聚氨酯胶粘剂概述南京林业大学季永新课件.ppt

1、 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂 概述概述 南京林业大学南京林业大学-季永新季永新o 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(Polyurethane Adhesive)是指在是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团分子链中含有氨基甲酸酯基团(NHCOO)和和/或异或异氰酸酯基氰酸酯基(NCO)的胶粘剂。它具有优异的性能，且的胶粘剂。它具有优异的性能，且应用领域广泛。德国应用领域广泛。德国Bayer公司公司的聚氨酯胶粘剂专家的聚氨酯胶粘剂专家Gunter Festel指出：聚氨酯胶粘剂的多样性几乎为指出：聚氨酯胶粘剂的多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决的方法。每一种粘接难题都准备了解决的方法。 聚氨酯聚氨酯胶粘剂胶粘

2、剂 聚氨酯胶黏剂因含有极性很强、化学活泼性很高的聚氨酯胶黏剂因含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基，它与含有活泼氢的材料，如泡沫塑异氰酸酯基和氨酯基，它与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学胶玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学胶接力。接力。 聚氨酯胶黏剂的特点聚氨酯胶黏剂的特点o 调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软缎与硬段调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软缎与硬段比例及结构，制成不同硬度和伸长率的胶黏剂。比例及结构，制成不同硬度

3、和伸长率的胶黏剂。o 可加热固化，也可以室温固化。可加热固化，也可以室温固化。o 固化属于加聚反应，没有副产物产生，因此不易使固化属于加聚反应，没有副产物产生，因此不易使胶合层产生缺陷。胶合层产生缺陷。o 低温和超低温性能特别优良，超过所有其他类型的低温和超低温性能特别优良，超过所有其他类型的胶黏剂。其胶合层可在胶黏剂。其胶合层可在-196 ，甚至，甚至-253 下使用。下使用。o 具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧及防霉菌等性能。品、耐臭氧及防霉菌等性能。聚氨酯树脂的合成聚氨酯树脂的合成o 聚氨酯的合成有多种途径，但广泛应用的是

4、聚氨酯的合成有多种途径，但广泛应用的是二元二元、多元多元异氰酸酯与异氰酸酯与末端含羟基末端含羟基的聚酯多元醇或聚醚多元的聚酯多元醇或聚醚多元醇进行反应。当只用双官能团反应物时，可以制成线醇进行反应。当只用双官能团反应物时，可以制成线型聚氨酯。型聚氨酯。 (n+1) OCNRNCO+nHOOHOCNRNH COOOCNHORNCOno 若用含若用含OH或含或含NCO组分的官能度是三或更组分的官能度是三或更多，则生成有支链或交联的聚合物。最普通的交联多，则生成有支链或交联的聚合物。最普通的交联反应是多异氰酸酯与三官能度的多元醇反应的交联反应是多异氰酸酯与三官能度的多元醇反应的交联结构。结构。NH

5、C OOOOC NHC ONHO+NCO3HOOHOH聚氨酯树脂固化剂聚氨酯树脂固化剂 聚氨酯聚氨酯 脂固化剂为异氰酸酯封端的预聚体，有加成物脂固化剂为异氰酸酯封端的预聚体，有加成物、缩二脲及三聚体等，主要用于带有活泼氢的树脂的交联、缩二脲及三聚体等，主要用于带有活泼氢的树脂的交联固化，以提高树脂的综合性能。固化，以提高树脂的综合性能。 加成物加成物CH2OCCH2COONHCNHCOOONHCH3CH3N=C=OCH3N=C=ON=C=OCH3CH2NCNCNCOOOCH3H3CN=C=OO=C=NH3CN=C=O三聚体三聚体缩二脲缩二脲OCN(CH2)6NCCNHONHO(CH2)6(CH

