Conception D 'Adhésif Pour Utilisation

Conception moléculaire de polyuréthanne - structure et performances

En raison de la diversité de ses variétés de matières premières et de sa composition, le polyuréthane peut synthétiser des matériaux polymères de diverses propriétés.

Par exemple, on peut obtenir un matériau élastomère, mousse, souple à dur, à partir d 'une présentation rigoureuse de son matériau principal (c' est - à - dire sans solvant).

Du point de vue de ses propriétés physiques (ou de ses produits de durcissement), le polyuréthane possède des propriétés élastomères sensiblement supérieures et certaines de ses propriétés physico - chimiques, telles que la résistance à l 'adhérence, les propriétés mécaniques, la durabilité, la résistance aux basses températures et la résistance aux médicaments, dépendent essentiellement de La configuration chimique du produit de durcissement du polyuréthane.

Par conséquent, pour la conception de formulations d 'adhésif de polyuréthane, il faut d' abord procéder à la conception moléculaire, c 'est - à - dire comprendre les effets de la structure chimique et de la composition sur les performances.

Relationship between Polyurethane Materials and Chemical Structure and performance.

Conception de la préparation d 'adhésifs pour l' pu sous l 'angle des matières premières

Les formulations d 'adhésif de polyuréthane sont généralement utilisées dans trois catégories de matières premières: les matières premières de la classe NCO (diisocyanate ou ses modificateurs, POLYISOCYANATES), les matières premières de la classe Ohh (c' est - à - dire les polyols oligomères contenant des groupes hydroxyles, les agents d 'expansion de cha?ne, etc.), et, plus généralement, les composés contenant de l' hydrogène actif et donc des Polyamines, de l 'eau, et les additifs tels que les solvants et les catalyseurs.

La formulation d 'un adhésif de polyuréthane sous l' angle d 'une matière première comporte les deux procédés suivants.

Préparation directe à partir des matières premières susmentionnées

Le procédé le plus simple de préparation d 'adhésif de polyuréthanne est un mélange simple et direct de matières premières de type 0h et de matières premières de type NCO (ou d' additifs).

Ce procédé n 'est pas souvent utilisé dans la conception de formulations d' adhésif de polyuréthane en raison de la faible masse moléculaire de la plupart des polyols oligomères (généralement du polyéther m < 6000 et du polyester m < 3000), ce qui permet de produire des compositions adhésives présentant une faible viscosité et une faible viscosité initiale.

Dans certains cas, la vitesse de durcissement est plus lente, même si le catalyseur est ajouté, et la résistance du produit de durcissement est faible et peu utile.

En outre, la pression de vapeur TDI non modifiée est élevée, l 'odeur est élevée et la toxicité volatile est élevée, tandis que le MDI est solide à température ambiante et n' est pas facile à utiliser.

Toutefois, dans plusieurs cas, le procédé décrit ci - dessus peut être utilisé pour former un adhésif polyuréthanne.

Par exemple: 1) Un adhésif de polyuréthane à deux composants, composé d 'une solution organique de polyester de poids moléculaire élevé (mr5000 - 50000) et d' une solution de Polyisocyanate (par exemple, coronate l), peut être utilisé dans des applications telles que des films stratifiés composites et de meilleures performances.

Le polyester à poids moléculaire élevé lui - même, dont le composant principal est lui - même plus résistant à l 'adhérence initiale, constitue une forte cohésion adhésive; et

Modification de la pré - uréthanisation des matières premières des catégories NCO et oh

Comme on l 'a vu plus haut, étant donné que la plupart des polyols oligomères ont un faible poids moléculaire et une grande volatilité de TDI, et que les propriétés générales de la colle sont inférieures à celles de l' adhésif, le polyéther ou le polyester est habituellement utilisé en tant que précurseur d 'uréthane à base de NCO ou d' Ohh terminal pour améliorer la viscosité initiale de l 'adhésif et réduire le temps nécessaire pour produire une certaine résistance à l' adhésif.

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Conception du caoutchouc d 'pu à partir des conditions d' utilisation

Les formes d 'utilisation de l' adhésif de polyuréthanne sont composées principalement d 'un seul composant et d' un double composant.

Adhésifs de polyuréthane monocomposant

L 'adhésif à base de polyuréthane monocomposant présente l' avantage d 'être directement utilisable, sans double composant, les inconvénients d' un ajustement de la colle avant utilisation.

L 'adhésif de polyuréthane monocomposant présente les deux types suivants.

1) Un adhésif de polyuréthane durci par voie humide à base d 'un prépolymère de polyuréthane à base d' un NCO, durci par la réaction de synthèse à l 'aide d' un microadsorbant d 'eau dans l' air et d 'eau de surface du substrat, et capable de former une liaison chimique solide en réaction avec un groupe d' hydrogène tensioactif du substrat.

