一、 聚氨酯

聚氨酯樹脂

聚氨酯簡介

聚氨酯：Polyurethane又稱聚氨基甲酸酯，是主鏈中含有春福氨基甲酸酯基團的大分子化合物的總稱 PU，化學(xué)式 (C10H8N2O2·C6H14O3)X。

聚氨酯膠粘劑：Polyurethane Adhesive 指分子鏈中氨基甲酸酯基團（—NHCOO—）或異氰酸酯基（—NCO）的膠粘劑。

聚氨酯發(fā)展史

德國化學(xué)家1849年Wurts脂肪族異氰酸酯化合物首次與烷基硫酸鹽和氰酸鉀復(fù)合分解。1850年，德國化學(xué)家Hoff n苯基異氰酸酯是由二苯基甲酰胺合成的；1884年Hentschel將胺或胺鹽與光反應(yīng)合成異氰酸酯，成為工業(yè)上合成異氰酸酯的方法。1937年德國化學(xué)家Bayer聚氨酯樹脂首次由異氰酸酯和多元醇制成，拜耳在第二次世界大戰(zhàn)期間用于坦克履帶，使聚氨酯粘合劑首次工業(yè)化。

隨后，美國于1953年引進(jìn)了德國技術(shù)，日本于1954年引進(jìn)了德國和美國的聚氨酯技術(shù)，1960年生產(chǎn)了聚氨酯材料，1966年開始生產(chǎn)聚氨酯粘合劑，成功開發(fā)了乙烯聚氨酯水基粘合劑，并于1981年投入工業(yè)生產(chǎn)。目前，日本聚氨酯粘合劑的研究和生產(chǎn)非常活躍，并與美國和西歐一起成為聚氨酯生產(chǎn)和出口大國 。

我國于1956年開發(fā)生產(chǎn)三苯基甲烷三異氰酸酯(列克納納) 甲苯二異氰酸酯酯很快就產(chǎn)生了(TDI)、1986年以后，我國聚氨酯工業(yè) 進(jìn)入快速發(fā)展時期：1994年，國家正式批準(zhǔn)成立中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會該**已成為全國聚氨酯 酯膠技術(shù)與信息交流的中心。聚氨酯工業(yè)在20世紀(jì)90年代中后期迎來了快速發(fā)展。

聚氨酯合成

聚氨酯的合成原料主要有異氰酸酯、多元醇和添加劑，主要包括催化劑、交聯(lián)劑和擴鏈劑-結(jié)構(gòu)膠。

PU主要有合成方法 預(yù)聚體法、半預(yù)聚體法、一步法，其中一步法因工藝簡單、投資少而被廣泛使用。

聚氨酯的特點

優(yōu)點：

耐磨性好，低溫柔軟，性能可調(diào)范圍廣；機械強度高，附著力好，彈性好，回收性好，適用于動態(tài)接頭；耐候性好，使用壽命15~20年，耐油性好，耐生物老化性好，價格適中；工藝性好，膠層硬度高，透明度好，亮度高，室溫加壓快速固化，耐熱性好，優(yōu)異的電氣性能；良好的耐油性和耐寒性。

缺點：

非結(jié)構(gòu)粘合劑用于非結(jié)構(gòu)粘合劑，收縮率高，粘合強度低，耐化學(xué)介質(zhì)性和耐水性差。不能長期耐熱。淺色配方易受紫外線老化。單組分膠的儲存穩(wěn)定性受包裝和外界的影響較大。它通常固化緩慢，在高溫和熱環(huán)境下可能會產(chǎn)生氣泡和裂紋。在許多情況下，需要使用底漆。

聚氨酯的應(yīng)用

復(fù)合材料與金屬框架之間的粘接；汽車粘接填縫；玻璃纖維增強塑料與金屬粘接；密封膠；反應(yīng)性熱熔膠；次貸粘合劑；也可用于宇航、電子電氣、金屬材料、包裝材料、造船、紡織、橡膠、塑料、陶瓷、建筑、汽車等行業(yè)；可用于擠壓聚苯乙烯泡沫和鋼板、鋁板、硅酸鈣和水泥墻。二、二。環(huán)氧樹脂

