胶黏剂个人总结.docx

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胶黏剂个人总结

胶粘剂的设计是以获得最终使用性能为目的，对聚氨酯胶粘剂进行配方设计，要考虑到所制成的胶粘剂的施工性（可操作性），固化条件及粘接强度，耐热性，耐化学品性，耐久性等性能要求。

一、聚氨酯分子设计——结构与性能

聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性，因而可合成各种各样性能的高分子材料，例如从其本体材料（即不含溶剂）的外观性严主讲，可得到由柔软至坚硬的弹性体，泡沫材料，聚氨酯从其本体性质（或者说其固化物）而言，基本上届弹性体性质，它的一些物理化学性质如粘接强度，机械性能，耐久性，耐低温性，耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构，所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计，首先要进行分子设计，即从化学结构及组成对性能的影响来认识，有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系。

二、从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计

聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料：

一类为NCO类原料（即二异氰酸酯或其改性物、多异氰酸酯），一类为oH类原料（即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物，故也包括多元胺、水等），另有一类为溶剂和催化剂等添加剂，从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计，其方法有下述两种：

（1）由上述原料直接配制

最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料（或及添加剂）简单地混合，直接使用，这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用，原因是大多数低聚物多元醇分子量较低（通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000），因而所配制的胶粘剂组合物粘度小，初粘力小，有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢，并且固化物强度低，实用价值不大，并且未改性的TDI蒸气压较高，气味大，挥发毒性大，而MDI常温下为固态，使用不方便，只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPlDesmodurRDesmodurRFCoronateL等可用作异氰酸酯原料。

不过，有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂例如：

由高分子量聚酯（Mr5000-50000）的有机溶液与多异氰酸酯溶液（如CoronateL）组成的双组分聚氨酯胶粘剂，可用于复合层压薄膜等用途，性能较好，这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力，组成的胶粘剂内聚强度大；由聚醚（或聚酯）或及水，多异氰酸酯，催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂，粘合剂，用于保温材料等的粘接制造等，有一定的实用价值。

（2）NCO类及OH类原料预先氨酯化改性

如上所述，由于大多数低聚物多元醇的分子量较低，并且TDI挥发毒性大，MDI常温下为固态，直接配成胶一般性能较差，故为了提高胶粘剂的初始粘度，缩短产生一定粘接强度所需的时间，通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应，制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物，作为NCO成分或OH成分使用。

三、从使用形态的要求设计PU胶

从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分，主要有单组分和双组分。

（1）单组分聚氨酯胶粘剂

单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用，无双组分胶粘剂使用前需调胶之麻烦？

单组分聚氨酯胶粘剂主要有下述两种类型。

以一NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的湿固化聚氨酯胶粘剂，合成反应利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化，还可与基材表面活性氢基团反应形成牢固的化学键，这种类型的聚氨酯胶一般为无溶剂型，由于为了便于施胶，粘度不能太大，单组分湿固化聚氨酯胶粘剂多为聚醚型，即主要的含一OH原料为聚醚多元醇，此类胶中游离NCO含量究竟以何程度为宜，应根据胶的粘度（影响可操作性），涂胶方式，涂胶厚度及被粘物类型等而定，并要考虑胶的贮存稳定性。

以热塑性聚氨酯弹性体为基础的单组分溶剂型聚氨酯胶粘剂，主成分为高分子量端OH基线型聚氨酯，羟基数很小，当溶剂开始挥发时胶的粘度迅速增加，产生初粘力，当溶剂基本上完全挥发后，就产生了足够的粘接力，经过室温放置，多数该类型聚氨酯弹性体中链段结晶，可进一步提高粘接强度，这种类型的单组分聚氨酯胶一般以结晶性聚酯作为聚氨酯的主要原料。

单组分聚氨酯胶另外还有聚氨酯热熔胶，单组分水性聚氨酯胶粘剂等类型。

（2）双组分聚氨酯胶粘剂

双组分聚氨酯胶粘剂由含端羟基的主剂和含端NCO基团的固化剂组成，与单组分相比，双组分性能好，粘接强度高，且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围，可以此调节固化物的性能，主剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇，两组分的配比以固化剂稍过量，即有微量NCO基团过剩为宜，如此可弥补可能的水分造成的NCO损失，保证胶粘剂产生足够的交联反应。