6、2)6NCONCO一、溶剂型聚氨酯胶粘剂一、溶剂型聚氨酯胶粘剂溶剂型聚氨酯胶粘剂有单组份和双组份二溶剂型聚氨酯胶粘剂有单组份和双组份二种，分酯溶和醇溶两种，主要用于复膜、制鞋种，分酯溶和醇溶两种，主要用于复膜、制鞋和结构胶接等。和结构胶接等。1、PU复膜胶复膜胶 溶剂型聚氨酯复膜胶大多为双组份，由溶剂型聚氨酯复膜胶大多为双组份，由异氰酸异氰酸酯与聚酯或聚醚扩链得到端酯与聚酯或聚醚扩链得到端OH基的预聚体，使基的预聚体，使用时加一定量用时加一定量NCO组分交联固化。如现在的乙组分交联固化。如现在的乙酸乙酯为溶剂的复膜胶。酸乙酯为溶剂的复膜胶。 国产国产PU胶粘剂用于耐蒸煮复合材料，特别是用于铝塑

7、胶粘剂用于耐蒸煮复合材料，特别是用于铝塑结构复合包装材料的粘接，存在质量不稳定、粘接强度不高结构复合包装材料的粘接，存在质量不稳定、粘接强度不高等弊病，所以国内用于耐蒸煮铝塑复合结构的胶粘剂及其技等弊病，所以国内用于耐蒸煮铝塑复合结构的胶粘剂及其技术设备还主要依赖进口。术设备还主要依赖进口。OH基预聚体中的聚酯对耐热性有较大影响，基预聚体中的聚酯对耐热性有较大影响，合成聚酯的苯二甲酸耐热顺序为：合成聚酯的苯二甲酸耐热顺序为：对苯二甲酸对苯二甲酸 间苯二甲酸间苯二甲酸 邻苯二甲酸邻苯二甲酸 但酯化活性以对苯二甲酸最低，一般用对苯二但酯化活性以对苯二甲酸最低，一般用对苯二甲酸二甲酯酯交换制备甲酸二

8、甲酯酯交换制备-OH-OH聚酯。聚酯。DMT1.66mol1,4-环己烷环己烷二甲醇二甲醇1.73mol乙二醇乙二醇2.71mol间苯二甲酸间苯二甲酸1.31mol新戊二醇新戊二醇 2.4mol己二酸己二酸2.35mol1,6-己二醇己二醇1.30mol 癸二酸癸二酸1.46mol耐蒸煮耐蒸煮-OH聚酯聚酯 将对苯二甲酸二甲酯和所有醇及催化剂投入反应釜中，将对苯二甲酸二甲酯和所有醇及催化剂投入反应釜中，在氮气保护下升温至在氮气保护下升温至 130以上时，物料熔融。开启搅拌，以上时，物料熔融。开启搅拌，150则酯交换开始，则酯交换开始，160200下酯交换反应约下酯交换反应约 2h 可蒸出理论值

9、可蒸出理论值95%的甲醇。然后加入间苯二甲酸、己二酸、的甲醇。然后加入间苯二甲酸、己二酸、癸二酸于癸二酸于 180200进行混合酯化。当酸值进行混合酯化。当酸值 300m/min），提高劳动生产率和经济效益。目前），提高劳动生产率和经济效益。目前无溶剂无溶剂PU胶以进口及合资为主。胶以进口及合资为主。 在在25下，胶水的粘度范围较广，下，胶水的粘度范围较广，A组分粘度大致组分粘度大致在在1000一一9000mPa. S， B组分组分400一一7000mPa. s。在高的粘度下，胶水的涂布性能受到影响，需要通过提高在高的粘度下，胶水的涂布性能受到影响，需要通过提高胶水温度来降低粘度，通过研究、总

10、结和上机试胶发现，胶水温度来降低粘度，通过研究、总结和上机试胶发现，胶水的涂布粘度一般在胶水的涂布粘度一般在700-3500Pa. s，涂布温度一般，涂布温度一般要要30一一40 C，也有些粘度更高的胶水需要温度更高，以，也有些粘度更高的胶水需要温度更高，以保证良好的涂布性。保证良好的涂布性。 无溶剂复合胶的粘度无溶剂复合胶的粘度 无溶剂型双组份聚氨醋复合粘合剂，从无溶剂型双组份聚氨醋复合粘合剂，从A和和B组分混合组分混合起，反应就开始了，混合后的胶水随时间延长粘度不断上起，反应就开始了，混合后的胶水随时间延长粘度不断上升，因此，胶水要即配即用，不可混合后长时间放置不用，升，因此，胶水要即配即

