聚氨酯改性氯化聚丙烯及其应用研究进展
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聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用【摘要】本文从胶粘剂的概述、聚氨酯胶粘剂的特点和研究背景开始,介绍了聚氨酯胶粘剂的合成方法和改性研究。
然后详细探讨了聚氨酯胶粘剂在电子、汽车和建筑领域的应用。
展望了聚氨酯胶粘剂在未来的研究前景,并总结了本文的内容。
通过本文的介绍,读者可以了解聚氨酯胶粘剂在不同领域的应用和发展前景,为相关研究提供参考和启发。
【关键词】聚氨酯胶粘剂、胶粘剂、合成、改性、电子领域、汽车领域、建筑领域、研究进展、应用、研究前景、总结、展望。
1. 引言1.1 胶粘剂的概述胶粘剂是一种具有粘合性的材料,广泛应用于各个领域,包括电子、汽车、建筑等。
胶粘剂可以将不同材料牢固地粘合在一起,起到连接、密封和固定的作用。
胶粘剂根据其成分和性质可分为多种类型,如环氧胶、聚氨酯胶、丙烯酸胶等。
胶粘剂的选择在工程中至关重要,因为不同的场合需要选择不同性能的胶粘剂来满足需求。
胶粘剂的性能主要包括粘合强度、耐温性、耐化学腐蚀性、粘接可靠性等。
现代工业对胶粘剂的要求越来越高,需要胶粘剂具有高强度、高粘接性、耐候性好、易于使用等特点。
1.2 聚氨酯胶粘剂的特点1. 聚氨酯胶粘剂是一种具有优异性能的胶粘剂,其特点包括耐热性好、耐化学品侵蚀性强、粘接强度高、耐疲劳性好等。
2. 聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能,能够在不同材料之间形成强大的粘接力,适用于多种复杂的粘接任务。
3. 聚氨酯胶粘剂具有优异的耐候性和耐老化性能,能够长期保持稳定的力学性能,适用于长期使用的环境。
4. 聚氨酯胶粘剂的固化速度可调,可以根据具体需要进行调整固化时间,便于操作和控制。
5. 聚氨酯胶粘剂具有良好的流变性质,易于涂布和覆盖,能够满足不同形状和表面的粘接需求。
聚氨酯胶粘剂以其优越的性能特点,在各种工业领域得到广泛应用,是一种非常重要的胶粘剂材料。
1.3 研究背景研究背景主要包括两个方面:一是随着新材料、新工艺的不断涌现,对胶粘剂的性能要求不断提高,需要开发出更加高效、稳定、环保的胶粘剂;二是各行各业对胶粘剂的市场需求逐渐增加,尤其是在电子、汽车、建筑等领域,对胶粘剂的性能和应用范围提出了更高的挑战。
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用
聚氨酯胶粘剂是一种具有广泛应用前景的高性能胶粘剂,广泛应用于建筑、汽车、电子、造纸等行业。
近年来,对聚氨酯胶粘剂的研究主要集中在合成改性和应用两个方面。
聚氨酯胶粘剂的合成改性是提升其性能和降低成本的关键。
目前常用的合成方法有原
位聚合法、预聚体法和液体法。
原位聚合法是将胶粘剂的原料分子直接聚合成聚氨酯胶粘剂。
这种方法具有高效、经济的特点,但需要高温和高压条件下进行。
预聚体法是先合成
聚氨酯预聚体,再与交联剂进行反应生成胶粘剂。
这种方法可以调控胶粘剂的性能和黏度,但对于水浸稳定性较差。
液体法是将单体或预聚体直接与交联剂反应,具有简单、快速的
优势,但需要使用溶剂,不利于环境保护。
为了提高聚氨酯胶粘剂的性能,可以通过改变原料组成、改变预聚体的分子结构、引
入纳米材料等手段进行改性。
可以使用不同种类和比例的原料来调节胶粘剂的硬度、粘度
和耐热性。
还可以通过改变预聚体的分子结构来实现胶粘剂的弹性、耐候性和抗化学品性
能的调节。
引入纳米材料可以提升胶粘剂的力学性能、耐热性和阻燃性能。
聚氨酯胶粘剂的应用领域广泛。
在建筑行业中,聚氨酯胶粘剂常用于地板、墙板和屋
顶的固定和密封。
在汽车行业中,聚氨酯胶粘剂被广泛应用于车身结构的粘接和密封。
在
电子行业中,聚氨酯胶粘剂常用于芯片封装和线路板的固定。
