原位反应增强改性聚氨酯热熔胶的研究(2)
参考文献 28
1 绪论
聚氨酯热熔胶结构中既含有羰基而且还含有氨基，可以和很多极性基团相互作用形成氢键，具有良好的黏结性，广泛应用于木材、电子电器、鞋业、玻璃、汽车制造等各个领域[1]。
聚氨酯型热熔胶粘剂分为热塑料聚氨酯弹性体热熔胶粘剂(即聚氨酯热熔胶粘剂)和反应型聚氨酯热熔胶粘剂两种，反应型聚氨酯热熔胶粘剂主要是由聚酯多元醇或聚醚与二异氰酸酯等反应，反应生成端异氰酸酯预聚体，使用时加热胶料将其熔融敷涂于材料表面，使其与环境中的水分发生反应从而形成脉键，而使得其中部分发生了交联固化，因此不可二次重复利用，不可回收，这种胶粘剂不符合现在倡导的环保要求。
聚氨酯热熔胶粘剂是将带有少量支链或线型的的聚合物二元醇，低相对分子质量的扩链剂与异氰酸酯进行反应,生成链状的高分子化合物氨基甲酸酯,即聚氨酯。使用时加热至一定温度熔化后涂布于基材表面，经冷却后固化，固化过程主要利用的是组成中的氢键作用进而发生物理交联,具有良好的韧性和粘接强度。受热一定温度后会失去氢键作用从而变成粘稠状的液体，冷却后又恢复至原来的物性，因此利用这种特性可以反复加热一冷却固化，具有耐低温，耐磨，粘接强度较高等等优点，粘接工艺简便，综合性能优良，浪费少(未用完的胶可以经保存后再用)，并且不含有机溶剂，属于环境友好型材料，而且所制备的产品能够二次利用或被回收[2]。
1.1 聚氨酯热熔胶的概述
聚氨酯(简称PU) 胶粘剂指的是在分子链中含有异氰酸酯基(-N=C=O) 或氨基甲酸酯基团( -NHCOO- ) 的胶粘剂品种，其中含有极性很强，化学活泼性很高的氨酯基(-NHCOO- ) 和异氰酸酯基( -N=C=O) ，它们与泡沫塑料、木材、织物、纸张、皮革、陶瓷等多孔材料和金属、橡胶、塑料、玻璃等表面光洁的材料都具有着优良的化学粘接力。反应型热熔聚氨酯胶粘剂，解决了传统热熔胶粘剂在耐热，耐溶剂等方面所存在的问题，在汽车，书籍装订，家用电器等行业均得到广泛的应用[3-5]。
热熔胶用聚氨酯弹性体是由线型的或者是带有少量支链的聚醚二元醇、相对分子质量低的扩链剂与异氰酸酯反应，生成链状的高分子化合物，然后再加上其它的增粘树脂进行改性[6-7]。使用时加热至一定的温度熔化后涂敷于基材表面，经过冷却后固化，固化过程主要是通过利用氢键作用进而发生物理固化，其具有粘接强度高、耐磨、耐低温、耐溶剂和耐热等性能。
1.2 聚氨酯热熔胶的原理
反应型聚氨酯热熔胶粘剂的主要成分是聚酯或聚醚多元醇和多异氰酸酯反应合成的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体。预聚体进行熔融施胶后会快速固化并且具有一定的初始粘接强度,在之后进一步的固化过程中,湿气渐渐地扩散进入粘合剂层,和预聚体端异氰酸酯基反应形成脲、缩二脲和脲基甲酸酯,形成交联的大分子的网状结构,从而表现出理想的耐热，耐溶剂性能[8]。
反应型聚氨酯热熔胶是在传统的热熔胶基础上进一步发展起来的一种新型胶黏剂。它主要是由聚醚或者是聚酯多元醇和二异氰酸酯等进行反应，生成端异氰酸根（—NCO）预聚体，再加入一定的增黏树脂，填料，抗氧剂，催化剂等不同助剂配制而成，利用预聚体与空气中的水分或者是被粘物表面的水分进行反应从而产生较好的黏结强度。
1.3 聚氨酯热熔胶的反应机理
聚氨酯热熔胶是用端-NCO基预聚物为基本原料，配以不和异氰酸酯基反应的热塑性树脂，抗氧剂，增粘树脂，填料，催化剂等各种添加剂而制成。把胶粘剂加热熔融形成流体，涂敷在被粘基材的表面，将两个被粘物进行贴合，冷却后形成紧密的粘接 ，之后通过利用空气中的湿气或者是被粘基材中的微量的水分以及其他含有活泼氢的化合物和-NC0基团发生反应，扩链，生成交联网状结构并且具有较高内聚力的聚合物，使粘接力进一步的增强。异氰酸酯中的-NC0基团非常容易与含活泼氢的化合物进行反应。
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