聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯 固化机理.doc

5 聚 氨 酯 、环 氧 及 丙 烯 酸 胶 黏 剂 固 化 方 式5.1 聚 氨 酯5.11 聚 氨 酯 固 化 机 理由 于 在 主 链 上 含 有 氨 基 甲 酸 酯 基 （ NHCOO-） ， 通 称 聚 氨 酯 胶 粘 剂 ， 其 结 构 中 含有 基 团 -NCO， 提 高 了 对 各 种 材 料 的 粘 接 性 1） 多 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂 主 要 是 吸 潮 固 化 2） 预 聚 体 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂 分 单 组 分 和 双 组 分 两 类 单 组 分 由 异 氰 酸 酯 和 两 端含 羟 基 的 聚 酯 或 聚 醚 反 应 ， 得 到 异 氰 酸 基 （ -NCO） 的 弹 性 体 胶 粘 剂 ， 再 加 入 适 量 的 催化 剂 、 填 料 制 得 单 组 分 室 温 硫 化 聚 氨 酯 密 封 剂 ， 固 化 机 理 同 多 异 氰 酸 酯 胶 粘 剂 ， 遇 到 空气 中 的 潮 气 产 生 固 化 双 组 分 胶 粘 剂 由 含 -NCO 基 的 预 聚 体 和 聚 酯 （ 或 聚 醚 ） 树 脂 组 成 其 中 -NCO 组分 为 硬 链 段 ， -OH 组 分 为 软 链 段 ， 主 要 由 聚 醚 、 聚 酯 、 交 联 剂 （ 如 MOCA 二 邻 氯 二 苯胺 甲 烷 ） 、 催 化 剂 （ 如 锌 酸 亚 锡 ） 组 成 。

调 节 -NCO/-OH 含 量 ， 可 以 制 得 不 同 相 对 分子 质 量 和 不 同 -NCO 含 量 的 预 聚 体 ， 该 反 应 为 羟 醛 缩 合 ， 偶 联 式 反 应 的 一 种 ， 主 要 是 -NCO 与 -OH 在 催 化 剂 作 用 下 发 生 反 应 固 化 形 成 良 好 的 粘 接 接 头 5.12 聚 氨 酯 稀 释 剂稀 释 剂 为 了 调 整 聚 氨 酯 胶 粘 剂 的 粘 度 ， 便 于 工 艺 操 作 ， 在 聚 氨 酯 胶 粘 剂 的 制 备 或配 置 使 用 时 过 程 中 经 常 要 采 用 稀 释 剂 聚 氨 酯 胶 粘 剂 采 用 的 通 常 包 括 稀 释 剂 酮 类 、 芳 香 烃 、 二 甲 基 甲 酰 胺 、 四 氢 呋 喃 等 如 ： 丙 酮 、 二 甲 苯 、 环 己 酮 、 乙 酸 乙 酯 、 甲 苯 等 5.2 环 氧5.21 环 氧 固 化 机 理环 氧 的 固 化 反 应 为 开 环 固 化 ， 在 引 发 剂 或 催 化 剂 作 用 下 开 环 后 聚 合 引 发 剂 一 般采 用 氢 氧 化 物 （ 如 NaOH） 万 基 化 合 物 （ 如 CH3ONa） 。

环 氧 树 脂 本 身 是 线 型 结 构 的 热 塑 性 树 脂 ， 它 的 固 化 反 应 是 通 过 加 入 固 化 剂 来 实 现的 固 化 剂 能 使 环 氧 树 脂 分 子 交 联 形 成 体 型 结 构 的 大 分 子 ， 变 成 不 溶 不 熔 的 固 化 物 ， 所以 其 固 化 剂 也 称 交 联 剂 在 选 用 固 化 剂 时 ， 应 考 虑 产 品 的 性 能 要 求 （ 粘 接 强 度 和 电 性 能 ）、 施 工 环 境 （ 温 度 、 湿 度 和 工 作 介 质 ） 以 及 允 许 的 固 化 条 件 （ 能 否 加 热 、 加 压 ， 固 化 时间 的 长 短 ） 等 高 温 固 化 用 芳 香 胺 、 酸 酐 和 双 氰 胺 等 ； 中 温 固 化 用 咪 唑 类 ； 室 温 固 化 ，粘 接 强 度 要 求 不 高 ， 用 脂 肪 族 胺 类 和 改 性 胺 类 固 化 剂 ， 在 潮 湿 条 件 下 ， 用 酮 亚 胺 及 酚 醛改 性 亚 胺 类 固 化 剂 等 5.22 环 氧 树 脂 稀 释 剂稀 释 剂 可 以 降 低 粘 度 ， 提 高 浸 润 性 ， 便 于 混 合 均 匀 ， 增 加 填 料 用 量 ， 利 用 涂 复 操作 ， 并 可 延 长 使 用 期 。

