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濕固化聚氨酯擴(kuò)鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-3-29 18:14:52 |
對(duì)濕固化聚氨酯擴(kuò)鏈劑的分類和濕固化聚氨酯擴(kuò)鏈劑的運(yùn)用做了簡明的闡述。從改性和應(yīng)用等方面對(duì)濕固化聚氨酯擴(kuò)鏈劑的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。
聚氨酯熱熔膠是以聚氨酯樹脂或預(yù)聚物為主體材料，配以各種助劑（如催化劑、抗氧劑、增黏劑及填料等）而制得的一類熱熔膠。聚氨酯熱熔膠可分為兩類：一類是熱塑性聚氨酯彈性體熱熔膠，即通常所說的聚氨酯熱熔膠；另一類是反應(yīng)性聚氨酯熱熔膠。
按反應(yīng)機(jī)理的不同，反應(yīng)性聚氨酯熱熔膠可分為濕固化型和封閉型，濕固化型聚氨酯熱熔膠（ polyurethane reactive moisture-curable hot-melt adhesive,簡寫為PUR）系單組分、無溶劑、環(huán)保型熱熔膠，它是以-NCO端基預(yù)聚體為基料，添加不與-NCO反應(yīng)的各類添加劑組成，加熱后熔融，并流動(dòng)分散涂覆于基材表面，被粘物黏合后冷卻并形成粘接，然后由于基材表面含有微量水分或其他含活潑氫的化合物或空氣中的濕氣，與異氰酸根（-NCO）反應(yīng)擴(kuò)鏈，從而生成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聚力大的一種熱熔膠。
由于其使用方便、性能又可與溶劑型熱熔膠相媲美，所以發(fā)展前景很好，被認(rèn)為是新一代的能提供優(yōu)異性能的熱熔膠[ 3 ]。PUR膠最先是由美國于20世紀(jì)80年代初開發(fā)出來的，我國于20世 紀(jì)末開始研制，經(jīng)過十多年的發(fā)展，在PUR膠的合 成、改性和應(yīng)用等方面獲得了一定的成果。
合成方法 濕固化聚氨酯熱熔膠的固化機(jī)理是：異氰酸酯基（-NCO）與合成的氨基甲酸酯基（-NHCOO-）反應(yīng) 生成脲基甲酸酯（ -NHCONH-），（-NHCONH-）再與（-NCO）反應(yīng)生成二脲結(jié)構(gòu)，（-NHCOO-）鏈節(jié)和（-NHCONH-）鏈節(jié)具有很高的極性，形成聚氨酯分子鏈的剛性結(jié)構(gòu)，從而使其具有高黏度、耐熱、耐水解以及耐化學(xué)品等性能，優(yōu)于一般的熱熔膠。
濕固化聚氨酯熱熔膠合成的原料主要有多元異氰酸酯、低聚物多元醇、溶劑、催化劑、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、增黏樹脂、抗氧劑和填料等，依據(jù)不同的配比，有不同的合成方法。
TANG等以聚四氫呋喃二醇（PTMG）（相對(duì)分子質(zhì)量分別為1000g/mol和2000g/mol）、二苯基甲烷4,4’-二異氰酸酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO）為主要原料制備出兩種不同的濕固化聚氨酯熱熔膠，并通過紅外光譜、凝膠色譜、熱分析、原子力顯微鏡等對(duì)制品的結(jié)構(gòu)和耐溫性進(jìn)行了分析，同時(shí)研究了制品的力學(xué)性能、固化時(shí)間、粘結(jié)強(qiáng)度和耐化學(xué)性能等。
產(chǎn)品名稱：4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(脂肪胺固化劑擴(kuò)鏈劑PACM,HMDA)
分子式：C13H26N2
產(chǎn)品描述：PACM（4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷）為一種無色透明至微黃色的脂環(huán)族二元伯胺，有胺味，可溶于其他溶劑。
活潑氫當(dāng)量：52.5
分子量：210.3
CAS: 1761-71-3
4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(脂肪胺固化劑擴(kuò)鏈劑PACM,HMDA)用于制備環(huán)境友好且透明的脂肪族異氰酸酯，是氨基甲酸酯、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑、用于紡織、造紙、人造革，也可用于染料、醫(yī)藥中間體。
結(jié)果顯示：此種方法制備的聚氨酯熱熔膠具有很好的耐熱、耐水和耐酸堿腐蝕性，抗張強(qiáng)度好，但是固化時(shí)間較長；與使用相對(duì)分子質(zhì)量為1000g/mol PTMG的制品相比，使用相對(duì)分子質(zhì)量為2000g/mol PTMG的制品具有更好的粘接強(qiáng)度。
徐鼎等則在此基礎(chǔ)上有所改進(jìn)，是以脂肪族聚碳酸亞乙酯多元醇（PEC）、聚己內(nèi)酯二醇（PCL）、PTMG、MDI、BDO和催化劑等為主要原料，采用預(yù)聚物法合成了幾種濕固化聚氨酯熱熔膠，并進(jìn)行了性能比較。
結(jié)果表明：熱熔膠中多元醇種類、催化劑及異氰酸根（-NCO）含量對(duì)熱熔膠的性能有較大的影響。相比之下，PEC型聚氨酯熱熔膠具有更好的性能，如拉伸強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度更強(qiáng)、耐水性能更好且具有可生物降解性，是一種新型的環(huán)保型膠黏劑。
趙飛等以多異氰酸酯（PAPI）和自制多元醇為原料，采用熔融縮聚法合成出了一種具有快速粘接定位功能的新型反應(yīng)性熱熔膠，并通過力學(xué)性能測試、紅外光譜和差示掃描量熱等手段對(duì)制品進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：使用此法合成的熱熔膠，結(jié)構(gòu)合理，且使用性能和耐熱性能很好。
候振龍等以聚己二酸丁二醇酯二醇（PBA）、PTMG和MDI為主要原料合成了-NCO含量不同的濕固化型聚氨酯熱熔膠，并測試了制品的拉伸剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。結(jié)果顯示：當(dāng)-NCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí)其力學(xué)性能最好，當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí)，固化時(shí)間最佳。
唐淑秀等也是以MDI代替TDI制備了濕固化聚氨酯熱熔膠，提高了-NCO含量，改善了膠膜的物理性能。
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