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聚氨酯胶粘剂的优异性能,离不开精准配比的原料体系。从关键的异氰酸酯到功能性助剂,每一种成分都在配方中扮演着重要角色。今天就带大家拆解聚氨酯胶粘剂的原料构成,看懂配方设计的核心逻辑。
一、核心原料:构成胶粘剂的 “骨架”
1. 异氰酸酯类(粘接活性核心)
作为聚氨酯胶粘剂的关键成分,异氰酸酯提供反应活性基团 (-NCO),决定粘接强度与固化特性。
- 甲苯二异氰酸酯(TDI):最常用品种,分为 2,4-TDI 和 2,6-TDI 异构体,混合使用可平衡活性与粘度,适用于通用型胶粘剂。
- 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI):常温下为固体,反应活性高,制品强度大,常用于结构胶与鞋用胶。
- 液化 MDI:改性后常温呈液态,解决 MDI 使用不便的问题,适配无溶剂体系。
- 脂肪族异氰酸酯(HDI、IPDI):制品不泛黄,耐候性优异,适合高端包装与户外用胶。
2. 多元醇类(柔韧性来源)
分为聚酯多元醇和聚醚多元醇,构成胶粘剂的软段结构,决定胶层柔韧性与耐水解性。
- 聚酯多元醇:由二元酸与二元醇缩聚而成,如聚己二酸丁二醇酯,制品强度高、粘接性好。
- 聚醚多元醇:如聚氧化丙烯二醇,耐水解性优于聚酯,适合潮湿环境用胶。
- 特殊多元醇:聚四氢呋喃二醇(PTMG)耐低温性突出,用于超低温胶粘剂;蓖麻油基多元醇性价比高,常用于建筑用胶。
二、功能性助剂:优化性能的 “关键配角”
1. 催化剂
加速 - NCO 与活性氢的反应,缩短固化时间。
- 有机锡类:如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡,催化效率高,适用于多数聚氨酯体系。
- 叔胺类:如三亚乙基二胺,对水与异氰酸酯的反应催化活性强,常用于湿固化体系。
2. 扩链剂与交联剂
提升胶粘剂内聚强度与耐热性。
- 1,4 - 丁二醇(BDO):常用扩链剂,可提高胶层硬度与强度。
- 三羟甲基丙烷(TMP):交联剂,增加分子网络密度,改善耐热性。
- MOCA:芳香族二胺类扩链剂,适用于结构胶,提升粘接强度。
3. 其他助剂
- 溶剂:需选用 “氨酯级溶剂”(如醋酸乙酯、甲苯),避免含活泼氢影响固化。
- 稳定剂:抗氧剂(如 2,6 - 二叔丁基对甲酚)、水解稳定剂(如碳化二亚胺)延长胶粘剂使用寿命。
- 偶联剂:如 KH-550,改善胶粘剂与无机基材的粘接性,提升耐湿热性能。
三、原料选择核心原则
- 匹配用途:食品包装用胶需选用低毒原料,超低温用胶优先选择 PTMG 等耐低温多元醇。
- 平衡性能:硬度与柔韧性通过调整硬段(异氰酸酯)与软段(多元醇)比例实现。
- 适配工艺:溶剂型胶选用低粘度溶剂,无溶剂型胶需控制原料粘度便于施工。
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