聚氨酯vs環(huán)氧樹脂

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1、一聚氨酯與環(huán)氧1聚氨酯1.1聚氨酯簡(jiǎn)介聚氨酯：Polyurethane又名聚氨基甲酸酯是對(duì)主鏈上含有春福氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的總稱簡(jiǎn)稱PU化學(xué)式(C10H8N2O2·C6H14O3)X聚氨酯膠粘劑：PolyurethaneAdhesive指的是分子鏈中含有氨基甲酸酯基團(tuán)（—NHCOO—）或異氰酸酯基（—NCO）的膠粘劑。1.12聚氨酯發(fā)展史1849年德國(guó)化學(xué)家Wurts用烷基硫酸鹽與氰酸鉀進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，首次合成了脂肪族異氰酸酯化合物；1850年德國(guó)化學(xué)家Hoffman用二苯基甲酰胺合成了苯基異氰酸酯；1884年Hentschel用胺或胺鹽與光氣反應(yīng)合成異氰酸酯，成為工業(yè)

2、上合成異氰酸酯的方法。1937年德國(guó)化學(xué)家Bayer首次利用異氰酸酯與多元醇制得聚氨酯樹脂，并且在第二次世界大戰(zhàn)期間由拜耳公司應(yīng)用于坦克履帶上，使聚氨酯膠粘劑首次工業(yè)化。其后，美國(guó)于1953年引進(jìn)德國(guó)技術(shù)，日本于1954年引進(jìn)德國(guó)和美國(guó)聚氨酯技術(shù)，1960年生產(chǎn)聚氨酯材料，1966年開始生產(chǎn)聚氨酯膠黏劑，開發(fā)成功乙烯類聚氨酯水性膠黏劑，并予1981年投入工業(yè)化生產(chǎn)。目前日本聚氨酯膠黏劑的研究與生產(chǎn)十分活躍，并與美國(guó)、西歐一起成為聚氨酯生產(chǎn)、出口大國(guó)。我國(guó)于1956年研制并生產(chǎn)三苯基甲烷三異氰酸酯(列克納膠)，很快又生產(chǎn)了甲苯二異氰酸酯(TDI)、雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑，1986

3、年以后，我國(guó)聚氨酯工業(yè)進(jìn)入迅速發(fā)展時(shí)期：1994年國(guó)家正式批準(zhǔn)成立“中國(guó)聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)”，下設(shè)“聚氨酯膠黏劑委員會(huì)”，該委員會(huì)業(yè)已成為全國(guó)聚氨酯膠黏劑技術(shù)與信息交流的中心。1.2聚氨酯的合成聚氨酯的合成原料主要有-異氰酸酯、多元醇、添加劑，添加劑主要包括催化劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑及擴(kuò)鏈劑。PU合成方法主要有預(yù)聚體法、半預(yù)聚體法、一步法，其中一步法因工藝簡(jiǎn)單投資少而被普遍采用。1.3聚氨酯的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）優(yōu)良的耐磨性，低溫柔軟性以及性能可調(diào)節(jié)范圍較廣（2）機(jī)械強(qiáng)度大、粘接性好、彈性好，并且具有優(yōu)良的復(fù)原性，可適合于動(dòng)態(tài)接縫，（3）耐候性好，使用壽命可達(dá)15~20年，耐油性

4、能優(yōu)良，耐生物老化性好且價(jià)格適中。（4）工藝性好，固好后的膠層硬度大、透明性好、光亮度高、可室溫加壓快速固化、耐熱性較好，電性能優(yōu)良。（5）耐油性和耐寒性好。缺點(diǎn)：收縮率大、膠粘強(qiáng)度不高，耐化學(xué)介質(zhì)性和耐水性較差，用于非結(jié)構(gòu)膠粘劑。不能長(zhǎng)期耐熱，淺色配方容易受紫外光老化，單組分膠貯存穩(wěn)定性受包裝及外界影響較大，通常固化較慢，高溫?zé)岘h(huán)境下可能產(chǎn)生氣泡和裂紋。還有就是許多場(chǎng)合都需要使用底涂劑。1.4主要應(yīng)用：（1）復(fù)合材料與金屬框架之間的粘接;（2）汽車的粘接填縫;（3）玻璃纖維增強(qiáng)塑料與金屬粘接;（4）密封粘膠劑;（5）反應(yīng)性熱熔膠;（6）次貸粘膠劑;（7）還可以在宇航，電子電氣，

5、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)中的應(yīng)用；（8）可用于擠塑聚苯乙烯泡沫與鋼板，鋁板，硅酸鈣及水泥墻壁粘接。2環(huán)氧樹脂2.11環(huán)氧樹脂簡(jiǎn)介環(huán)氧樹脂：EpoxyResin指分子結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)或2個(gè)以上環(huán)氧基并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)劑存在下能形成三維網(wǎng)絡(luò)狀固化物的化合物總稱，是一類重要的熱固性樹脂。2.12環(huán)氧樹脂的發(fā)展史環(huán)氧樹脂是1938年由P.Castam申請(qǐng)瑞士專利，由汽巴公司在1946年研制出最早的環(huán)氧粘接劑，1949年美國(guó)的S.O.Creentee研制了環(huán)氧涂料，我國(guó)于1958年開始環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。2.2環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)（通常指雙酚A型環(huán)氧樹脂）優(yōu)

6、點(diǎn)：（1）單獨(dú)的環(huán)氧樹脂應(yīng)用價(jià)值很低，它需要與固化劑配合使用才有實(shí)用價(jià)值。（2）高粘接強(qiáng)度：在合成膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的膠接強(qiáng)度居前列。（3）固化收縮率小，在膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率最小，這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。例如：酚醛樹脂膠：8—10%；有機(jī)硅樹脂膠：6—8%聚酯樹脂膠：4—8%；環(huán)氧樹脂膠：1—3%若經(jīng)過改性加工后的環(huán)氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%，熱膨脹系數(shù)為6.0×10-5/℃（4）耐化學(xué)性能工好：在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%

7、Na2CO3中可以用兩年；而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年；10%NaOH（100℃）浸泡一個(gè)月，性能保持不變。（5）電絕緣性優(yōu)良：環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm。（6）環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。（7）工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。缺點(diǎn)：（1）操作粘度大，這在施工方面顯的有些不方便（2）固