11、用，不可混合后长时间放置不用，一般混合后的胶水经过一般混合后的胶水经过30min后粘度明显变大，就不能再后粘度明显变大，就不能再使用，需要换新胶。使用，需要换新胶。无溶剂无溶剂PU复膜胶制备方法：复膜胶制备方法：无溶剂无溶剂PU胶构成：胶构成：NCO组分：由聚酯或聚醚与过量的组分：由聚酯或聚醚与过量的MDI预聚得到预聚得到NCO含量含量15 18%OH组分：由蓖麻油或聚醚改性的聚酯多元醇组分：由蓖麻油或聚醚改性的聚酯多元醇OH羟值羟值150 170KOHmg/g异氰酸酯与聚酯或聚醚扩链得到端异氰酸酯与聚酯或聚醚扩链得到端NCO的预聚体，的预聚体，使用时加一定量使用时加一定量OH树脂交联固化树脂

12、交联固化(高盟的产品）。高盟的产品）。无溶剂低粘度无溶剂低粘度NCO组分的制备难度较大，一般采组分的制备难度较大，一般采用用MDI50，但，但MDI50容易自聚，造成胶的透明性容易自聚，造成胶的透明性下降，这是复膜胶中不许的，必须选用合适的阻聚剂。下降，这是复膜胶中不许的，必须选用合适的阻聚剂。NCO的含量对粘度影响较大，一般的含量对粘度影响较大，一般NCO%大于大于15%。OH基预聚体中的聚醚不利于耐热性，但柔基预聚体中的聚醚不利于耐热性，但柔韧性好、剥离强度高，与聚酯复合使用有利于提高韧性好、剥离强度高，与聚酯复合使用有利于提高综合性能。蓖麻油的改性能大大提高复膜胶的剥离综合性能。蓖麻油的

13、改性能大大提高复膜胶的剥离强度。强度。例例1：透明双组分无溶剂：透明双组分无溶剂PU胶胶OH组分：组分：OH组分的制备方法很多，有：组分的制备方法很多，有：混合聚醚，如混合聚醚，如PPG2000、PPG1000、PPG400或与异氰酸酯或与异氰酸酯的加成物的加成物聚酯、聚醚的混合物，如苯二甲酸的乙二醇、二乙二醇、丙二醇酯聚酯、聚醚的混合物，如苯二甲酸的乙二醇、二乙二醇、丙二醇酯等与上述聚醚的混合物等与上述聚醚的混合物植物油改性聚酯，如蓖麻油、醇解大豆油、羟基醇酸树脂、羟基聚植物油改性聚酯，如蓖麻油、醇解大豆油、羟基醇酸树脂、羟基聚酯等酯等OH组分配方例：组分配方例：大豆油大豆油1mol甘油甘油

14、2mol苯酐苯酐5mol二甘醇二甘醇7mol新戊二醇新戊二醇2mol工艺：工艺：大豆油与所有醇加入反应釜，在大豆油与所有醇加入反应釜，在220C下醇解至醇下醇解至醇的容忍度合格，降温至的容忍度合格，降温至180C，加入苯酐升温至，加入苯酐升温至220C酯化至酸值小于酯化至酸值小于5mgKOH/gNCO组分：组分： NCO组分的制备方法：组分的制备方法：PPG2000、PPG1000、PPG400与异氰酸酯的加与异氰酸酯的加成物成物PPG2000、PPG1000、PPG400或聚酯与异氰酸或聚酯与异氰酸酯的加成物，其中聚酯为液态低分子量的苯二甲酸或已酯的加成物，其中聚酯为液态低分子量的苯二甲酸或

15、已二酸的乙二醇、二甘醇、二酸的乙二醇、二甘醇、1,4丁二醇酯丁二醇酯NCO组分配方：组分配方：邻苯二甲酸己二酸二甘醇酯邻苯二甲酸己二酸二甘醇酯 1.1molPPG2000 3mol三羟甲基丙烷三羟甲基丙烷1.1mol MDT 35molNCO组分组分MDI50 0. 15mo1多羟基聚醚混合物多羟基聚醚混合物0. 035- 0. O5mol邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯0. 5- 3%(重量份重量份)二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡0. 3- 0. 5%(重量份重量份)白炭黑白炭黑1- 5%(重量份重量份)氧化钙氧化钙1- 5%(重量份重量份)例例2：填料增强型无溶剂：填料增强型无溶剂PU复