四、根据性能要求设计PU胶

若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求，应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方设计，不同的基材，不同的应用领域和应用环境，往往对聚氨酯胶有一些特殊要求，如在工业化生产线上使用的聚氨酯胶要求快速固化，复合软包装薄膜用的聚氨酯胶粘剂要求耐酸耐水解，其中耐蒸煮软包装用胶粘剂还要求一定程度的高温粘接力，等等。

（1）耐高温

聚氨酯胶粘剂普遍耐高温性能不足，若要在特殊耐温场合使用，可预先对聚氨酯胶粘剂进行设计，有几个途径可提高聚氨酯胶的耐热性，如：

采用含苯环的聚醚，聚酯和异氰酸酯原料；

提高异氰酸酯及扩链剂（它们组成硬段）的含量；

提高固化剂用量；

采用耐高温热解的多异氰酸酯（如含异氰脲酸酯环的），或在固化时产生异氰脲酸酯；

用比较耐温的环氧树脂或聚砜酰胺等树脂与聚氨酯共混改性，而采用pN技术是提高聚合物相容性的有效途径。

（2）耐水解性

聚酯型聚氨酯胶粘剂的耐水解性较差，可添加水解稳定剂（如碳化二亚胺?

环氧化合物等）进行改善，为了提高聚酯本身的耐水解性，可采用长链二元酸及二元醇原料（如癸二酸,1,6—己二醇等）,有支链的二元醇如新戊二醇原料也能提高聚酯的耐水解性？

聚醚的耐水解性较好，有时可与聚酯并用制备聚氨酯胶粘剂，在胶粘剂配方中添加少量有机硅偶联剂也能提高胶粘层的耐水解性。

（3）提高固化速度

提高固化速度的一种主要方法是使聚氨酯胶粘剂有一定的初粘力，即粘接后不再容易脱离，因而提高主剂的分子量，使用可产生结晶性聚氨酯的原料是提高初粘力和固化速度的有效方法，有时加入少量三乙醇胺这类有催化性的交联剂也有助于提高初粘力？