Ce type de colle de polyuréthane est généralement exempt de solvants, étant donné que la viscosité n 'est pas trop grande pour faciliter l' application de la colle, l 'adhésif de polyuréthane durci à l' humidité d 'un composant unique est généralement de type polyéther, c' est - à - dire un polyol d 'éther contenant principalement un Ohe.

La mesure dans laquelle la teneur en NCO libre de ce type de colle est appropriée dépend de la viscosité de la colle (influence sur sa fonctionnalité), du mode de revêtement, de l 'épaisseur de la colle et du type d' adhésif, ainsi que de la stabilité de stockage de la colle.

2) adhésif de polyuréthane à solvant unique à base d 'élastomères de polyuréthane thermoplastiques, dont le composant principal est un polyuréthane de base Ohh à l' extrémité de poids moléculaire élevé, à base d 'hydroxyle réduite, et dont la viscosité augmente rapidement lorsque le solvant commence à se volatiliser, produisant ainsi une force de viscosité initiale.

Lorsque le solvant se volatilise sensiblement complètement, une force adhésive suffisante est générée, la plupart de ces élastomères de polyuréthane étant placés à température ambiante et cristallisés dans des segments intermédiaires, ce qui permet d 'améliorer encore la résistance à l' adhérence.

Ce type de colle de polyuréthane monocomposant est généralement utilisé comme matière première pour le polyuréthane cristallin.

La gomme de polyuréthane à composant unique comprend également une gomme thermofusible de polyuréthane, un seul composant d 'adhésif aqueux de polyuréthane et d' autres types.

Adhésifs de polyuréthane à deux composants

L 'adhésif de polyuréthane à double composant comprend un agent principal contenant un groupe hydroxyle terminal et un agent de durcissement contenant un groupe NCO terminal, et présente une bonne performance de double composant, une résistance à l' adhérence élevée par rapport à un composant unique, et un rapport de distribution de deux composants d 'un adhésif de polyuréthane à double composant permet d' ajuster la performance du produit durci.

L 'agent principal est généralement un polyol de polyuréthane ou un polyol de polyester polymère.

Le rapport entre les deux composants est approprié pour une légère surcharge de l 'agent de durcissement, c' est - à - dire une surabondance de microgroupes NCO, ce qui permet de compenser les pertes de NCO dues à l 'humidité potentielle et d' assurer une réaction de réticulation suffisante de l 'adhésif.

Conception de caoutchouc pour l 'pu en fonction des exigences de performance

Lorsqu 'un adhésif de polyuréthane présente des exigences particulières de performance, la formulation doit être con?ue en fonction de la relation entre la structure et la performance du polyuréthane.

Différents substrats, différents domaines d 'application et environnements d' application sont souvent soumis à des exigences particulières pour la gomme de polyuréthane, telles que le durcissement rapide de la gomme de polyuréthane utilisée dans les lignes de production industrielles, la résistance à l 'hydrolyse par l' acide des adhésifs de polyuréthane utilisés dans les films d 'emballage souples composites, la résistance à la cuisson par la vapeur des adhésifs d' emballage souples, etc.

Résistance à la chaleur

L 'adhésif de polyuréthane présente généralement une résistance insuffisante aux températures élevées.

L 'adhésif de polyuréthane peut être con?u à l' avance pour être utilisé dans des environnements thermorésistants spéciaux.

La résistance à la chaleur des gommes de polyuréthanne peut être améliorée par plusieurs moyens, tels que: 1) l 'utilisation de matières premières de polyéther, polyester et Isocyanate contenant des phényles; 2) l' augmentation de la teneur en isocyanates et agents d 'expansion de cha?ne (qui formedes segmentdurs durs); 3) L' utilisation d 'agents de durcissement; 4) l' utilisation de POLYISOCYANATES résistà la pyrolyse à haute température (tels que ceux qui contiennent des cycled 'Isocyanate) ou la production d' isocyanates lors du durcissement; 5) l 'époxyde résineou de polypolysulfsulfamide polyamide relativement résistà la température.Le mélange avec du polyuréthane est modifié et l' utilisation de techniques de PN est un moyen efficace d 'améliorer la compatibilité des polymères.

Résistance à l 'hydrolyse

L 'adhésif polyuréthanne de type polyester est moins résistant à l' hydrolyse et peut être amélioré par l 'adjonction d' un stabilisateur hydrolytique tel qu 'un carbure de Diimide, un composé époxy, etc.

Afin d 'améliorer la résistance à l' hydrolyse du polyester lui - même, on peut utiliser des acides binaires à cha?ne longue et des matières premières de diol telles que l 'Acide sébacique, l' Acide sébacique, le 1,6 - hexanediol, etc.

Le polyéther est plus résistant à l 'hydrolyse et peut parfois être utilisé avec le polyester pour produire un adhésif de polyuréthane.

L 'ajout d' une petite quantité d 'agent de couplage de silicone dans la formulation adhésive permet également d' améliorer la résistance à l 'hydrolyse de la couche adhésive.