16、膜胶复膜胶OH组分：组分：MDI 0. 1mol多羟基聚醚混合物多羟基聚醚混合物0. 1- 0. 12mo1二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡0. 1- 0. 5%(重量份重量份)白炭黑或氧化钙白炭黑或氧化钙1- 5%(重量份重量份)胺类催化剂胺类催化剂0. 02mo1其它助剂其它助剂1- 5%(重量份重量份)其中多羟基聚醚混合物中三羟基聚醚和二羟基聚其中多羟基聚醚混合物中三羟基聚醚和二羟基聚醚物质的量比约为醚物质的量比约为1: 8 9。例例3 车辆夹层内镶板胶粘剂车辆夹层内镶板胶粘剂-OH组份：组份：N204 38N303 20N350 20邻苯二甲酸、二甘醇聚酯邻苯二甲酸、二甘醇聚酯(M=4

17、00) 12乙二醇乙二醇 10配制：配制：上述多元醇上述多元醇 100水水 1二月桂酸二丁基锡二月桂酸二丁基锡 0.1%乙酸钾：二甘醇乙酸钾：二甘醇=1：3 1 MDI 175例例4：复合膜胶：复合膜胶-OH组份：组份：二聚酸二聚酸 0.01mol已二酸已二酸 0.18对苯二甲酸对苯二甲酸 0.14二甘醇二甘醇 0.10新戊二醇新戊二醇 0.171,4-丁二醇丁二醇 0.17 上述组份上述组份200 C下反应下反应4小时，然后在氮气保护和真小时，然后在氮气保护和真空度空度0.266kPa下抽至酸值小于下抽至酸值小于1mgKOH/g，树脂羟，树脂羟值值140mgKOH/g。-NCO组份：组份：P

18、PG1000 0.38molPTMEG(M=1000) 0.04MDI 2.1 上述上述70 C反应反应2小时后加入：小时后加入：HDI三聚体三聚体 0.02配制：配制： 按按-NCO/-OH=1.6：1混合两组份，粘合后放置混合两组份，粘合后放置三天。三天。例例5： 软包装复合胶软包装复合胶羟基聚酯羟基聚酯(-OH)：A已二酸已二酸 970二甘醇二甘醇 600丙二醇丙二醇 300钛酸四丁酯钛酸四丁酯 0.2 上述上述160 C下下2小时，然后以每小时小时，然后以每小时10 15 C速度速度升至升至230 C，反应，反应2.5小时，然后真空小时，然后真空2小时。小时。异氰酸酯组份异氰酸酯组份(

19、-NCO)：BMDI 730IPDI 50一缩二丙二醇一缩二丙二醇 115 在在80 C下将一缩二丙二醇滴入两种异氰酸酯中，反下将一缩二丙二醇滴入两种异氰酸酯中，反应应2小时。加入：小时。加入：N3200 220 A：B=10：9例例6：无溶剂双份：无溶剂双份PU胶胶A组份：组份：羟基聚酯：羟基聚酯： 间苯二甲酸：已二酸：乙二醇：丙二醇间苯二甲酸：已二酸：乙二醇：丙二醇 =1：2：3：0.6上述羟基聚酯上述羟基聚酯 100PPG2000 5001,4-丁二醇丁二醇 5MDI 350IPDI 30B组份：组份：前述聚酯前述聚酯 720PPG1000 250蓖麻油蓖麻油 10环氧树脂环氧树脂 10

20、A：B=2:1例例7：橡胶改性：橡胶改性A组分：组分：液化液化MDI 4molPPG1000 1 在在50 C下将下将PPG1000滴入滴入MDI中，反应中，反应3小时小时B组份：组份：已二酸已二酸 25间苯二甲酸间苯二甲酸 15对苯二甲酸对苯二甲酸 10二甘醇二甘醇 46端羟基液体丁苯橡胶端羟基液体丁苯橡胶 2端羧基液体丁腈橡胶端羧基液体丁腈橡胶 2 上述物料在上述物料在145 320 C下反应，在后期降至下反应，在后期降至250 C以下真空脱水。以下真空脱水。A:B(-NCO/-OH)=1.5：1例例8聚氨酯改性室温固化环氧结构胶聚氨酯改性室温固化环氧结构胶聚氨酯预聚体合成聚氨酯预聚体合成