添加催化剂亦为加快固化的主要。

PU水乳胶化学改性

在PU水乳液中加入其它可聚合单体（主要是丙烯酸酯类单体）进行乳液聚合，或者以丙烯酸酯类单体作为合成聚氨酯的溶剂，待分散后再作为反应单体进行聚合。

由此得到的改性材料的性能比物理共混要好，具有成膜温度低、耐醇、耐水、耐候等优点，被广泛用作胶黏剂、涂料、地板抛光剂等。

目前，人们更多地采用聚氨酯、聚丙烯酸酯共聚的方法以进一步提高体系的相容性。

制造共聚体的方法有两种。

其一是在合成聚氨酯中引入双键，引入双键的方法有：

以含羟基或氨基的丙烯酸酯类封顶在端位上引入双键；以含双键的异氰酸酯、聚多元醇或扩链剂在主链上引入双键；以含双键侧链的二元醇（胺）在聚氨酯侧链上引入双键。

其二是制备含活泼异氰酸根的亲水性聚氨酯，将其在含羟基或氨基的水溶型聚丙烯酸酯体系中扩链，从而制备出水性PU与聚丙烯酸酯的共聚体系。

化学改性的另一种方法是在PU链上引入氟硅。

在PU软段中引入含氟二醇，使分子间的引力增大，乳液的机械性能稳定，耐水性和成膜性都得以改善。

在主链上引入碳氟化合物段或硅烷酮．乳液可用作透气材料，具有耐油、耐水、光滑的特点。

若通过硅烷聚醚多元醇引入硅烷，该PU水乳液用于织物和皮革，手感好，光滑柔软

任何高分子材料的性能均由其结构决定,聚氨酯结构包含化学结构和聚集结构两方面。

化学结构即分子链结构,是合成之初配方设计中需要着重考虑的因素;聚集结构是指大分子链段的堆积状态,受分子链结构、合成工艺、使用条件等的影响。

研究结构因素对性能的影响也就找到了提高水性聚氨酯性能的途径。

具体有以下几方面的影响：

  一、软段对性能的影响

  聚氨酯弹性体的软链段主要影响材料的弹性,并对其低温性能和拉伸性能有显著的贡献。

一般情况下聚酯型聚氨酯弹性体比聚醚型聚氨酯弹性体具有更好的物理机械性能,而聚醚型聚氨酯具有更好的耐水解性和低温柔顺性能。

聚醚软段具有较低的玻璃化转变温度,因而低温使用范围更广。

而聚醚或聚酯软链段的规整度都能提高其结晶度,因而可改善材料的抗撕裂性能和抗拉强度,同时也能增加聚合物的滞后特性。

  二、硬段对性能的影响

  硬段结构基本上是低分子量的聚氨酯基团或聚脲基团,这些基团的性质在很大程度上决定了弹性体的主链间相互作用以及由微相分离和氢键作用带来的物理交联结构。

  异氰酸酯原料的结构对聚氨酯弹性体的性能起着关键作用,主要是它们庞大的体积可以引起较大的链间位阻,使材料具有较高的撕裂强度和模量。

Prolingheuer等人比较研究了NDI/聚酯/BDO聚氨酯弹性体性能,证实了这种影响的存在。

此外,Schollenberger的研究表明,MDI的高低对称性将使聚合物具有一个较高的模量。

  三、交联的影响

  聚氨酯弹性体基本上属于具有线性分子特征的热塑性树脂,但也可由多官能度扩链剂或脲基等方式引入一定程度的交联。

适当交联可以改善材料的物理机械性能,提高聚氨酯的耐水性和耐候性。

但也有研究表明,高交联度导致处于橡胶态的聚氨酯弹性体模量下降,原因是硬链段微区里的交联会阻碍链段的最佳堆砌和降低玻璃态或次晶微区的含量。

  四、微相分离结构的影响

  聚氨酯的特殊性能来源于其明显的微相分离结构,不同大分子链的硬段聚集成晶区,起到了物理交联的作用,提高了体系的强韧性、耐温性和耐磨性能。

硬段微区与软段基质存在氢键等形式的结合,因此起到活性填料的作用,是材料强韧化的根源。

影响聚氨酯微相分离的因素很多,包括软硬嵌段的极性、分子量、化学结构、组成配比、软硬段间相互作用倾向及热力史、样品合成方法等。

相互分离的微相中也存在链段之间的混合,从而导致软段玻璃化温度的提高和硬段玻璃化温度的减小,缩小了材料的使用温度范围,并使材料耐热性能下降。

  五、氢键的影响

  聚氨酯弹性体在硬段与硬段之间和硬段与软段之间都能形成氢键,室温下聚氨酯分子中大约75%～95%的NH基都形成了氢键。

氢键的作用在于能使聚氨酯耐受更高的使用温度,使聚氨酯弹性体在较高温度时可以保持橡胶态时的模量。

  Andreas等人认为氢键的破坏可能导致机械强度的损失,原因在于氢键能促使硬链段的聚集并使软硬段更好的结合,起到物理交联内源的作用,从而提高橡胶态聚氨酯的弹性和模量。