普通液體環(huán)氧樹脂的外觀

介紹環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂： Epoxy Resin 它是一種重要的熱固性樹脂，是指分子結(jié)構(gòu)中含有2個或2個以上環(huán)氧基并能在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)下形成三維網(wǎng)絡(luò)固化物的化合物總稱。

環(huán)氧樹脂發(fā)展史

1938年由環(huán)氧樹脂組成P.Castam汽巴在1946年開發(fā)了較早的環(huán)氧粘合劑，1949年在美國申請瑞士專利S.O.Creentee環(huán)氧樹脂工業(yè)化生產(chǎn)于1958年開發(fā)。

環(huán)氧樹脂的特點:(通常指雙酚A）

優(yōu)點：

單獨的環(huán)氧樹脂具有較低的應(yīng)用價值，需要與固化劑一起使用才能具有實用價值；高粘接強度：合成粘合劑中環(huán)氧樹脂膠的粘接強度排名第一；固化收縮率小，粘合劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率較小，這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠高的原因之一。例如： 酚醛樹脂膠：8-10% ； 有機硅樹脂膠：6-8% 聚酯樹脂膠：4-8% ；環(huán)氧樹脂膠：1-3% 改性環(huán)氧樹脂膠的收縮率可降至0.1-0.3%熱膨脹系數(shù)為6.0×10-5/℃；耐化學(xué)性好：醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易被酸堿侵蝕。10%的海水、石油、煤油H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H O4和30%Na2CO三中可使用兩年；50%H2SO4和10%HNO3半年常溫浸泡；10%NaOH（100℃）浸泡一個月，性能保持不變；優(yōu)異的電絕緣：環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm；環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80~100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱性可達(dá)2000種℃或更高；工藝性好。環(huán)氧樹脂的耐熱性可達(dá)2000種℃或更高；工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，可低壓成型或接觸壓成型。無溶劑、高固體、粉末涂料末涂料、水性涂料等環(huán)保涂料。

缺點：

操作粘度大，施工不方便，固化脆，伸長率小，剝離強度低，機械沖擊和熱沖擊差，耐候性差，環(huán)氧樹脂一般含有芳香醚鍵，固化后易降解斷鏈，環(huán)氧樹脂低溫固化性能差，一般需要10℃以上固化，10℃以下固化緩慢，對船舶、橋梁、港灣、油槽等大型物體施工非常不方便。

應(yīng)用環(huán)氧樹脂

涂料行業(yè)：環(huán)氧樹脂在涂料行業(yè)的需求較大，目前廣泛應(yīng)用于水性涂料、粉末涂料和高固分涂料。可廣泛應(yīng)用于管道容器、汽車、船舶、航空航天、電子、玩具、工藝品等行業(yè)；電子電氣行業(yè)：環(huán)氧樹脂膠可用于電氣絕緣材料，如整流器、變壓器密封灌注、電子元件密封保護(hù)、機電產(chǎn)品絕緣處理粘接、電池密封粘接、電容器、電阻、電感器表面覆蓋、硬件配件、工藝品、體育用品行業(yè)：可用于標(biāo)牌、珠寶、商標(biāo)、五金、球拍、漁具、體育用品、工藝品等產(chǎn)品；光電行業(yè)：可用于發(fā)光二極管（LED）、數(shù)字管、像素管、電子顯示屏LED照明等產(chǎn)品的包裝、灌注和粘接；建筑業(yè)：廣泛應(yīng)用于道路、橋梁、地板、鋼結(jié)構(gòu)、建筑、墻體涂料、堤壩、工程施工、文物修復(fù)等行業(yè)；粘合劑、密封劑和復(fù)合材料：如風(fēng)力發(fā)電機葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等材料之間的粘接，復(fù)合碳纖維板、密封微電子材料等。三、丙烯酸酯

丙烯酸酯的發(fā)展史

丙烯酸酯：acrylic ester 或 acrylate丙烯酸及其同系物酯的總稱為化學(xué)類型C4H5OOR。

丙烯酸酯粘合劑：以各種丙烯酸酯為基材，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制成，顏色淺、耐水、耐環(huán)境侵蝕、耐變色性好，易于調(diào)節(jié)。