21、在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的干燥三口圆底烧在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的干燥三口圆底烧瓶中加入瓶中加入N220，加热到，加热到110，抽真空，减压脱水，抽真空，减压脱水2 h。加入加入TDI，通氮气保护，搅拌升温至，通氮气保护，搅拌升温至7580，反应，反应23 h后，制得端后，制得端NCO聚氨酯预聚体。聚氨酯预聚体。环氧结构胶的制备环氧结构胶的制备在三口烧瓶中按比例加入环氧树脂和制得的聚氨酯预在三口烧瓶中按比例加入环氧树脂和制得的聚氨酯预聚体，通氮气保护。于聚体，通氮气保护。于75下反应下反应2 h，加入几滴二月桂，加入几滴二月桂酸二丁基锡，继续反应酸二丁基锡，继续反应0. 5 h

22、，即得改性环氧树脂。使用，即得改性环氧树脂。使用前按比例加入混合胺固化剂混合均匀。前按比例加入混合胺固化剂混合均匀。3、水性聚氨酯、水性聚氨酯将带有亲水基团的聚氨酯预聚体以机械方式将带有亲水基团的聚氨酯预聚体以机械方式分散于水中形成乳液。分散于水中形成乳液。亲水基团在应用时可通过交联剂除去。亲水基团在应用时可通过交联剂除去。水性聚氨酯广泛用于造纸、油墨、涂料及胶水性聚氨酯广泛用于造纸、油墨、涂料及胶粘剂领域。粘剂领域。水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法用用DMPA引入羧基引入羧基 水性聚氨酯由低聚物二元醇、二异氰酸酯和含羧基的水性聚氨酯由低聚物二元醇、二异氰酸酯和含羧基的二羟基化合物预聚

23、而成。二羟基化合物预聚而成。HOOH+OCNNCO+HOH2CCCH3COOHCH2OHOCNCH2CCH2CH3COOHNCOOCNCH2CCH2CH3COOHNCONEt3OCNCH2CCH2CH3COOHNEt3NCOH2OCOO- N+HEt3以半酯引入羧基以半酯引入羧基HOOHOH+COCOOHOOHOCHCOHCCOHOHOOHCOOH聚氨酯聚氨酯-多胺多胺-二元酸酐引入羧基二元酸酐引入羧基OCNNCO + H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2NCOHNNHCO(NCH2CH2NHCONHNHCO)nNCH2CH2NH2CH2CH2NH2H2NH2CH2CH2NH2CH2CCH

24、2CH2NH2R(CO)2ONCOHNNHCO(NCH2CH2NHCONHNHCO)nNCH2CH2NHCORCOOHCH2CH2NHCORCOOHHOOCRCOHNH2CH2CHOOCRCOHNH2CH2CCH2CH2NHCORCOOHNH3 H2OPU乳液阳离子水性聚氨酯阳离子水性聚氨酯 以叔胺基二醇为扩链剂以叔胺基二醇为扩链剂HOOH + OCNNCO + HONOHCH3OCNNCH3NCH3NCOHAN+CH3N+CH3HA-HA-聚氨酯脲聚氨酯脲-多胺中间体多胺中间体OCNNCO + H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2NCOHNNHCO(NCH2CH2NHCONHNHCO)n

25、NCH2CH2NH2CH2CH2NH2H2NH2CH2CH2NH2CH2CCH2CH2NH2OCH2ClNCOHNNHCO(NCH2CH2NHCONHNHCO)nNCH2CH2NHCH2CHCH2ClCH2CH2NHCH2CHCH2ClClCH2CHCH2HNH2CH2CClCH2CHCH2HNH2CH2CCH2CH2NHCH2CHCH2ClHOHOOHOHOH例例1：水性聚氨酯革水性聚氨酯革水性聚氨酯革中用的多元醇有聚酯和聚醚，聚酯拉伸水性聚氨酯革中用的多元醇有聚酯和聚醚，聚酯拉伸强度和延伸率高，但低温柔性低、脆。聚醚拉伸强度低强度和延伸率高，但低温柔性低、脆。聚醚拉伸强度低，但延伸率高，低