Samules等人则认为氢键的作用在于可以影响微相分离程度,进而影响聚氨酯的力学性能。

  国外经过几十年的发展,水性聚氨酯配套原料种类较为齐全,质量稳定,其产品性能优良,差别化较为明显。

目前,国内水性聚氨酯性能仍较为单一,品种以MDI或TDI与PPG、DMPA的组合为多,其它品种较为少见。

产品价格较高和需求不多抑制了国内水性聚氨酯的研究与应用。

  但是,聚龙化工有限公司秉承“倡导技术，专业服务”的理念，始终坚守在水性聚氨酯的研发一线。

目前，聚龙化工是国内少数几家能够独立研发水性聚氨酯产品的企业。

面对未来，聚龙化工仍然坚信只有技术才是化工企业竞争的利器，只有技术才能优化我国聚氨酯产品结构，也只有技术才是扭转我国聚氨酯产品出口逆差的唯一出路。

EVA热熔胶黏剂配方2

发布日期：

2011-12-29 浏览次数：

10

配方EVA树脂302402酚醛树脂20萜烯树脂10轻质碳酸钙20氢化松香甘油酯10抗氧剂2高分子石蜡10高分子石蜡选用聚乙烯蜡。

配方

      EVA树脂302402酚醛树脂20

萜烯树脂10轻质碳酸钙20

氢化松香甘油酯10抗氧剂2

高分子石蜡10

高分子石蜡选用聚乙烯蜡。

抗氧剂可选用抗氧剂1010、2，6一二叔丁基一4一甲酚、4，4一双（6一叔丁基间甲酚）硫醚等。

制备工艺将EVA树脂、萜烯树脂、氢化松香甘油酯、高分子石蜡和2402酚醛树脂于160℃混合1h，后加入轻质碳酸钙和防老剂，混合均匀。

软聚氯乙烯碎片100四氢呋喃100

月桂酸二丁基锡15甲异丁酮23

丁酮200

制备工艺将聚氯乙烯或聚氯乙烯碎片按配方量溶于四氢呋喃、环己酮和氯乙烷的混合溶剂中，再加人邻苯二甲酸二辛酯，混合均匀即可。

改性环氧树脂胶黏剂的改性目的和方法

发布日期：

2012-02-02 浏览次数：

2

1.改性的目的未改性的环氧树脂胶黏剂虽有较高的拉伸和剪切强度，但剥离强度低，冲击韧性差，耐热性低，应用受到限制，往往加入一

1.改性的目的

未改性的环氧树脂胶黏剂虽有较高的拉伸和剪切强度，但剥离强度低，冲击韧性差，耐热性低，应用受到限制，往往加入一些高分子化合物进行改性，成为聚合物的复合体系。

用来改性的高分子化合物有很多，主要有液体聚硫橡胶、丁腈橡胶、聚乙烯醇缩醛树脂、聚砜、酚醛树脂、有机硅树脂等。

2.改性的方珐

（1）液体聚硫橡胶改性。

液体聚硫橡胶是分子链两端巯基（SH）的低相对分子质量黏稠液体。

其用量一般为20～40份，特殊情况可达100份。

用量多少对固化速度和力学性能部有影响，加入促进剂DMF-30，可提高固化速度。

（2）丁腈橡胶改性。

丁腈橡胶有固体和液体两种，液体使用起来比固体方便，且增韧效果较好，尤以端羧基液体丁腈橡胶最好。

液体丁腈橡胶是丁二烯、丙烯腈和少量丙烯酸的三元共聚物，分为无规羧基液体丁腈橡胶和端羧基液体丁腈橡胶两种，后者的效果最好，其剪切强度几乎是前者的两倍。

用量一般为（10～25）×10-3份，以10份2一乙基一4一甲基咪唑作为固化剂的剪切强度最高。

（3）聚酰胺改性。

用于改性的聚酰胺为共聚聚酰胺和醇溶聚酰胺。

共聚聚酰胺是聚酰胺的二元或多元的低熔点共聚物（广为应用的是548三元共聚聚酰胺66一聚酰胺6一聚酰胺610），易溶于甲醇和苯的混合溶剂;醇溶聚酰胺为羧甲基聚酰胺[聚酰胺6一聚酰胺66一（CH2O）n]。

环氧一聚酰胺胶黏剂从结构上是刚柔结合，取长补短，性能是强韧兼备，别具一格，其力学性能优异，剥离强度达2.65MPa，剪切强度超过44.1MPa，具有良好的低温性能。