丙烯酸酯膠粘劑發(fā)展史

20世紀(jì)50年代EASTMAN公司發(fā)明了第一代丙烯酸酯/芳香胺為氧化還原系統(tǒng)的第一代丙烯酸酯膠粘劑，在單體和彈性體之間沒有接枝反應(yīng)，其主要缺點是脆性。

1975年，發(fā)明了第二代丙烯酸酯粘合劑，又稱改性丙烯酸酯粘合劑。新的氧化還原系統(tǒng)以過氧化氫過氧化物為引發(fā)劑， DuPont 808醛胺縮合物是一種促進(jìn)劑。單體與彈性體之間接枝反應(yīng)，形成韌性固化物，剝離強度和沖擊強度顯著提高。

1968年，德國拜爾首次在歐洲開發(fā)了成功的光固化涂料UV固化粘合劑，即第三代丙烯酸酯粘合劑，具有固化速度快、環(huán)保等優(yōu)點。此后，丙烯酸粘合劑在20世紀(jì)70年代至80年代逐漸工業(yè)化。

目前，第一代丙烯酸酯膠很少使用，基本上被第二代丙烯酸酯膠取代，而第三代丙烯酸酯膠(UV膠)應(yīng)用領(lǐng)域與第二代丙烯酸酯膠差異較大，形成了相對獨立的體系。

丙烯酸酯膠粘劑分類

按分類；按涂層方式分類：底涂丙烯酸酯粘合劑由主劑和底涂層組成，主劑含有單體、彈性體、引發(fā)劑等成分，底涂層為促進(jìn)劑。使用時，將主劑和底漆涂在兩個粘合劑表面，疊合固化；雙主劑丙烯酸酯粘合劑，一種由單體、彈性體、引發(fā)劑等組成，另一種由單體、彈性體、促進(jìn)劑等組成。使用時，將兩種主劑按比例混合均勻后涂膠，或?qū)煞N主劑分別涂在兩種被粘物表面，通常雙主劑的質(zhì)量比為1∶1.微膠囊型丙烯酸酯膠粘劑：將引發(fā)劑或促進(jìn)劑包裹在微膠囊中，分散在由單體、彈性體、促進(jìn)劑或引發(fā)劑組成的主劑中，微膠囊在外力作用下破裂，引起聚合反應(yīng)；丙烯酸酯粘合劑也可根據(jù)其性能和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。例如，根據(jù)性能可分為一般型、結(jié)構(gòu)型、耐水型、耐溫型等，可分為建筑膠、機電膠、電子膠、汽車膠等。

丙烯酸酯膠粘劑的特點

主要優(yōu)點:

室溫快速固化，一般幾分鐘到幾十分鐘；可低溫固化，甚至0 ℃以下固化；適用于大多數(shù)金屬和非金屬材料的粘接；粘接材料的表面處理要求不嚴(yán)格，甚至可粘接；雙組分混合比不嚴(yán)格；粘接強度高；

主要缺點:

單一氣味和毒性問題；丙烯酸或甲基丙烯酸對產(chǎn)品的腐蝕性問題；固化速度快，不適合大面積粘接；固化反應(yīng)強烈，不適合大間隙粘接和密封，耐熱性和耐候性不理想。

應(yīng)用丙烯酸酯膠粘劑

交通工業(yè)：汽車、大型卡車、游艇、機車制造結(jié)構(gòu)粘接和飛機結(jié)構(gòu)修復(fù)，金屬、塑料粘接材料，近年來FRP粘接明顯增加；機電工業(yè)：直流電機磁鋼與金屬、電梯轎廂不銹鋼與鋼筋粘接；電聲工業(yè)：揚聲器組裝是改性丙烯酸酯膠的主要應(yīng)用領(lǐng)域；建筑業(yè)：建筑加固結(jié)構(gòu)改造鋼錨，安裝玻璃和金屬幕墻后的埋件，錨固地鐵和輕軌釘。

聚氨酯、環(huán)氧樹脂和丙烯酸酯粘合劑的性質(zhì)比較