聚氨酯热熔胶
2005-08-30 阅读 268
关键字: 热熔胶
  聚氨酯热熔胶与其它类型的热熔胶相比,有一个显着的特点,即它通常除基体外,不再加入添加剂。这是因为作为基体的聚氨酯树脂,在浸润性、熔融粘度、胶接强度等方面,具有良好的综合性能。因此,一般在通过合成制得聚氨酯树脂后,即可直接作为热熔胶进行使用。
  作为热熔胶基体的聚氨酯树脂,通常是由末端为羟基的大分子二元醇、二异氰酸酯和链增长剂(如低分子二元醇)三个组份反应后生成的,由软性链段和硬性链段组成的线型热塑性树脂。常用的大分子二元醇有聚乙二醇已二羧酯、聚丁二醇已二酸酯、聚已二醇已二酸酯和聚1,4-环已基二甲基已二酸酯等。常用的二异氰酸酯有二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI )、对次苯基二异氰酸酯(p-PDI )、间次苯基二异氰酸酯(m-PDI )和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI )等。常用的链增长剂有乙二醇、丙二醇、已二醇、丁二醇和1,4-二( ß-羟基乙氧基)苯等。
  选择的原料组成不同,对聚氨酯树脂的性能影响明显。表十、十一、十二分别列举了不同的大分子二元醇、二异氰酸酯和低分子二元醇对聚氨酯树脂性能的影响。从表中可知,在大分子二元醇中,聚酯型的强度和模量较高,比一般的聚醚型要硬,但与分子结构高度规整的聚醚,如聚氧四亚甲基二醇相比,由于结晶度较低,仍然是柔软的。在二异氰酸酯中,由于p-PDI 具有对称的分子结构,模量极高,伸长率较低;又由于内聚力较高,耐介质性能优良。 没有对称分子结构,模量低,施工时的熔融温度也低。在低分子二元醇中,随着亚甲基数目的增加,定伸模量也有所增加。如果加入带有苯环的二元醇,如1,4-二( ß-羟基乙氧基)苯,由于它具有对称的芳香族分子结构,因此模量和硬度更高。
  改变原料的配比,可得到不同软化点的聚氨酯树脂(见表十三 )。
         表十 大分子二元醇对聚氨酯树脂性能的影响
大分子二元醇 类型 硬度(邵氏) 抗张强度(MPa) 伸长率(%) 300%定伸模量(MPa) 施工温度(°C)
聚已二酸乙二醇脂二醇 聚酯 88 49.7 650 7.7 154
聚已二酸已二醇酯二醇 聚酯 82 60.0 560 8.4 147
聚氧四亚甲基二醇 聚醚 90 37.0 725 7.0 130
聚氧丙基1,2二醇 聚醚 76 29.4 800 4.5 146
  胶液配方:二苯基甲烷二异氰酸酯 2.00mol
  1,4-丁二醇 1.00mol
  大分子二元醇 1.00mol

           表十一 二异氰酸酯对聚氨酯树脂性能的影响
 
二异氰酸酯 抗张强度(MPa) 极限伸长率(%) 300%定伸模量(MPa) 施工熔融温度(°C)
对次苯基二异氰酸酯(p-PDI) 26.6 330 23.8 152
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 38.5 610 13.3 134
间次苯基二异氰酸酯(m-PDI) 63.0 580 9.8 152
2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI) 30.1 680 2.5 67
  胶液配方:聚已二酸丁二醇酯二醇 1.0mol
  1,4-双( ß-羟基乙氧基)苯 1.5mol
  二异氰酸酯 2.5mol

       表十二 低分子二元醇对聚氨酯树脂性能的影响
低分子二元醇 硬度(邵氏) 抗张强度(MPa) 伸长率(%) 300%定伸模量(MPa) 施工熔融温度(°C)
乙二醇 80 45.5 500 7.0 161
丙二醇 80 41.3 575 8.4 158
丁二醇 88 54.6 530 9.1 160
已二醇 87 40.0 580 7.7 139
1,4-双( -羟基乙氧基)苯 93 26.0 550 13.3 128
  胶液配方:聚已二酸丁二醇酯二醇 1.0mol
  二苯基甲烷二异氰酸酯 2.0mol
  低分子二元醇 1.0mol
      表十三 不同软化点的聚氨酯树脂的典型配方(摩尔比)
组 份 中软化点 高软化点
聚已二酸乙二醇酯(M=2000) 1.0 1.0
1,4-丁二醇   2.0
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 1.0 3.0
软化点(°C) 90-100 130
  聚氨酯弹性体是热熔的弹性好的,强度高,耐溶剂的胶接多孔性材料和表面光洁材料较佳。作为热熔胶基体的聚氨酯树脂,通常是由末端为羟苯的大分子二元醇,二异氰酸酯和链增长剂三部分组成的,由软性链段和硬性链段组成的线型热塑性树脂,常用的大分子二元醇有聚乙二醇已二酸酯,聚丁二醇已二酸酯和聚1,4一环已茌一甲苯已二酸酯等,常用的二异氰酸酯有MDT、TDL等,常用的链增长剂有乙二醇,丙二醇和丁二醇。
  配方一
  聚已二酸乙二醇酯 1mt   1,4,丁二醇 2mt MDI 3mt
  软化点130℃,胶膜的Q=31-35mpa,剥离强度为280-350N/cm,用于织物胶接
  配方二
  甲:聚丙二醇 128  TDI 62  乙:618# 357 双氰胺 6  
  甲:乙=1:2,反应型环氧聚氨酯热熔胶,反应80℃约1小时制解,施工时125℃熔融胶液涂于织物上,在160℃固化30分其胶接强度为22.5mpa。