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聚“膠”高分子|聚氨酯的起源及運用分析

來源:廣州市白云化工實業(yè)有限公司  作者:byonline  日期:2020-5-29
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  自從1937年拜耳博士首次在實驗室通過異氰酸酯和活潑氫化合物反應(yīng)合成出聚氨酯開始,聚氨酯已經(jīng)歷八十多年的蓬勃發(fā)展。現(xiàn)如今,聚氨酯已成為高分子材料領(lǐng)域最具活力的材料之一。

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  自從1937年拜耳博士首次在實驗室通過異氰酸酯和活潑氫化合物反應(yīng)合成出聚氨酯(詞條“聚氨酯”由行業(yè)大百科提供)開始,聚氨酯已經(jīng)歷八十多年的蓬勃發(fā)展,F(xiàn)如今,聚氨酯已成為高分子材料領(lǐng)域最具活力的材料之一。它幾乎涵蓋了所有聚合物材料所能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域:泡沫、彈性體、塑料、涂料、纖維膠粘劑等等。聚氨酯材料應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛(保溫材料、建筑外墻、家具、座椅、制鞋、食品包裝等行業(yè)),毫不夸張地說,聚氨酯材料已經(jīng)深入到我們生活的方方面面。

圖1.聚氨酯工業(yè)奠基人-拜耳博士(圖片摘自拜耳公司)

  聚氨酯膠粘劑是指分子鏈中含有氨基甲酸酯或異氰酸酯基的膠粘劑,通常由異氰酸酯與含活性氫的基團(tuán)(例如羥基或氨基)反應(yīng)制備而成。異氰酸酯基(-N=C=O)由于累計的雙鍵以及氮氧原子的吸電子效應(yīng),具有很高的化學(xué)活性,因此極易與帶有活潑氫的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。通常,異氰酸酯分為兩類:芳香族和脂肪族。芳香型異氰酸酯分子中帶有剛性的苯環(huán),使得由芳香型異氰酸酯制備的聚氨酯比脂肪型聚氨酯具有更高的模量和力學(xué)強(qiáng)度,但同時也帶來了長時間處于高溫或自然光環(huán)境下易黃變的缺陷。

圖2.芳香型聚氨酯膠光照前和光照后對比圖

  不同于其他材質(zhì)(例如丙烯酸(詞條“丙烯酸”由行業(yè)大百科提供)、有機(jī)硅、環(huán)氧、硅烷改性聚醚等)的膠粘劑,聚氨酯膠粘劑的分子結(jié)構(gòu)如同太極拳般剛?cè)岵?jì)而顯得特殊有趣。聚氨酯膠分子鏈中含有大量柔性的軟鏈段和剛性的硬鏈段,其中硬鏈段由上述異氰酸酯反應(yīng)形成的氨基甲酸酯構(gòu)成,軟鏈段則由各類多元醇提供。這種亦柔亦剛的結(jié)構(gòu)特點使得聚氨酯膠可根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行軟硬鏈段的結(jié)構(gòu)調(diào)控來實現(xiàn)功能化制備,具有優(yōu)異的設(shè)計靈活性和經(jīng)濟(jì)性。正因如此,某外企膠粘劑專家曾指出“聚氨酯膠粘劑的多樣性幾乎可以為每一種粘接難題都準(zhǔn)備了解決方法”。

圖3.聚氨酯膠微觀示意圖

  BAIYUN深耕密封膠行業(yè)30多年,逐漸發(fā)展和完善了各品類密封膠產(chǎn)品。針對工業(yè)領(lǐng)域用膠需求精細(xì)化和專業(yè)化的發(fā)展趨勢,BAIYUN在動力電池、電子電器等領(lǐng)域均已推出相應(yīng)的雙組分聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品。隨著工業(yè)4.0和5G時代的到來,各行各業(yè)對于膠粘劑的性能要求將越來越高,BAIYUN也將在聚氨酯膠粘劑領(lǐng)域持續(xù)開拓創(chuàng)新,力爭為客戶提供最優(yōu)的聚氨酯膠粘劑解決方案。

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