26、温柔性佳。一般两者混合使用。，但延伸率高，低温柔性佳。一般两者混合使用。合成条件为：合成条件为：NCO/-OH=1.3 1.5，PPG：聚酯（分子量：聚酯（分子量2000）80：20 40：60二羟甲基丙酸：总固体分的二羟甲基丙酸：总固体分的3.6 5%交联剂：三或六甲氧甲基三聚氰胺交联剂：三或六甲氧甲基三聚氰胺异氰酸酯：异氰酸酯：IPDI、HDI、TDI。IPDI适合做较高适合做较高固含的乳液，综合性能固含的乳液，综合性能IPDI最优。最优。 目前贝尔已将水性聚氨酯用于汽车内饰胶，将水性聚目前贝尔已将水性聚氨酯用于汽车内饰胶，将水性聚氨酯涂于氨酯涂于PVC膜表面，在膜表面，在130 150

27、C下交联并压出下交联并压出花纹。花纹。PPG 15 将将PPG、PTMG、PTMG 15 PTMG、DMF、DMPADMPA 2.39 入釜、加入入釜、加入TDI反应一反应一DMF 6 段时间后加入段时间后加入TMP、反、反TDI 9.45 应结束时加丙酮并加三应结束时加丙酮并加三TMP 0.3 乙胺中和，然后高速乳乙胺中和，然后高速乳丙酮丙酮 2 化于水中。化于水中。三乙胺三乙胺 1.7 树脂中的亲水基团与一定量的六甲氧甲基三聚氰胺树脂中的亲水基团与一定量的六甲氧甲基三聚氰胺交联以达到耐水的目的。交联以达到耐水的目的。CNNCCNNNNCH2OCH3CH2OCH3CH2OCH3CH2OCH3

28、CH2OCH3CH3OH2C 在干燥氮气保护下，将真空脱水后的聚醚二元醇、甲在干燥氮气保护下，将真空脱水后的聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和丙烯酸丁酯按照计量加入苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和丙烯酸丁酯按照计量加入三口瓶中，混合均匀后将温度升至三口瓶中，混合均匀后将温度升至70 75 左右，反左右，反应约应约 2h; 然后加入环氧树脂，反应约然后加入环氧树脂，反应约 1 2h，当异氰，当异氰酸根含量达到理论值时，降温至酸根含量达到理论值时，降温至 15 以下，加入乙二胺以下，加入乙二胺的水溶液，边乳化、边扩链、边中和，反应约的水溶液，边乳化、边扩链、边中和，反应约 1. 5 2h。最后

29、升温至最后升温至 80，加入过硫酸钾水溶液，反应约，加入过硫酸钾水溶液，反应约 2h，即，即可得到改性的水性聚氨酯粘合剂。丙烯酸丁酯用量在可得到改性的水性聚氨酯粘合剂。丙烯酸丁酯用量在25%左右。左右。丙烯酸酯改性水性丙烯酸酯改性水性PU例例2：双组分水性聚氨酯复合软包装胶粘剂：双组分水性聚氨酯复合软包装胶粘剂设计要点：设计要点： 开始开始-NCO/-OH=1.10 1.30 最后最后-NCO/-OH=0.93 0.98使用时与水性聚氨酯固化剂交联，固化条件：使用时与水性聚氨酯固化剂交联，固化条件： -NCO/-OH=1.30 1.50TDI 5.73 mol PBA2000 1.00 BDO

30、 1.20DMPA 1.30TMP 1.00二甘醇二甘醇 1.00 将脱水的聚酯二元醇加入三口烧瓶中，加入异氰酸酯，将脱水的聚酯二元醇加入三口烧瓶中，加入异氰酸酯，少量少量DBTDL，升温至，升温至75 80 C反应反应1h，再加入，再加入BDO，TMP，DMPA，一定量丙酮溶剂，一定量丙酮溶剂，75 80 C回流反应回流反应1.5h，用二甘醇封端，反应，用二甘醇封端，反应1.5h，然后降温至，然后降温至35 C以下，用三乙胺中和至以下，用三乙胺中和至pH为为7 8，最后用去离子水高速，最后用去离子水高速剪切乳化剪切乳化30min，减压蒸馏脱出丙酮。，减压蒸馏脱出丙酮。例例3：双组分水性：双组

