聚氨脂是由哪種材料組成的
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-09-12分類:膠粘劑瀏覽:229
聚醚多元醇,MOCA交鏈劑,多異氰酸酯等,聚氨酯的合成的反應(yīng)是氫轉(zhuǎn)移的逐步聚合。是異氰酸酯,與羥基的反應(yīng)生成氨基甲酸酯基團(tuán),與水的反應(yīng)生成取代脲基團(tuán),同胺基的反應(yīng)生成取代脲基團(tuán),同羧基的反應(yīng)生成酰胺基基團(tuán)。是異氰酸脂與三元醇化合物,與氨基甲酸酯,同取代脲基團(tuán),與酰胺基團(tuán)的反應(yīng)等
聚氨酯膠對什么沒有粘性
聚氨酯膠粘劑在室溫下通常固化較慢,完全固化有時(shí)長達(dá)數(shù)天,如采用多組分復(fù)配可以明顯縮短室溫固化時(shí)間,更方便適用。
聚氨酯膠粘劑的耐高溫性能遠(yuǎn)不如其耐低溫性能,如用在食品包裝復(fù)合薄膜中,則需要其具有耐蒸煮性。引人納米粒子可顯著提高其耐熱性、拉伸強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度以及剝離強(qiáng)度等,但加入的納米材料要適當(dāng),若加入過多則可能會(huì)破壞部分大分子中硬段的有序排列而使力學(xué)性能下降。
制作雙組份聚氨酯密封膠的配方
在聚氨酯雙組份粘合劑中,其主劑通常是含有羥基的低聚物多元醇與多異氰酸酯的聚合物,而固化劑則通常是含有異氰酸酯基的多異氰酸酯與含有活性氫多元醇類的加成物,或是多異氰酸酯的自聚物。在使用時(shí),兩組份按比例混合后,主劑的羥基與固化劑的異氰酸酯基進(jìn)一步氨酯化反應(yīng),進(jìn)一步擴(kuò)鏈反應(yīng)生成網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu),形成牢固的粘接層,達(dá)到連接兩基材的目的。
聚氨酯膠粘劑的使用工藝?
① 表面處理
形成良好粘接的條件之一是對基材表面進(jìn)行必要的處理。
被粘物表面常常存在著油脂?灰塵等弱界面層,受其影響,建立在弱界面層上的粘接所得粘接強(qiáng)度不易提高。對那些與膠粘劑表面張力不匹配的基材表面,還必須進(jìn)行化學(xué)處理。表面處理是提高粘接強(qiáng)度的首要步驟之一。
②清洗脫脂
一些金屬?塑料基材的表面常常易被汗?油?灰塵等污染,另外,塑料表面還有脫模劑,所以這樣的塑料與膠粘層僅形成弱的粘接界面。
對聚氨酯膠粘劑來講,金屬或塑料表面的油脂與聚氨酯相容性差,而存在的水分會(huì)與膠粘劑中的一NCO基團(tuán)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,使膠與基材接觸表面積降低,且使膠粘層內(nèi)聚力降低,因而粘接前 必須進(jìn)行表面清洗?干燥處理。一般是用含表面活性劑及有機(jī)溶劑的堿水進(jìn)行清洗,再水洗干燥,或用有機(jī)溶劑(如丙酮?四氯化碳?乙醇等)直接清洗。對有銹跡的金屬一般要先用砂紙?鋼絲刷除去表面鐵銹。
③粗糙化處理
對光滑表面一般須進(jìn)行粗糙化處理,以增加膠與基材的接觸面積。膠粘劑滲入基材表面凹隙或孔隙中,固化后起“釘子?鉤子?棒子”似的嵌定作用,可牢固地把基材粘在一起。
常用的方法有噴砂?木銼粗化?砂紙打磨等。但過于粗糙會(huì)使膠粘劑在表面的浸潤受到影響,凹處容易殘留或產(chǎn)生氣泡,反而會(huì)降低粘接強(qiáng)度。如果用砂磨等方法又容易損傷基材,所以宜采用涂底膠?浸蝕?電暈處理等方法改變其表面性質(zhì),使之易被聚氨酯膠粘劑粘接。
④金屬表面化學(xué)處理
