雙組分聚氨酯膠粘劑是聚氨酯膠粘劑中最重要的一個大類,用途廣,用量大。通常由甲乙兩個組分組成,兩個組分是分開包裝的,使用前按一定比例配制即可。甲組分(主劑)為羥基組分,乙組分(固化劑)為含游離異氰酸酯基團的組分。也有的主劑為端NCO的聚氨酯預聚體,固化劑為低分子量多元醇或多元胺,甲組分和乙組分按一定比例混合生成聚氨酯樹脂。
7.4.1通用型聚氨酯膠粘劑
通用型聚氨酯膠黏劑是以聚己二酸一乙二醇酯為原料,以溶劑聚氨酯樹脂為主成分(甲組分),以三羥甲基丙烷-TDI加成物為固化劑(乙組分)的雙組分聚氨酯膠粘劑,通用型雙組分聚氨酯膠黏劑亦稱101-聚氨酯膠黏劑,是上海新光化工廠最早投入工業化生產、至今仍是國內生產量最大的聚氨酯膠粘劑,國內用戶達千家以上,主要用于絕緣材料、包裝材料、復合膜、多孔材料、深冷保護材料等的粘接。
制備方法與產品規格如下。
(1)聚己二酸-乙二醇(聚酯)的制備
于不銹鋼反應釜投入367.5kg乙二醇,加溫并攪拌,加入735kg己二酸。逐步升溫到200
~210℃,出水量達185kg。當酸值達40mgKOH/g時,減壓至0.048MPa,釜內溫度200℃,出水8h,酸值達10mgKOH/g時,再減至0.67kPa以下,內溫控制在210℃,減壓去醇5h,控制酸值2mgKOH/g出料,制得羥值為50
~70mgKOH/g(分子量1600
~2240),外觀為淺黃色聚己二酸-乙二醇,產率為70%。
(2)改性聚酯樹脂(甲組分)的制備
反應釜投入5kg醋酸丁酯,開動攪拌,投入60kg聚己二酸-乙二醇(即由上述(1)步驟制備的聚酯),加熱至60℃,加入4
~6kg甲苯二異氰酸酯(80/20,根據羥值與酸值決定添加量),升溫至110
~120℃,粘度達6A(變速箱W-6,電機2.8KW)。打開計量槽加入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。制得淺黃色或茶色透明粘稠液(甲組分),產率為98%。
(3)三羥甲基丙烷-TDI加成物(乙組分)的制備
反應釜內加246.5kg甲苯二異氰酸酯(80/20)和212kg醋酸乙酯(一級品),開動攪拌機,滴加預先熔融的三羥甲基丙烷60kg,控制滴加溫度65
~70℃,2h滴完,并在70℃保溫1h。冷卻至室溫,制得外觀為淺黃色的粘稠液(乙組分),產率為98%。
(4)產品規格
通用型雙組分聚氨酯膠粘劑要制訂國家標準,目前正在起草行業標準,上海新光化工廠鐵錨-101膠粘劑產品的主要技術指標見表7-6.
表7-6 通用型雙組分聚氨酯膠粘劑產品的規格
甲組分(主劑) |
乙組分(固化劑) |
|
外觀
NCO含量/%
固含量/%
粘度/s(25℃) |
淺黃色或茶色粘稠液
―
30±2,50±2
30~90 |
無色或淺黃色透明液
12±1
60±2
― |
剪切強度/MPa(最小) |
8.0 |
(5)膠粘劑的貯存
通用型雙組分聚氨酯膠粘劑組分中含有機溶劑(丙酮、醋酸乙酯等),按易燃品規定貯運。乙組分中含有活潑的異氰酸酯基團,要避免與水等活性基團物質接觸。甲組分在冷天會產生結晶或形成絮狀沉淀,屬正常物理變化,只須在溫水中或采用適當的加熱裝置(避免明火溫熱即可熔化使用。甲、乙組分貯存時間分別為一年和半年。產品包裝有聽裝和玻璃瓶裝兩種。