聚氨酯、环氧及丙烯酸胶黏剂固化方式

一、聚氨酯固化原理 由于在主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO-),通称聚氨酯胶粘剂,其结构中含有基团-NCO,提高了对各种材料的粘接性。 1、多异氰酸酯胶粘剂 主要是吸潮固化。 2、预聚体异氰酸酯胶粘...

一、聚氨酯固化原理

由于在主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO-),通称聚氨酯胶粘剂,其结构中含有基团-NCO,提高了对各种材料的粘接性。

1、多异氰酸酯胶粘剂 主要是吸潮固化。

2、预聚体异氰酸酯胶粘剂 分单组分和双组分两类。

单组分由异氰酸酯和两端含羟基的聚酯或聚醚反应,得到异氰酸基(-NCO)的弹性体胶粘剂,再加入适量的催化剂、填料制得单组分室温硫化聚氨酯密封剂,固化机理同多异氰酸酯胶粘剂,遇到空气中的潮气产生固化。

双组分胶粘剂由含-NCO基的预聚体和聚酯(或聚醚)树脂组成。其中-NCO组分为硬链段,-OH组分为软链段,主要由聚醚、聚酯、交联剂(如MOCA 二邻氯二苯胺甲烷)、催化剂(如锌酸亚锡)组成。调节-NCO/-OH含量,可以制得不同相对分子质量和不同-NCO含量的预聚体,该反应为羟醛缩合,偶联式反应的一种,主要是-NCO与-OH在催化剂作用下发生反应固化形成良好的粘接接头。

二、环氧树脂固化原理

环氧的固化反应为开环固化,在引发剂或催化剂作用下开环后聚合。引发剂一般采用氢氧化物(如NaOH)万基化合物(如CH3ONa)。

环氧树脂本身是线型结构的热塑性树脂,它的固化反应是通过加入固化剂来实现的。固化剂能使环氧树脂分子交联形成体型结构的大分子,变成不溶不熔的固化物,所以其固化剂也称交联剂。在选用固化剂时,应考虑产品的性能要求(粘接强度和电性能)、施工环境(温度、湿度和工作介质)以及允许的固化条件(能否加热、加压,固化时间的长短)等。高温固化用芳香胺、酸酐和双氰胺等;中温固化用咪唑类;室温固化,粘接强度要求不高,用脂肪族胺类和改性胺类固化剂,在潮湿条件下,用酮亚胺及酚醛改性亚胺类固化剂等。

三、丙烯酸酯固化原理

1、丙烯酸酯胶粘剂固化反应为自由基聚合中的阴离子聚合,经历链引发、链增长、链转移、链终止等阶段。

链引发和链增长:当单体分子的β-碳原子受到亲核试剂攻击时,就产生稳定的负碳离子,例如氢氧阴离子和胺便是很好的亲核试剂,可引发氰基丙烯酸酯单体,引发后形成的阴离子攻击另一个单体分子生产二聚体,进一步与更多单体反应,发生链增长反应,生成高分子聚合物。

链转移和链终止 增长中的阴碳离子不与单体反应而和其他物质(链转移剂)反应,产生一个惰性的高分子和一个新的阴离子链,如果后者有能力进一步引发聚合,则就发生了链转移。

活性增长链在聚合过程中若遇到了单体之外的其他物质,如水、醇、酸等,能使阴离子质子化,则很快阻止聚合反应,引起链终止。

2、引发剂、促进剂

一般为有机过氧化物,如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化环己酮等。选用时应注意其是否具备临界温度高、半衰期长、室温稳定性好等特点。促进剂一般有过渡金属皂类(如环烷酸钴),叔胺类(如二甲苯基苯胺),有机硫化合物(如亚乙基酸脲)等化合物。促进剂可单独使用也可几种共同使用,共同使用时应选用一种为主促进剂,其余的为辅促进剂,选用引发剂与促进剂时,除考虑引发固化效果外,还应严格注意他们的存在对胶液贮存稳定性的影响。

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