對金屬表面可同時(shí)進(jìn)行除銹?脫脂?輕微腐蝕處理,可用的處理劑很多。一般是酸性處理液。如對鋁?鋁合金,可用重鉻酸鉀/濃硫酸/水(質(zhì)量比約10/100/300)混合液,在70-12℃浸5-10min,水洗,中和,再水洗,干燥。對鐵可用濃硫酸(鹽酸)與水1:1混合,室溫浸5-10min,水洗,干燥。或用重鉻酸鉀/濃硫酸/水混合液處理。
⑤塑料及橡膠的表面化學(xué)處理
多數(shù)極性塑料及橡膠只須對表面進(jìn)行粗糙化處理及溶劑脫脂處理。不過聚烯烴表面能很低,可采用化學(xué)方法等增加其表面極性,有溶液氧化法?電暈法?氧化焰法等。
a.化學(xué)處理液可用重鉻酸鉀/濃硫酸/水(質(zhì)量比75/1500/12,或5g/55ml/8ml等配比),PP或PE于70℃浸1—10min或室溫浸泡①5h后,水洗?中和?水洗?干燥。
b.電暈處理 用高頻高壓放電,使塑料表面被空氣中氧氣部分氧化,產(chǎn)生羰基等極性基團(tuán)。常常是幾種表面處理方法相結(jié)合,如砂磨→腐蝕→清洗→干燥。
⑥上底涂劑
為了改善粘接性能,可在已處理好的基材表面涂一層很薄的底涂劑(底膠),底涂還可保護(hù)剛處理的被粘物表面免受腐蝕和污染,延長存放時(shí)間。
聚氨酯膠粘劑和密封膠常用的底涂劑有:聚氨酯清漆(如聚氨酯膠粘劑或涂料的稀溶液);多異氰酸酯膠粘劑(如PAPI稀溶液);有機(jī)硅偶聯(lián)劑的稀溶液;環(huán)氧樹脂稀溶液等。
⑦膠粘劑的配制
單組分聚氨酯膠粘劑一般不需配制,可按操作要求直接使用,這也是單組分膠的使用方便之處。
對于雙組分或多組分聚氨酯膠,應(yīng)按說明書要求配制,若知道組分的羥基含量及異氰酸酯基的含量,各組分配比可通過化學(xué)計(jì)算而確定,異氰酸酯指數(shù)R=NCO/OH一般在0.5—1.4范圍。
一般來說,雙組分溶劑型聚氨酯膠粘劑配膠時(shí),兩組分配比寬容度比非溶劑型大一些,但若配膠中NCO基團(tuán)過量太多,則固化不完全,且固化了的膠粘層較硬,甚至是脆性;若羥基組分過量較多,則膠層軟粘?內(nèi)聚力低?粘接強(qiáng)度差。無溶劑雙組分膠配比的寬容度比溶劑型的小一些,這是因?yàn)楦鹘M分的初始分子量較小,若其中一組分過量,則造成固化慢且不易完全,膠層表面發(fā)粘?強(qiáng)度低。
已調(diào)配好的膠應(yīng)當(dāng)天用完為宜,因?yàn)榕涑傻哪z適用期有限。適用期即配制后的膠粘劑能維持其可操作施工的時(shí)間。粘度隨放置時(shí)間而增大,因而操作困難,直至膠液失去流動(dòng)性?發(fā)生凝膠而失效。不同品種?牌號的聚氨酯膠粘劑適用期不一樣,從幾分鐘至幾天不等。在工業(yè)生產(chǎn)上大量使用時(shí),應(yīng)預(yù)先做適用期試驗(yàn)。
若膠粘劑組分中含有催化劑,或?yàn)榱思涌旃袒俣仍谂淠z時(shí)加入了催化劑,則適用期較短。另外,環(huán)境溫度對適用期影響較大,夏季適用期短,冬季長。經(jīng)氨酯級有機(jī)溶劑稀釋的雙組分聚氨酯膠,適用期可延長。一般溶劑型雙組分膠粘劑如,軟塑復(fù)合薄膜用雙組分聚氨酯膠粘劑,適用期應(yīng)大于8h(即一個(gè)工作日)。
若配好的膠當(dāng)天用不完,可適當(dāng)稀釋,并上蓋封閉,陰涼處存放,第二天上班時(shí)檢查有無變濁或凝膠現(xiàn)象,若膠液外觀無明顯變化?流動(dòng)性好,則仍可使用,一般可分批少量兌人新配的膠中。若已變質(zhì),則應(yīng)棄去。
為了降低粘度,便于操作,使膠液涂布均勻,并有利于控制施膠厚度,可加入有機(jī)溶劑進(jìn)行稀釋。聚氨酯膠可用的稀釋劑有丙酮?丁酮?甲苯?醋酸乙酯等。
加入催化劑能加快膠的固化速度。固化催化劑一般是有機(jī)錫類化合物。
⑧粘接施工
a.涂膠
