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涨知识丨 PUR热熔胶硅烷改性背景及研究进展

2019/10/20 9:30:34 点击：

1. PUR热熔胶硅烷改性背景

为进一步提高PUR的粘接性能和耐热性能，避免固化过程中出现起泡等不良现象，近几年来对硅烷改性SPUR的研究十分活跃。硅烷基能替代部分端-NCO基进行湿固化反应。硅烷遇到湿气后可水解生成硅醇，硅醇进一步与基材表面中的羟基形成氢键或缩合成Si-O-R（R为基材），致使硅烷在PUR和基材之间形成化学键，从而明显提高粘接效果。同时，硅醇又可以相互缩合成立体交联网络结构，而体系交联度越高越能有效提高相应胶粘剂的理化性能，如粘接强度、耐热性能等；另外，硅烷的湿固化反应不会释放CO，而-NCO的湿固化反应会产生CO，这些会使胶液中引入气泡，也是使胶层产生裂纹、降低胶粘剂粘接强度的重要因素。

硅烷改性湿固化聚氨酯胶粘剂对金属、玻璃、PVC等常用基材具有良好的粘接效果，在建筑业、运输业和汽车制造业等领域中得到广泛应用。

2. PUR热熔胶硅烷改性研究进展

王刚[1]采用硅烷偶联剂对湿固化聚氨酯进行改性。研究结果表明，采用聚醚二元醇合成湿固化聚氨酯，添加3%～6%的硅烷偶联剂进行改性时，得到的低聚物具有更优异的耐蚀性能，同时减少了涂漆工艺，便于使用。

高洁[2]等以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚醚多元醇（N-210）和聚己二酸己二醇酯（PHA）为主要原料，控制n（-NCO）/n（-OH）=2.0，制备PUR热熔胶的预聚体；然后以不同的硅烷偶联剂如Y9669（N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷）、KH-550和KH-560等作为PUR中部分端-NCO基的封端剂，制备SPUR（硅烷化PUR）。结果表明，Y9669是较理想的封端剂，能使SPUR的剪切强度增加37.23%；SPUR的硬度、热稳定性能随Y9669封端率增加而增大；SPUR的剪切强度随Y9669封端率增加呈先升后降态势，并且在Y9669封端率为20%时最大（17.73MPa）。

中国专利CN102492389A[3]公开了一种湿固化硅烷改性聚氨酯热熔胶组合物，按重量百分比其原料组成为：硅烷改性聚氨酯为60%～80%、增粘树脂为10%～20%、增塑剂为1%～8%、降黏助剂为0.5%～2%、有机硅助剂为0.2%～1%、无机填料为3%～8%、抗氧化剂为0.05%～0.5%、紫外线吸收剂为0.05%～0.5%。此外还公开了上述热熔胶组合物的制备方法。此发明热熔胶组合物能够快速而完全地进行交联，而且改善了热熔胶体系的黏度、固化发泡问题及粘接性能，具有无气泡、无气味、低施工黏度等优点，并具有良好的强度，能够实现在2mm厚度层的情况下无气泡地形成固化。

李吉明[4]等以硅烷封端聚氨酯预聚物为基料，制备了单组分湿固化硅烷封端PU密封胶，并考查了配方中助剂及填料对胶力学性能和表干时间对密封胶性能的影响，研究了其贮存稳定性的改善问题。

Rekondo[5]等用2种方法制备了硅烷化湿固化聚氨酯胶粘剂。方法一用聚丙二醇先和异氰酸酯硅烷反应，然后再与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应；方法二是用聚丙二元醇与IPDI反应，然后再与氨类硅烷反应。实验结果表明，SPUR体系在固化过程中氢键作用比改性前比重大，方法一制备的样品具有较高的黏度。

3. 参考文献

[1]王刚,李秀玲,梁鸿文,等.硅烷偶联剂对湿固化聚氨酯的改性及在锌粉底漆中的作用[J].材料保护,1997,38(8):3-4.
[2]高洁,曹有名.硅烷Y9669改性湿固化聚氨酯热熔胶的研制[J].中国胶粘剂,2013,22(3):39-42.[3]肖文清,张健臻,陈建军,等.一种湿固化硅烷改性聚氨酯热熔胶组合物及其制备方法[P].CN102492389A,2012-06-13.[4]李吉明,薛纪东,钟汉荣.单组分湿固化硅烷封端聚氨酯密封胶的制备及性能研究[J].化学与粘合,2012,34(1):13-16.[5]Rekondo A, Fernandez-Berridi M J, IrustaL. Synthesis of silanizedpolyether urethane hybrid systems. Study of the curing process through hydrogen bonding interactions[J]. European Polymer Journal, 2006, 42(9):2069-2080.更多滤芯胶请访问www.yingfukj.com

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