双组分聚氨酯胶粘剂是聚氨酯胶粘剂中最重要的一个大类,用途广,用量大。通常由甲乙两个组分组成,两个组分是分开包装的,使用前按一定比例配制即可。甲组分(主剂)为羟基组分,乙组分(固化剂)为含游离异氰酸酯基团的组分。也有的主剂为端NCO的聚氨酯预聚体,固化剂为低分子量多元醇或多元胺,甲组分和乙组分按一定比例混合生成聚氨酯树脂。
7.4.1通用型聚氨酯胶粘剂
通用型聚氨酯胶黏剂是以聚己二酸一乙二醇酯为原料,以溶剂聚氨酯树脂为主成分(甲组分),以三羟甲基丙烷-TDI加成物为固化剂(乙组分)的双组分聚氨酯胶粘剂,通用型双组分聚氨酯胶黏剂亦称101-聚氨酯胶黏剂,是上海新光化工厂最早投入工业化生产、至今仍是国内生产量最大的聚氨酯胶粘剂,国内用户达千家以上,主要用于绝缘材料、包装材料、复合膜、多孔材料、深冷保护材料等的粘接。
制备方法与产品规格如下。
(1)聚己二酸-乙二醇(聚酯)的制备
于不锈钢反应釜投入367.5kg乙二醇,加温并搅拌,加入735kg己二酸。逐步升温到200
~210℃,出水量达185kg。当酸值达40mgKOH/g时,减压至0.048MPa,釜内温度200℃,出水8h,酸值达10mgKOH/g时,再减至0.67kPa以下,内温控制在210℃,减压去醇5h,控制酸值2mgKOH/g出料,制得羟值为50
~70mgKOH/g(分子量1600
~2240),外观为浅黄色聚己二酸-乙二醇,产率为70%。
(2)改性聚酯树脂(甲组分)的制备
反应釜投入5kg醋酸丁酯,开动搅拌,投入60kg聚己二酸-乙二醇(即由上述(1)步骤制备的聚酯),加热至60℃,加入4
~6kg甲苯二异氰酸酯(80/20,根据羟值与酸值决定添加量),升温至110
~120℃,粘度达6A(变速箱W-6,电机2.8KW)。打开计量槽加入5kg醋酸乙酯溶解,再加10kg醋酸乙酯溶解,最后加入134
~139kg丙酮溶液。制得浅黄色或茶色透明粘稠液(甲组分),产率为98%。
(3)三羟甲基丙烷-TDI加成物(乙组分)的制备
反应釜内加246.5kg甲苯二异氰酸酯(80/20)和212kg醋酸乙酯(一级品),开动搅拌机,滴加预先熔融的三羟甲基丙烷60kg,控制滴加温度65
~70℃,2h滴完,并在70℃保温1h。冷却至室温,制得外观为浅黄色的粘稠液(乙组分),产率为98%。
(4)产品规格
通用型双组分聚氨酯胶粘剂要制订国家标准,目前正在起草行业标准,上海新光化工厂铁锚-101胶粘剂产品的主要技术指标见表7-6.
表7-6 通用型双组分聚氨酯胶粘剂产品的规格
甲组分(主剂) |
乙组分(固化剂) |
|
外观
NCO含量/%
固含量/%
粘度/s(25℃) |
浅黄色或茶色粘稠液
―
30±2,50±2
30~90 |
无色或浅黄色透明液
12±1
60±2
― |
剪切强度/MPa(最小) |
8.0 |
(5)胶粘剂的贮存
通用型双组分聚氨酯胶粘剂组分中含有机溶剂(丙酮、醋酸乙酯等),按易燃品规定贮运。乙组分中含有活泼的异氰酸酯基团,要避免与水等活性基团物质接触。甲组分在冷天会产生结晶或形成絮状沉淀,属正常物理变化,只须在温水中或采用适当的加热装置(避免明火温热即可熔化使用。甲、乙组分贮存时间分别为一年和半年。产品包装有听装和玻璃瓶装两种。