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行业知识—谈谈反应型聚氨酯热熔胶PUR的固化机理、特点及应用

       聚氨酯胶粘剂的用途非常广泛,它是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性,能与含有活泼氢的基材,如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料,以及金属、玻璃、橡胶、塑料等材料都能产生优良的化学粘接力。

      反应型聚氨酯热熔胶简称PUR,一般以端异氰酸酯基(-NCO)聚氨酯预聚体作为基料,配以增粘树脂、抗氧剂、抗黄变剂、催化剂、填料等制备而成。粘接时,胶黏剂加热熔融成流体而涂敷施胶,胶层冷却凝聚马上获得初始粘接力;之后胶层中的活泼基团 -NCO 再与空气中的湿气、被粘物表面吸附的水分以及活泼氢基团反应,产生化学交联,生成具有高内聚力的高分子聚合物,最终粘合力、耐热性等显著提高。反应型聚氨酯热熔胶既有热熔胶黏剂无溶剂、初粘力高、装配时定位迅速等特性,又有反应性胶粘剂的耐水、耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能,目前在市场上得到越来越广泛的应用。

  一、反应型聚氨酯热熔胶的固化机理。

  

      如左图所示,反应型聚氨酯热熔胶固化过程分二个阶段进行,分别为冷却凝聚和湿固化。在第一个阶段,PUR与普通热塑性热熔胶一样,产品加热熔融施胶于基材上后,冷却凝聚产生初粘强度;在湿固化阶段,PUR中的-NCO主要与空气中的湿气发生扩链反应。在该过程中,多异氰酸酯首先与水反应,生成不稳定的氨基甲酸,然后由氨基甲酸分解成二氧化碳及胺。最后,生成的胺与异氰酸酯继续反应生成脲。其中,氨基甲酸酯链节(-NHCOO-)、脲链节(NHCONH-)具有很高的极性,形成聚氨酯分子链的刚性结构,从而使其具有高粘接强度,良好耐化学性、耐热性、耐水解性,且可胶接物类型多、对油漆面等处理过的表面相容性好等性能。一般湿固化时要求空气湿度为40%或以上,提高固化时的湿度,有利于充分反应,促进湿固化的进行,从而缩短固化时间,提高粘接强度。

  二、反应型聚氨酯热熔胶的特点。

   1、为绿色环保产品,无污染。PUR不含有有机溶剂,100%固含量。

   2、施工温度低。PUR在100~150 ℃即可施工,节省能耗,减轻施胶装置的腐蚀性,特别适用于对热敏感材,如塑料等的粘接 ;

   3、可形成快速粘接,粘接强度高,同时冷凝硬化后的胶黏剂在常温下还可继续发生湿气固化交联反应,使粘接强度大幅提高 。PUR湿固化后的交联结构使其性能大幅度提高,具有优良的耐高低温、耐水、耐化学品和耐溶剂性能。

   4、单组分包装,使用方便。  

   三、反应型聚氨酯热熔胶的应用。

  反应型聚氨酯热熔胶以聚氨酯为基体材料,具有聚氨酯胶粘剂的通用特性,胶接范围非常广泛。PUR还具有相当高的内聚强度,可以根据需要调整原料的配比,以获得从柔性至刚性的系列胶黏剂。总结来看,PUR是一种综合性能优良的热熔胶,可应用于汽车结构及零部件、纺织业及制鞋业、书籍无线装订、食品包装业、木材加工及家具行业、建筑行业、电子及电器行业等,在需要快速定位,胶接件需耐高湿、较高温度和较高外界压力的场合均可采用反应型聚氨酯热熔胶。目前PUR的应用正在逐步得到拓展,不仅用作胶粘剂,也可用作密封剂。

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