢化合物的主要反应如下所示。

OCN-R-NCO+H2O→-RNHCOOH

-NCO+-NHCOO-→-N(CONH-)COO-

-NCO+-NHCONH-→-NC(CONH-)ONH-

由于反应中所生成的氨基甲酸酯链节(-NHCOO-)、脲链节(-NHCONH-)等极性很高,构成聚氨酯(PU)分子结构的刚性链节,使胶粘剂具有较高的强度和耐热性能,同时软段结构本身具有较强的耐低温性能,因此,PUR既具有热熔胶无溶剂、初粘性高和定位快等特性,又具有反应性胶粘剂的耐水耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能。由此可见,PUR不仅可用作胶粘剂,也可用作密封剂,并可粘接多孔性材料(如泡沫塑料、陶瓷、木材和织物等)和表面光洁材料(如钢、铝、不锈钢、金属箔、玻璃和橡胶等)。同时,对多孔性材料与表面光洁材料相互之间的粘接具有相当高的内聚强度,且可根据需要调整不同原料的配比,以取得从柔性到刚性的胶粘剂,常用于汽车、书籍装订、纺织、制鞋、木材加工、家具、建筑、电子及电器等领域。

常见的聚氨酯热熔胶主要由聚合物基体、增塑剂、增粘树脂以及促进剂、催化剂、润滑剂、填料、添加剂等组成。

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