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国内水泥混凝土外加剂技术资料
耐候性和附着力好的聚氨酯胶黏剂
来源:国际新技术资料网
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作者:欧阳华
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发布时间: 2014-06-18
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聚氨酯具有弹性好，伸长率大、强度高、耐磨性突出、耐酸碱性等优点，在涂料、弹性体、胶黏剂和密封胶等有广泛的应用。然而，聚氨酯胶黏剂存在以下不足:
(I)聚氨酯是由交替的软、硬链段相连成的嵌段共聚物，两相热力学不相容，呈现出微相分离。在低温下，硬段结晶度增加，软段也能形成部分结晶，使两相的不相容性增加，微相分离均匀程度降低，从而降低了材料的柔韧性，不能满足严寒地区使用的要求；
(2)以芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯胶黏剂固化物，受日照后容易被氧化成醌而变黄，导致耐候性差，固化物物理性能大幅下降；
(3)聚氨酯胶黏剂对基材的润湿效果较差，同时在湿固化过程中释放出CO2,使胶黏剂内部产生泡孔甚至裂纹，故与基材的粘接性能难以满足使用要求。
目前主要采用以下方法和技术克服上述问题:
(I)添加增塑剂改善聚氨酯胶黏剂固化物柔韧性:增塑剂以脂肪族二酸酯类为主，由于添加量较大和本身的毒性，长期使用过程中，增塑剂的迁移挥发会危害环境和人体，同时使产品弹性降低，影响使用性能；
(2)改善聚氨酯胶黏剂耐候性，一是在制备聚氨酯胶黏剂中加入紫外稳定剂和抗氧剂等，降低光和热氧化对苯环的影响；二是使用以脂肪族或脂环族异氰酸酯制备的聚氨酯预聚体，脂肪族或脂环族异氰酸酯的反应活性较低，且生产过程中毒性较大，且价格昂贵，因而其使用受到限制；
(3)改善聚氨酯胶黏剂对基材的附着力主要有以下两种途径:一是在胶黏剂中添加硅烷偶联剂及其衍生物等粘附促进剂，通过硅氧烷向表面的迁移，且水解生成的硅醇与基材表面的羟基缩合，形成牢固的化学连接；二是在涂敷密封胶之前，先在基材表面涂敷底涂剂提高胶黏剂与基材之间的粘结强度，在一定程度上改善聚氨酯胶黏剂的附着力，但由于偶联剂添加量小、迁移过程缓慢，导致附着力的改善效果不明显，使用底涂剂时施工时间和成本增加，难以达到应用要求。
据恒志信网消息：国内最新研制成功一种新型聚氨酯胶黏剂。在传统的聚氨酯胶黏剂中，加入端硅烷基聚醚，通过端硅烷基聚醚取代部分聚氨酯预聚体，通过降低聚氨酯预聚体的用量，利用端硅烷基聚醚柔韧性、耐候性和附着力好的特点，制备一种兼具端硅烷基聚醚和聚氨酯特点的胶黏剂。
与现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
(I)端硅烷基聚醚对体系有一定的增塑作用，可减少胶黏剂中增塑剂的用量，由此降低增塑剂的迁移对胶黏剂固化物综合性能，以及环境的毒性的不良影响；
(2)改善聚氨酯胶黏剂的低温柔顺性，使其具有更低的玻璃化温度，从而在相同的低温下保持更好的弹性，扩大胶黏剂在低温下的使用范围；
(3)端硅烷基聚醚与聚氨酯预聚体有良好的相容性，可实现端硅烷基聚醚宽的添加量范围，所提供的弹性胶可以有较大的硬度变化范围
(4)胶黏剂固化后得到对热、氧、湿气的作用稳定的S1-O-Si交联网络，且配方中芳香族异氰酸酯含量减少，使得胶黏剂的耐候性更佳；
(5)端硅烷基聚醚的硅烷基水解成硅醇，与基材表面的羟基形成化学和物理作用，使得胶黏剂对基材有较高的粘结强度，不需添加任何粘附促进剂，或者施胶前不需要使用任何底涂剂，其对基材表面的粘结强度能满足应用要求。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《聚氨酯热熔胶、密封胶、复膜胶、结构胶制造》
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