封端型聚氨酯膠黏劑合成工藝研究

白衛(wèi)兵 王德秋 王海文 徐進??

摘 要： 本文以TDI-80為原料，通過選取不同封閉劑、催化劑、溶劑條件下合成封端型聚氨酯膠黏劑，對合成膠黏劑影響因素進行了研究。

關鍵詞： 封端型；聚氨酯；膠黏劑

【中圖分類號】 TQ323.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2236-1879（2018）11-0189-01

1引言

聚氨酯膠黏劑是分子結構中含有極性和化學活潑性的氨酯基（-NHCOO -）或異氰酸酯基（-NCO）的膠黏劑。與含有活潑氫、表面光潔的材料都有著優(yōu)良的化學黏合力。封端型聚氨酯膠黏劑的黏接性及韌性可調(diào)節(jié)、耐低溫、耐疲勞、耐磨、耐水等特性使其得到了迅速發(fā)展， 近年來， 已成為合成膠黏劑產(chǎn)業(yè)的重要品種之一[1]。

2 實驗部分

2.1原材料

聚己二酸己二醇，工業(yè)品。

甲苯二異氰酸酯（TDI-80） ，工業(yè)品。

苯酚 ，分析純。

叔丁醇，分析純。

己內(nèi)酰胺，分析純。

2.2聚氨酯預聚體的合成。

封端型聚氨酯膠黏劑是指用某些化合物如苯酚將NCO 端基暫時保護起來， 使其在常溫沒有反應活性。使用時可在一定溫度下離解封閉劑， 釋放出活性的NCO 基團， 與含活潑氫化合物發(fā)生化學反應， 生成聚氨酯樹脂 。封端型單組分聚氨酯膠黏劑在室溫下反應活性極低， 易于貯存，易于操作， 加熱條件下才發(fā)生反應并固化。封端型異氰酸酯加成物（如與ph-OH）在90℃以上，反應逆向進行，恢復活性，粘接面接觸加壓即可固化[2]。

3 結果與討論

3.1封閉劑對封閉率的影響。

以苯酚 、叔丁醇 、己內(nèi)酰胺為封閉劑，制備了幾種單組分聚氨酯膠黏劑， 比較不同封閉劑對固化條件、封閉率和固化條件的影響見表1。

由上表可以看出封閉率與封閉劑的反應活性有關，活性越高，封閉率越高；而反應活性與其堿性有關，堿性越強，活性越高。但是封閉型聚氨酯膠的固化難易與封閉難易次序正好相反。

3.2封閉反應催化劑的選擇。

封端型異氰酸酯加成物的解離溫度一般在60-200℃之間。但加入叔胺、有機錫等催化劑，可降低解離溫度，加速解離反應[3]。選取以三乙烯胺、二丁基二月桂酸錫為催化劑試驗其解離溫度，具體情況見表2。

從上表可以看出催化劑的堿性和親核性越強，其催化活性越高。催化劑對封閉與解離正逆反應均有催化作用，在需用時應注意。

3.3溶劑選擇。

為降低粘度，防止異氰酸酯在強堿催化下發(fā)生二聚、三聚，常需使用溶劑。在選取乙酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等溶劑，對膠黏劑的性能沒有較大的變化。

4結論

綜合上述試驗結果，可以得出以下結論：

（1）封閉率與封閉劑的反應活性有關，活性越高，封閉率越高；而反應活性與其堿性有關，堿性越強，活性越高。

（2）催化劑的堿性和親核性越強，其催化活性越高。

（3）選取乙酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等溶劑，對膠黏劑的性能沒有較大的變化。

參考文獻

[1] 李紹雄，劉益軍. 聚氨酯樹脂及其應用[M] . 北京： 化學工業(yè)出版社，2002

[2] 李紹雄，劉益軍. 聚氨酯膠黏劑[M] . 北京： 化學工業(yè)出版社，1998

[3] 李紹雄，劉益軍. 聚氨酯膠黏劑[M] . 北京： 化學工業(yè)出版社，1998