在造纸行业中,聚氨酯胶粘
剂被用于纸张的加固和编织材料的粘接。
聚氨酯胶粘剂还可以用于医用材料、纺织品、船
舶等领域。
氯化聚丙烯生产工艺研究在当今社会飞速前进的背景下,随着我国人民群众生产、生活水平的不断提升,人们对化工产品的需求越来越大,要求越来越高,伴随着我国化工产业研究的不断扩展、创新,各种新型的化工材料出现在人们的视野中,并且由于新材料自身附带的与社会发展应用更加贴合的实用性功能,逐渐受到社会各界人士的关注。
近年来,氯化聚丙烯(PropyleneResin,CPP)作为一种较为优秀的新型化工产品十分受到人们的喜爱,随着我国研究人员在氯化聚丙烯生产及产品开发领域的相关研究不断的深入,对氯化聚丙烯的品种分支也越来专业、细致。
本文通过对现阶段下我国氯化聚丙烯的生产工艺、研究开发等进行概述、分析,并针对其发展现状等提出优化策略,以求为我国氯化聚丙烯的发展做出一份贡献。
“氯化聚丙烯”英文名称PropyleneResin,简称CPP,化工产品CAS编号为68442-33-1,是一种树脂类化工产品,其由聚丙烯(PP)改性而来。
对于物理性质来说,其物理性质相比其他类似物质较为稳定,常态下,氯化聚丙烯其物质成品为白色或者淡黄色,对水、酸、碱等物质可耐性强,同时具有较高的透性且无毒无味、不易燃具有较为优异的安全性。
理论状况下氯化聚丙烯的物理熔点在100-120摄氏度,150摄氏度以下仍旧可以保持较为稳定的化学性质,但是在180-190摄氏度时其化学结构便会开始崩塌,逐渐分解。
针对化学性质来说,氯化聚丙烯不易融于醇类和脂肪烃熔剂,但是可以较好的融于芳烃以及酯类熔剂,所以在市面上很多领域对于氯化聚丙烯都有着极为广泛的应用。
1氯化聚丙烯的生产工艺概述有相关研究表明,氯化聚乙烯是经由聚丙烯产生的氯化反应生成的,其反应原理是通过聚丙烯(C n H2n)与氯化物(XCl2)进行化学反应,进而由反应生成氯化聚丙烯(C n H2n-xCl x)以及氯化氢溶液(XHCl),其反应方程式如下:C n H2n+XCl2――CnH2n-xClx+XHCl根据上述原理,通过氯化反应的方式、方法的差异性,我们可以将氯化聚乙烯的生产工艺分为以下三种方法:溶剂氯化制造方法、固相氯化制造方法、水相悬浮氯化制造方法。
氯化聚丙烯在胶粘剂方面的应用及发展趋势1氯化聚丙烯的主要特征氯化聚丙烯特定的结构决定了它具有一些特殊的性能: (1)不同分子量氯化聚丙烯的熔点随氯化度的增加而迅速降低,当氯含量为30%左右时,其熔点最低。均相反应和非均相反应的氯化聚丙烯具有不同的最低熔点,即使有相同的氯含量,它们的最低熔点也不同。氯化等规聚丙烯和氯化无规聚丙烯的熔化情况不同,随着无规物的增加,熔点相应提高。(2)氯化聚丙烯相对溶解度随氯化度的提高而增加,对于均相反应的氯化聚丙烯和非均相反应的氯化聚丙烯,当氯化度相当时,前者比后者更易溶解,当溶解度相当时,前者的氯化度仅为后者的三分之一。(3)氯化度为30%时,氯化聚丙烯具有晶体结构;当低于30%时,其难于溶解在溶剂中。在室温下,氯化聚丙烯比较容易凝胶;在较高温度下易被溶解;凝胶温度与氯化度呈线性关系,且随着氯化度的提高而降低。(4)氯化聚丙烯可以对聚丙烯产生良好的粘结作用。非均相氯化聚丙烯具有较高的结晶度,它的粘结性大于均相氯化聚丙烯,而两者的粘结性均随氯化度的提高而变小,氯化聚丙烯的粘结强度随结晶度的提高而增强。(5)氯化聚丙烯对酸、碱均有良好的抗腐蚀作用,它还具有无毒、耐油、耐热、抗紫外辐射等特性。上述氯化聚丙烯的基本特性构成了它在化工工业上应用的重要因素。它的应用性能却与其氯化度及聚合度有关:粘合性能以氯化度低为好而与聚合度无关;溶解性、相容性则要求高氯化度、低聚合度;而从干燥速度来讲,要求的是高氯化度和高聚合度。2氯化聚丙烯粘结原理氯化聚丙烯具有良好的耐老化、耐燃、耐腐蚀性等性能,能溶于苯、甲苯、四氯化碳等溶剂。