31、分水性PU鞋用胶鞋用胶 单组分热塑型水性聚氨酯胶粘剂的固化，主要为水分单组分热塑型水性聚氨酯胶粘剂的固化，主要为水分挥发后乳液成膜，依靠胶膜与基材之间的物理吸附达到胶挥发后乳液成膜，依靠胶膜与基材之间的物理吸附达到胶接效果。由于不使用有机溶剂，鞋的生产过程及最后成品接效果。由于不使用有机溶剂，鞋的生产过程及最后成品均符合环保和安全的要求。而与传统的溶剂型聚氨酯胶粘均符合环保和安全的要求。而与传统的溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，其缺点也是很明显的。水的挥发速度慢，这增加剂相比，其缺点也是很明显的。水的挥发速度慢，这增加了生产过程中的能耗，制鞋的原料多为疏水性，容易出现了生产过程中的能耗，制鞋的原料多为

32、疏水性，容易出现胶膜不连续，使胶接部分耐水性差，物理吸附的形式经常胶膜不连续，使胶接部分耐水性差，物理吸附的形式经常使胶接强度不能令人满意。使胶接强度不能令人满意。 为了提高胶接强度，满足生产需要。双组分热固型胶为了提高胶接强度，满足生产需要。双组分热固型胶粘剂开始大量使用。这种胶粘剂在使用时，通过加入交联粘剂开始大量使用。这种胶粘剂在使用时，通过加入交联剂，形成剂，形成NCO基团与基材的活泼氢发生化学交联，使胶基团与基材的活泼氢发生化学交联，使胶接强度明显增加。这种胶粘剂所使用的交联剂主要为适用接强度明显增加。这种胶粘剂所使用的交联剂主要为适用于水性体系的异氰酸酯类交联剂，添加量一般为主剂的

33、于水性体系的异氰酸酯类交联剂，添加量一般为主剂的10%左右，加入交联剂后，胶粘剂必须搅拌均匀。配好的左右，加入交联剂后，胶粘剂必须搅拌均匀。配好的胶粘剂有适用期限制，必须现配现用，并尽快用完。目前欧胶粘剂有适用期限制，必须现配现用，并尽快用完。目前欧美各国制鞋企业主要采用这一类聚氨酯胶粘剂。美各国制鞋企业主要采用这一类聚氨酯胶粘剂。含磺酸盐的聚己二酸己二醇酯含磺酸盐的聚己二酸己二醇酯 1 molDMPA 0.95IPDI 1.85DBTDL 适量适量 使用时加水性使用时加水性PU固化剂固化剂3 5% 含磺酸盐的聚己二酸己二醇酯是由含磺酸盐的聚己二酸己二醇酯是由 1， 3-间苯二甲间苯二甲酸酸-

34、5-磺酸钠、己二酸和己二醇酯化缩聚得到，羟基过量磺酸钠、己二酸和己二醇酯化缩聚得到，羟基过量环氧改性水性环氧改性水性PU环氧树脂具有模量高、强度高和耐化学性好、热稳定环氧树脂具有模量高、强度高和耐化学性好、热稳定性好等优点，可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性好等优点，可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性聚氨酯的耐水、耐溶剂性能及拉伸强度等。本文采用环性聚氨酯的耐水、耐溶剂性能及拉伸强度等。本文采用环氧树脂作为大分子扩链剂，充分利用环氧树脂的环氧基和氧树脂作为大分子扩链剂，充分利用环氧树脂的环氧基和羟基参与反应，形成多重交联。适宜的环氧树脂添加量为羟基参与反应，形成多重交联。适宜的环氧

35、树脂添加量为4% 6%。例例4 阳离子水性聚氨酯乳液阳离子水性聚氨酯乳液阳离子水性聚氨酯的制备通常是用阳离子水性聚氨酯的制备通常是用N-甲基二乙醇胺引甲基二乙醇胺引入叔胺基团，再用酸、烷基化试剂或硫酸二甲酯使叔胺基入叔胺基团，再用酸、烷基化试剂或硫酸二甲酯使叔胺基团季铵化。阳离子型水性聚氨酯的大分子链上带有正电，团季铵化。阳离子型水性聚氨酯的大分子链上带有正电，对疏水的聚酯、丙烯基类织物纤维具有很好的浸润性，相对疏水的聚酯、丙烯基类织物纤维具有很好的浸润性，相对于同类的阴离子产品具有更好的粘结强度。目前，阳离对于同类的阴离子产品具有更好的粘结强度。目前，阳离子型水性聚氨酯胶粘剂已用于植绒、层压