可 分 为 非 活 性 稀 释 剂 和 活 性 稀 释 剂 1） 非 活 性 稀 释 剂 ， 不 参 与 固 化 反 应 常 用 有 ： 丙 酮 、 乙 醇 、 甲 苯 、 乙 酸 乙 酯 、二 甲 基 甲 酰 胺 等 加 入 量 为 树 脂 的 5-10%（ 2） 活 性 稀 释 剂 ， 参 与 固 化 反 应 ， 分 子 端 基 带 有 活 性 基 团 常 用 有 ： 环 氧 丙烷 丙 烯 醚 、 乙 二 醇 双 缩 水 甘 油 醚 等 5.3 丙 烯 酸 酯5.31 丙 烯 酸 酯 固 化 机 理（ 1） 丙 烯 酸 酯 胶 粘 剂 固 化 反 应 为 自 由 基 聚 合 中 的 阴 离 子 聚 合 ， 经 历 链 引 发 、 链 增长 、 链 转 移 、 链 终 止 等 阶 段 链 引 发 和 链 增 长 ： 当 单 体 分 子 的 β -碳 原 子 受 到 亲 核 试 剂 攻 击 时 ， 就 产 生 稳 定 的负 碳 离 子 ， 例 如 氢 氧 阴 离 子 和 胺 便 是 很 好 的 亲 核 试 剂 ， 可 引 发 氰 基 丙 烯 酸 酯 单 体 ， 引 发后 形 成 的 阴 离 子 攻 击 另 一 个 单 体 分 子 生 产 二 聚 体 ， 进 一 步 与 更 多 单 体 反 应 ， 发 生 链 增 长反 应 ， 生 成 高 分 子 聚 合 物 。

链 转 移 和 链 终 止 增 长 中 的 阴 碳 离 子 不 与 单 体 反 应 而 和 其 他 物 质 （ 链 转 移 剂 ） 反应 ， 产 生 一 个 惰 性 的 高 分 子 和 一 个 新 的 阴 离 子 链 ， 如 果 后 者 有 能 力 进 一 步 引 发 聚 合 ， 则就 发 生 了 链 转 移 活 性 增 长 链 在 聚 合 过 程 中 若 遇 到 了 单 体 之 外 的 其 他 物 质 ， 如 水 、 醇 、 酸 等 ， 能 使阴 离 子 质 子 化 ， 则 很 快 阻 止 聚 合 反 应 ， 引 起 链 终 止 2） 引 发 剂 、 促 进 剂一 般 为 有 机 过 氧 化 物 ， 如 过 氧 化 苯 甲 酰 、 过 氧 化 二 异 丙 苯 、 异 丙 苯 过 氧 化 氢 、 过氧 化 环 己 酮 等 选 用 时 应 注 意 其 是 否 具 备 临 界 温 度 高 、 半 衰 期 长 、 室 温 稳 定 性 好 等 特 点 促 进 剂 一 般 有 过 渡 金 属 皂 类 （ 如 环 烷 酸 钴 ） ， 叔 胺 类 （ 如 二 甲 苯 基 苯 胺 ） ， 有 机 硫 化 合物 （ 如 亚 乙 基 酸 脲 ） 等 化 合 物 。

促 进 剂 可 单 独 使 用 也 可 几 种 共 同 使 用 ， 共 同 使 用 时 应 选用 一 种 为 主 促 进 剂 ， 其 余 的 为 辅 促 进 剂 ， 选 用 引 发 剂 与 促 进 剂 时 ， 除 考 虑 引 发 固 化 效 果外 ， 还 应 严 格 注 意 他 们 的 存 在 对 胶 液 贮 存 稳 定 性 的 影 响 5.32 丙 烯 酸 稀 释 剂对 于 丙 烯 酸 ， 可 用 丙 酮 、 甲 苯 、 二 甲 基 甲 酰 胺 等 有 机 溶 剂 清 楚 残 胶 。