涂布(上膠)的方法有噴涂?刷涂?浸涂?輥涂等,一般根據(jù)膠的類型?粘度及生產(chǎn)要求而決定,關(guān)鍵是保證膠層均勻?無氣泡?無缺膠。
涂膠量(實(shí)際上與膠層厚度有關(guān))也是影響剪切強(qiáng)度的一個(gè)重要因素,通常在一定范圍內(nèi)剪切強(qiáng)度較高。如果膠層太薄,則膠粘劑不能填滿基材表面凹凸不平的間隙,留下空缺,粘接強(qiáng)度就低。當(dāng)膠層厚度增加,粘接強(qiáng)度下降。一般認(rèn)為,搭接剪切試樣承載負(fù)荷時(shí),被粘物及膠層自己變形,膠層被破壞成—種剝離狀態(tài),剝離力的作用降低了表觀的剪切強(qiáng)度值。
b.晾置
對于溶劑型聚氨酯膠粘劑來說,涂好膠后需晾置幾分鐘到數(shù)十分鐘,使膠粘劑中的溶劑大部分揮發(fā),這有利于提高初粘力。必要時(shí)還要適當(dāng)加熱,進(jìn)行鼓風(fēng)干燥(如復(fù)合薄膜層壓工藝)。否則,由于大量溶劑殘留在膠中,固化過程容易在膠層中形成氣泡,影響粘接質(zhì)量。對于無溶劑聚氨酯膠粘劑來說,涂膠后即可將被粘物貼合。
c.粘接
這一步驟是將已涂過膠的被粘物粘接面貼合起來,也可使用夾具固定粘接件,保證粘接面完全貼合定位,必要時(shí)施加一定的壓力,使膠粘劑更好地產(chǎn)生塑性流動(dòng),以浸潤被粘物表面,使膠粘劑與基材表面達(dá)到最大接觸。
⑨膠粘劑的固化
大多數(shù)聚氨酯膠粘劑在粘接時(shí)不立即具有較高的粘接強(qiáng)度,還需進(jìn)行固化。所謂固化就是指液態(tài)膠粘劑變成固體的過程,固化過程也包括后熟化,即初步固化后的膠粘劑中的可反應(yīng)基團(tuán)進(jìn)一步反應(yīng)或產(chǎn)生結(jié)晶,獲得最終固化強(qiáng)度。對于聚氨酯膠粘劑來說,固化過程是使膠中NCO基團(tuán)反應(yīng)完全,或使溶劑揮發(fā)完全?聚氨酯分子鏈結(jié)晶,使膠粘劑與基材產(chǎn)生足夠高的粘接力的過程。
聚氨酯膠粘劑可室溫固化,對于反應(yīng)性聚氨酯膠來說,若室溫固化需較長時(shí)間,可加催化劑促進(jìn)固化。為了縮短固化時(shí)間,可采用加熱的方法。加熱不僅有利于膠粘劑本身的固化,還有利于加速膠中的NCO基團(tuán)與基材表面的活性氫基團(tuán)相反應(yīng)。加熱還可使膠層軟化,以增加對基材表面的浸潤,并有利于分子運(yùn)動(dòng),在粘接界面上找到產(chǎn)生分子作用力的“搭檔”。
加熱對提高粘接力有利。固化的加熱方式有烘箱或烘道?烘房加熱,夾具加熱等。對于傳熱快的金屬基材可采用夾具加熱,膠層受熱比烘箱加熱快。
加熱過程應(yīng)以逐步升溫為宜。溶劑型聚氨酯膠要注意溶劑的揮發(fā)速度。在晾置過程中,大部分溶劑已揮發(fā)掉,剩余的溶劑慢慢透過膠粘層向外擴(kuò)散,若加熱過快則溶劑在軟化了的膠層中氣化鼓泡,在接頭中形成氣泡,嚴(yán)重的可將大部分未固化?呈流粘態(tài)的膠粘劑擠出接頭,形成空缺會(huì)影響粘接強(qiáng)度。對于雙組分無溶劑膠粘劑及單組分濕固化膠粘劑,加熱也不能太快,否則NCO基團(tuán)與膠中或基材表面?空氣中的水分加速反應(yīng),產(chǎn)生的CO2氣體來不及擴(kuò)散,而膠層粘度增加很快,氣泡就留在膠層中。
單組分濕固化聚氨酯膠粘劑主要靠空氣中的水分固化,故應(yīng)維持一定的空氣濕度,宜以室溫緩慢固化為宜。若空氣干燥,可甲平少量水分于涂膠面,以促進(jìn)固化。若膠被夾于干燥?硬質(zhì)的被粘物之間,且膠層較厚時(shí),界面及外界的水分不易滲入膠中,則易固化不完全,這種情況下可以在膠中注入極少量水分。
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