36、制品及复合包装、子型水性聚氨酯胶粘剂已用于植绒、层压制品及复合包装、木材、压敏胶、汽车内饰、油墨连接料等领域。木材、压敏胶、汽车内饰、油墨连接料等领域。 在装有四口烧瓶中加入聚醚二元醇或聚酯二元醇，在在装有四口烧瓶中加入聚醚二元醇或聚酯二元醇，在 110下抽真空脱水下抽真空脱水 1 h，降温后按聚合工艺的不同加入，降温后按聚合工艺的不同加入二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡和亲水扩链剂二异氰酸酯、二丁基二月桂酸锡和亲水扩链剂 N-甲基二乙甲基二乙醇胺的丁酮溶液，逐渐升温至醇胺的丁酮溶液，逐渐升温至 75 80，维持温度反应，维持温度反应 4 h，至异氰酸根含量达到规定值，预聚体降温至，至异氰酸根含量

37、达到规定值，预聚体降温至 50左右左右时，加入冰醋酸中和，加丁酮稀释，快速搅拌混合时，加入冰醋酸中和，加丁酮稀释，快速搅拌混合1 h。用。用恒压滴液漏斗匀速加入去离子水，制得阳离子水性聚氨酯恒压滴液漏斗匀速加入去离子水，制得阳离子水性聚氨酯.水性聚氨酯的交联水性聚氨酯的交联水性聚氨酯有一定的亲水基团，为了提高耐水性应用时必须采用交联剂如：常温氮丙啶交联R COOH+NR1RCOOCH2CH2NHR1环氧基交联环氧基交联R COOH+RCOOCH2CH(OH)R1OR1R COOH+RCOOCH2CH(OH)SiOSiOOSi(OCH3)3有机硅交联有机硅交联R COOH+ORNR2OR1NHR

38、1N=C=NR2多碳二亚胺交联多碳二亚胺交联4、聚氨酯胶粘剂的发展方向、聚氨酯胶粘剂的发展方向快速固化聚氨酯胶粘剂快速固化聚氨酯胶粘剂 为适应自动化装配线，尤其是机器人施工流水线的需为适应自动化装配线，尤其是机器人施工流水线的需要，胶粘剂的固化速度必须成倍甚至几十倍地提高。如快要，胶粘剂的固化速度必须成倍甚至几十倍地提高。如快速固化反应性聚氨酯胶、辐射或紫外线固化胶等。最近研速固化反应性聚氨酯胶、辐射或紫外线固化胶等。最近研究成功远红外、微波、高频加热装置，使固化速度成倍加究成功远红外、微波、高频加热装置，使固化速度成倍加快。快。 快速固化的汽车挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂；快速固化的汽

39、车挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂； 低模量、高弹性、高延伸率的建筑用单组分聚氨酯密封胶；低模量、高弹性、高延伸率的建筑用单组分聚氨酯密封胶；高分散、高强度、高耐磨性的磁纪录材料用聚氨酯粘合剂；高分散、高强度、高耐磨性的磁纪录材料用聚氨酯粘合剂； 低粘度、高固含量、高强度、耐高温（低粘度、高固含量、高强度、耐高温（135）的复合薄）的复合薄膜用聚氨酯胶粘剂；膜用聚氨酯胶粘剂； 高固含量、贮存稳定的聚氨酯乳液胶粘剂高固含量、贮存稳定的聚氨酯乳液胶粘剂价格低廉的木材加工用水性聚氨酯胶粘剂；价格低廉的木材加工用水性聚氨酯胶粘剂； 粘接强度高的无溶剂聚氨酪结构胶粘剂；粘接强度高的无溶剂聚氨酪结构胶粘剂； 使用方便、快速固化的反应性聚氨酯热熔胶；使用方便、快速固化的反应性聚氨酯热熔胶；具有特种功能的聚氨酯胶粘剂。具有特种功能的聚氨酯胶粘剂。