当氯化聚丙烯溶液与聚丙烯材料接触时,聚丙烯表面发生有限溶胀,而以相同化学结构结晶的结晶间力相吸引,从而显示出粘接能力。这时,原来结晶度很高的聚丙烯,因引入氯原子而形成氯化聚丙烯,使结晶降低到4%以下;并且氯的引入大大增强了聚丙烯发生化学反应的活性点,使很多在聚丙烯上不能发生的反应得以实现。但同时由于结晶度的降低,导致熔点大幅度下降,所以机械强度也因内聚力降低而相应降低,为了提高其内聚力,就需要对氯化聚丙烯进行改性,即在氯化聚丙烯分子中引入有强极性基团的化合物,以增强其机械强度和粘接性能。通过氯化聚丙烯与含极性基团的各类单体进行反应,可以得到性能不同的胶粘剂。3氯化聚丙烯配方及在胶粘剂方面的应用氯化聚丙烯是一种性能很好的胶粘剂,有很强的粘接力,它有许多不同的配方,从而使其应用领域很广泛。3.1有机硅改性氯化聚丙烯胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯100苯44聚甲基氢硅氧烷适量丙烯酸丁酯适量过氧化苯甲酰少量在自由基引发剂下氯化聚丙烯与适量的聚甲基氢硅氧烷、丙烯酸丁酯进行共聚,得到氯化聚丙烯(CPP)一聚硅氧烷(PMS)一丙烯酸丁酯(BA)三元共聚物胶粘剂,其对聚丙烯材料及金属铝材料有良好的粘接性能和较好的耐水性。利用有机硅改性氯化聚丙烯,可使改性后材料既有氯化聚丙烯的优良的粘接性能,也具有有机硅的耐候性、耐水性等性能,从而扩大它的应用范围。3.2氯化聚丙烯与丙烯酸苯酰氧甲基乙酯共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯100丙烯腈一丙酯(1∶2~5)1~6二甲苯60过氧化二特丁基醚少量以低氯量氯化聚丙烯与不同比例的丙烯腈及丙烯酸苯酰氧甲基乙酯(简称丙酯)在引发剂作用下,经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。可用于聚烯烃、钢等材料的粘接,还可对铝、纤维、合成革、木材也有很好的粘接性。3.3氯化聚丙烯与丙烯腈及苯乙烯基二乙氧基硅烷共聚胶粘剂基本配方(质量分数)氯化聚丙烯100丙烯腈1苯硅6二甲苯234过氧化二特丁基醚少量在引发剂存在下氯化聚丙烯与丙烯腈及苯乙烯基二乙氧基硅烷经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。不仅对聚丙烯材料有良好的粘接性,对钢、铝等材料也有十分理想的粘接效果。3.4氯化聚丙烯与丙烯酸酯及丙烯腈共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯50丙烯酸酯一丙烯腈(1∶2.5~3.5)0.5~1甲苯150偶氮二异丁腈0.05~0.1在引发剂存在下氯化聚丙烯与丙烯酸酯及丙烯腈经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。该胶粘剂不仅对聚烯烃呈现良好的粘接性能,而且对聚丙烯注塑品,聚丙烯制品与钢、铝等金属间的粘接,效果良好。亦可用于聚烯烃薄膜与纸、皮革、橡胶等制品的室温粘接。3.5氧化聚丙烯与马来酸酐及丙烯腈共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯50马来酸酐0.75~1丙烯腈0.5~0.6甲苯87过氧化苯甲酰少量以含氯量为30%~40%的氯化聚丙烯与马来酸酐及丙烯腈在引发剂作用下,经接枝共聚反应制得胶粘剂。其对聚丙烯材料有良好的粘接性能,对聚乙烯材料的粘接性能也有一定的提高,是一种较好的新型聚烯烃胶粘剂。3.6氯化聚丙烯与二甲基丙烯酸-二苯基硅二醇双酯共聚胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯100二甲基丙烯酸—双酯1~6甲苯130过氧化苯甲酰少量在引发剂存在下氯化聚丙烯与一定配比的二甲基丙烯酸-二苯基硅二醇双酯经自由基接枝共聚反应制得胶粘剂。