封端型聚氨酯胶黏剂合成工艺研究

2018-10-21白卫兵王德秋王海文徐进��

科学导报·学术 2018年11期

关键词：聚氨酯

白卫兵王德秋王海文徐进��

摘要：本文以TDI-80为原料，通过选取不同封闭剂、催化剂、溶剂条件下合成封端型聚氨酯胶黏剂，对合成胶黏剂影响因素进行了研究。

关键词：封端型；聚氨酯；胶黏剂

【中图分类号】 TQ323.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）11-0189-01

1引言

聚氨酯胶黏剂是分子结构中含有极性和化学活泼性的氨酯基（-NHCOO -）或异氰酸酯基（-NCO）的胶黏剂。与含有活泼氢、表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力。封端型聚氨酯胶黏剂的黏接性及韧性可调节、耐低温、耐疲劳、耐磨、耐水等特性使其得到了迅速发展，近年来，已成为合成胶黏剂产业的重要品种之一[1]。

2 实验部分

2.1原材料

聚己二酸己二醇，工业品。

甲苯二异氰酸酯（TDI-80），工业品。

苯酚，分析纯。

叔丁醇，分析纯。

己内酰胺，分析纯。

2.2聚氨酯预聚体的合成。

封端型聚氨酯胶黏剂是指用某些化合物如苯酚将NCO 端基暂时保护起来，使其在常温没有反应活性。使用时可在一定温度下离解封闭剂，释放出活性的NCO 基团，与含活泼氢化合物发生化学反应，生成聚氨酯树脂。封端型单组分聚氨酯胶黏剂在室温下反应活性极低，易于贮存，易于操作，加热条件下才发生反应并固化。封端型异氰酸酯加成物（如与ph-OH）在90℃以上，反应逆向进行，恢复活性，粘接面接触加压即可固化[2]。

3 结果与讨论

3.1封闭剂对封闭率的影响。

以苯酚、叔丁醇、己内酰胺为封闭剂，制备了几种单组分聚氨酯胶黏剂，比较不同封闭剂对固化条件、封闭率和固化条件的影响见表1。

由上表可以看出封闭率与封闭剂的反应活性有关，活性越高，封闭率越高；而反应活性与其碱性有关，碱性越强，活性越高。但是封闭型聚氨酯胶的固化难易与封闭难易次序正好相反。

3.2封闭反应催化剂的选择。

封端型异氰酸酯加成物的解离温度一般在60-200℃之间。但加入叔胺、有机锡等催化剂，可降低解离温度，加速解离反应[3]。选取以三乙烯胺、二丁基二月桂酸锡为催化剂试验其解离温度，具体情况见表2。

從上表可以看出催化剂的碱性和亲核性越强，其催化活性越高。催化剂对封闭与解离正逆反应均有催化作用，在需用时应注意。

3.3溶剂选择。

为降低粘度，防止异氰酸酯在强碱催化下发生二聚、三聚，常需使用溶剂。在选取乙酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等溶剂，对胶黏剂的性能没有较大的变化。

4结论

综合上述试验结果，可以得出以下结论：

（1）封闭率与封闭剂的反应活性有关，活性越高，封闭率越高；而反应活性与其碱性有关，碱性越强，活性越高。