（4）聚砜改性。

聚砜是高分子链含有砜基（一SO2一）的聚合物，用于改性环氧树脂的是双酚A型聚砜，其分子结构如下：

聚砜与环氧树脂有很好的相容性。

用聚砜改性的环氧树脂胶黏剂，其强度高、韧性好，适宜结构粘接，粘接钢的剪切强度为58.8～63.7MPa，但耐水、耐温、耐热老化性差。

（5）有机硅树脂改性。

有机硅树脂是由氯硅烷经水解稍合制得的两端含羟基的线型聚有机硅氧烷。

此类树脂具有优良的耐高低温性、耐水性、耐酸性和电绝缘性，与环氧树脂混溶性好。

在高温时，硅树脂中的羟基能与环氧树脂中的环氧基和羟基反应，形成高度交联的体型结构，具有很高的耐热性，可在300~C下长期工作，400~C短期使用。

有机硅树脂与环氧树脂缩合接枝而制得的有机硅环氧树脂（如665号），可直接用于配制耐高温胶黏剂。

（6）聚乙烯醇缩聚物改性。

聚乙烯醇缩聚物属线型热塑性高分子化合物，常用的有缩丁醛和缩甲醛，前者韧性好;后者耐热性高，与环氧树脂的混溶性好。

缩醛中的羟基可与环氧树脂的羟基发生醚化反应，起增韧作用，提高剥离强度、冲击强度和剪切强度。

（7）酚醛树脂改性。

用于环氧改性的酚醛树脂是碱催化的甲基酚醛树脂和氨酚醛树脂。

酚醛树脂中含有很多活泼的羟甲基（一CH2OH），能与环氧树脂中的羟基和环氧基反应，增加了交联度，加之酚醛树脂本身的耐热性使得环氧一酚醛树脂胶黏剂具仃很高的耐热性和良好的高低温循环性，可在177℃长期工作，也可在260℃短期使用。

环氧一酚醛树脂胶黏剂具有脆性大、剥离强度低的缺点。

聚烯烃粘接用丙烯酸酯乳液胶黏剂

发布日期：

2011-11-18 浏览次数：

5

该乳液胶黏剂粘接性能优异，使用方便，价格适中，无毒无味。

（1）原材料与配方（单位：

质量份）

丙烯酸（按反应单体计算）30~35苯乙烯5～10

醋酸乙烯酯10～20

丙烯酸丁酯或异辛酯35~45引发剂0..1~0..5

丙烯酚-β-羟乙酯10～15 蒸馏水适量

（2）制备方法把乳化剂、pH调节剂、一部分水及部分单体投入装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和滴液漏斗的四l口瓶中，乳化好后升温至80℃，滴加部分引发剂。

恒温反应一段时间，降温至60℃，滴加剩余单体，恒温0.5h，再升至80℃，滴加剩余引发剂。

滴完后继续反应2h，冷却出料。

（3）性能该乳液胶黏剂粘接性能优异，使用方便，价格适中，无毒无味。

（4）用途可用于粘接聚丙烯、聚乙烯、尼龙等聚烯烃材料。

聚丙烯酸酯改性聚氨酯胶制备的影响因素

发布日期：

2012-02-29 浏览次数：

8

①PMMA含量对黏合剂黏合强度的影响随PMMA含量增加，黏合剂的初黏强度和终黏强度均大大提高，增加到一定程度后，黏合强度下降，PMMA含量为20%～30%时其粘接强度最佳。

原因是PMMA能提高PU弹性体的冈4性，且与被黏物PVC的相容性较好，但PMMA含量过高则氨基甲酸酯基的含量降低过多，内聚力显著下降，导致粘接强度下降。

另外，在反应前期MMA可起到稀释剂的作用，克服了单组分PU胶反应后期黏度过的弊端。

②NC（）/OH对剥离强度的影响随NC（）/OH增加，粘接强世逐渐提高，当NCO/OH稍大于1时，易制得高分子量的产物，效果好。

NCO/OH过大时，聚合物分子量的过分降低，不利机接强度的提高，贮存期变短，NCO/OH以1～左右为好。

催化剂、稳定剂用量的影响适当地调整催化剂、稳定剂合成过程平稳地进行，有利于控制及改善产物黏合剂的性能。

随催化剂用量的减少，粘接强度有所提高，无催化剂反应时间过长，以m00St盼左右为好。

稳定剂用量在最佳值O。

|017%～0.035%时（占总量）黏合剂的黏合效果较好，用量较多时反应太慢，用量太小达不到预期的稳定作用。

④PU与P_PMMA间接枝对剥离强度的影响加入少量丙烯酸羟乙酯或丙烯酸等三官能度的单体，可实现PU与PMMA分子的接枝共聚，增大PU/PMMA分子间的混溶性，提高粘接强度。

⑤溶剂对粘接性能的影响选择丙酮与乙酸乙酯混合物为溶剂，在配比为1/1时对PVC革的粘接性能最好，为2/1挥发太快，粘接时胶液表面易结硬膜。

黏合剂的浓度为16%～20%时粘接强度好些，太低易使上胶量不足，过高黏度太大，不利于其在被粘物表面的浸润。

⑥PU/PMMA互穿网络黏合剂的贮存稳定性固体胶样于干燥气氛下贮存2年性能基本不变