该胶粘剂不仅适用于聚丙烯、钢铝粘接,而且对纤维、木材、皮革、陶瓷、玻璃、聚乙烯等都有较好的粘接性能,并可做为以上材料的涂层,其结膜坚韧光亮,附着力强,是一种应用广泛、效果良好的新型胶粘剂。3.7双向拉伸等规聚丙烯与纸的胶粘剂基本配方(质量分数):氯化聚丙烯7石油树脂14甲苯57乙酸乙酯15将上述调配好的氯化聚丙烯粘合剂涂在双向拉伸等规聚丙烯薄膜上,然后层压在已经印刷了的纸(干燥后)上,可以大大提高印刷品的耐用性、防水性和色泽亮度,用作书籍封面、广告品、高级包装品等。另外氯化聚丙烯还可用于塑料血袋配件粘合剂,聚丙烯薄膜与铝箔的层压粘合剂、热压薄膜的粘合剂、复合印刷油墨的粘合剂等。4发展趋势氯化聚丙烯改性胶粘剂不仅原料易得、生产工艺简单,而且产品性能优良、应用范围广,开发利用前景广阔,在国外获得了长足发展。目前我国胶粘剂行业对氯化聚丙烯的需求量约为200t,预计未来几年我国胶粘剂行业对氯化聚丙烯的需求将以年均8%的速度增长,到2005年,需求量将达到250t。但国内氯化聚丙烯的生产能力和产量很小,远远不能满足实际生产的需求,每年需大量进口,随着印刷、塑料包装等行业要求档次不断提高,加上高级油墨、胶粘剂和涂料的发展,国内市场对氯化聚丙烯需求量将急剧增加。因此一方面要改善氯化聚丙烯的生产工艺,提高氯化聚丙烯产品的质量,并在提高产品质量的前提下扩大其生产规模,以适应我国日益发展的需要;另一方面,需进一步改进氯化聚丙烯胶粘剂的性能,开发出低毒溶剂、绿色环保的高性能胶粘剂,以便在更多的领域应用。。
水性聚氨酯胶粘剂的改性及研究进展摘要:本文主要介绍了水性聚氨酯的特点和粘接机理,综述了水性聚氨酯胶粘剂的改性方法及其研究进展。
同时对水性聚氨酯胶粘剂的应用及发展方向进行了展望。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用0 引言以水为分散介质的胶粘剂,称为水性胶粘剂。
水性胶粘剂是胶粘剂的发展趋势之一,与溶剂型胶粘剂相比,其具有无溶剂释放,符合环境保护要求,成本低,不燃,使用安全等特点,因此受到国内外广泛重视。
水性聚氨酯(WPU)胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依照其外观和粒径,可将水性聚氨酯分为三类,见表1表1水性聚氨酯按外观和粒径分类外观粒径/μm聚氨酯水溶液透明<0.001聚氨酯分散液半透明0.001~0.1聚氨酯乳液白浊>0.1 其中,后两者在有关文献中并不并不严格区分,统称为聚氨酯分散液或聚氨酯乳液。
实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。
水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。
1 结构与特性1.1 结构特点聚氨酯的分子链一般由“软段”和“硬段”两部分组成,故聚氨酯又可看作一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物[2]。
其中,软段一般由低聚物多元醇(通常是聚醚、聚酯或聚烯烃二醇)组成,一般呈无规卷曲状态,其玻璃化温度低于室温,链段非常柔软,因而称之为柔性链段(或软段)。
而硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成,链段比较僵硬,常温下伸展成棒状,链段不易改变自己的构象,因而被称之为刚性链段(或硬段)。
1966年Cooper s.L.等由聚氨酯的线性粘弹性行为首先提出了聚氨酯的微相分离理论[3],指出,聚氨酯中存在大量氢键,聚氨酯独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释:聚氨酯的硬段相起增强作用,提供多官能团度物理交联,软段基体被硬段耜区交联。
聚氨酯的优良性能首先是由于微相区形成的结果,而又不单纯是硬段与软段之间的氢键所致。