下载文档原格式
单组份和双组份聚氨酯胶粘剂固化机理引言：胶粘剂是一种常用的粘接材料，广泛应用于工业生产中。
聚氨酯胶粘剂是一种重要的胶粘剂，具有优异的性能和广泛的应用领域。
聚氨酯胶粘剂可以分为单组份和双组份两种类型，它们的固化机理有所不同。
本文将重点介绍单组份和双组份聚氨酯胶粘剂的固化机理。
一、单组份聚氨酯胶粘剂固化机理单组份聚氨酯胶粘剂是指在常温下可以直接使用的聚氨酯胶粘剂。
其固化机理主要是通过湿固化的方式实现的。
单组份聚氨酯胶粘剂中含有异氰酸酯基团的化合物，这些化合物在空气中与水分发生反应，产生氨和二元醇。
氨和二元醇进一步反应生成氨基团和羟基团，最终通过氨基团和羟基团之间的交联反应，形成聚氨酯的网络结构，从而实现胶粘剂的固化。
二、双组份聚氨酯胶粘剂固化机理双组份聚氨酯胶粘剂是由两个组分混合而成的，其中一个组分含有异氰酸酯基团的化合物，另一个组分则含有多元醇。
这两个组分在混合时发生反应，形成聚氨酯的网络结构，从而实现胶粘剂的固化。
双组份聚氨酯胶粘剂的固化机理主要是通过异氰酸酯基团和多元醇之间的反应实现的。
异氰酸酯基团与多元醇发生加成反应，形成尿素键和酯键。
这些键的形成导致胶粘剂分子间产生交联，形成聚合物网络结构，从而实现胶粘剂的固化。
三、单组份和双组份聚氨酯胶粘剂的比较1. 固化速度：单组份聚氨酯胶粘剂的固化速度较慢，需要较长的时间才能完全固化。
而双组份聚氨酯胶粘剂由于是在混合时固化，固化速度相对较快。
2. 粘接性能：由于双组份聚氨酯胶粘剂在固化过程中发生交联反应，形成聚合物网络结构，具有较高的粘接强度和耐久性。
而单组份聚氨酯胶粘剂的固化机理较单一，粘接性能相对较低。
3. 使用方便性：单组份聚氨酯胶粘剂可以直接使用，无需混合，使用方便。
而双组份聚氨酯胶粘剂需要在使用前将两个组分混合均匀，操作相对复杂。
4. 应用领域：由于双组份聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度和耐久性，广泛应用于高要求的领域，如汽车制造、建筑等。
而单组份聚氨酯胶粘剂由于使用方便，适用于一些简单的胶粘应用。
聚氨酯的粘接机理、粘接工艺及配方设计聚氨酯的粘接机理、粘接工艺及配方设计概述：A、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在PU胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层。
一般来说,胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的胶粘剂对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO 基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由Ah09、S02、CaO和Na20等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同oB、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶粘剂或橡胶类胶粘剂改性的多异氰酸酯胶粘剂,胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰酸酯胶粘剂分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的聚氨酯胶粘剂粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶粘剂中的一NCO 反应形成化学粘接力。
单组份聚氨酯密封胶的成分组成单组份聚氨酯密封胶是一种常用的密封材料，它是由多种成分组成的。
首先，它包含聚氨酯树脂，这是其主要成分，通常由异氰酸酯和多元醇反应得到。
这种树脂具有良好的粘结性和弹性，能够在不同环境下保持稳定的性能。
其次，聚氨酯密封胶还含有填充剂，以提高其机械性能和阻止气体、液体的渗透。
常见的填充剂有纤维材料、矿物填料、硅酸盐等，它们能够增强聚氨酯密封胶的强度和耐磨性，提高其抗压缩和抗剪切能力。
此外，单组份聚氨酯密封胶还添加了稳定剂，以保证其长期稳定性。
稳定剂主要起到抗氧化、防黄变、防老化等作用，能有效延长聚氨酯密封胶的使用寿命。
除了上述成分，单组份聚氨酯密封胶还可能添加颜料、促进剂、流平剂等辅助成分。
颜料可用于调整密封胶的颜色，以满足不同应用场景的需求。
促进剂和流平剂能够改善涂布性能，提高密封胶的涂布性和平整度。
总的来说，单组份聚氨酯密封胶的成分组成非常复杂，各成分的比例和配方对其性能起着至关重要的作用。
在使用时，我们应根据实际需要选择适合的聚氨酯密封胶，并按照厂家提供的使用说明进行操作，以确保其最佳的密封效果。
只有充分了解和掌握单组份聚氨酯密
封胶的成分组成，才能更好地应用于工程建设、汽车制造、家居装修等领域，为我们的生活和产业提供更好的保护。
聚氨酯胶粘剂配方聚氨酯胶粘剂含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基，它与有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学胶接力。
主要组成含异氰酸酯基聚氨酯预聚体，多异氰酸脂多羟基化合物的反应生成物。
是聚氨酯胶粘剂中最重要的一部分，有单组分、双组分、溶剂型、无溶剂型等类型。
常用的异氰酸酯主要有芳香族类和脂肪类两种。
最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合，直接使用，这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用，原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000，聚酯Mr<3000)，因而所配制的胶粘剂组合物粘度小，初粘力小，有时即使添加催化剂，固化速度仍较慢，并且固化物强度低，实用价值不大，并且未改性的TDI蒸气压较高、气味大、挥发毒性大、而MDI常温下为固态，使用不方便，只有少数几种商品化多异氰酸酯可用作异氰酸酯原料。
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物总称。
根据所用原料的不同，可制得不同性质，不同用途的产品。
聚氨酯粘合剂是其中的一种，具有在室温下即能固化，-起始粘力高，有比较好的抗冲击性能，剪切强度和剥离强度，耐冷水，耐油，耐稀酸。
用途广泛，可以粘合非金属与非金属，非金属与金属，金属与金属，粘结力十分牢固。
其配方还体现在：一. 双组份的聚氨酯胶粘剂配方一：A组份甲苯二异氰酸酯(简称TDI)改性树酯(溶于醋酸乙酯成为溶液)100份B组份固化剂TDI的羟基化合物的改性物10～50份本法适用于金属与金属之间的粘合。
配方二：A组份100份B组份10份本法适用于一般材料之间的粘合。
配方三：A组份100份B组份5—10份本法适用于纸张、皮革、木材之间的粘合。
二、单组份的聚氨脂胶粘剂配方：蓖麻油38份甲苯二异氰酸酯11.75份苯乙烯49.75份过氧化二苯甲酰0.5份以上于20—80℃时溶化混合均匀。
聚氨酯单组份胶水是一种由己二酸、乙二醇、1，4一丁
二醇等合成的胶黏剂，可作为聚氨酯一聚氯乙烯复合革生产
的单组分胶黏剂使用。
其特点如下：
1. 使用方便：由于单组份设计，这种胶水使用时无需混合，只需直接使用即可，非常适合用于工业生产和DIY项目。
2. 粘接力强：由于聚氨酯的特性，这种胶水可以与多种
材料表面形成强力的粘接，包括金属、橡胶、玻璃、陶瓷、
塑料、木材、织物、皮革等。
3. 固化方式：单组份聚氨酯胶是利用空气中的微量水蒸
气反应而固化的，即遇空气固化，与基材表面的活性基团反
应起到粘接作用。
4. 耐低温性能优异：聚氨酯胶水最大的特点就是耐受冲
击震动和弯曲疲劳，剥离强度很高，特别是在低温条件下性
能极其优异。
5. 弹性好：聚氨酯胶水具有高弹性，能够在较大的温度
和湿度变化下保持性能稳定。
6. 耐磨性：聚氨酯胶水具有很好的耐磨性，可以长期承
受各种形式的摩擦和磨损。
7. 耐油性：聚氨酯胶水具有很好的耐油性，可以抵抗各
种油类的侵蚀。
8. 耐化学腐蚀：聚氨酯胶水可以耐受大多数酸、碱、盐
等化学物质，不易被腐蚀。
9. 固化时间：聚氨酯单组份胶水的固化时间一般较长，
需要一定的时间才能达到理想的粘接强度。
在操作使用中需要注意的是，由于聚氨酯胶水具有较高的反应性，因此在操作时应避免直接接触到皮肤和眼睛，并确保工作区域有良好的通风条件。
同时，对于某些特殊材料或应用场景，建议在使用前进行小样测试，以确保其性能符合要求。
湿木材拼接胶固化机理及配方设计原理湿木材拼接胶属于单组分聚氨酯胶黏剂也叫湿固化单组分聚氨酯胶粘剂，常见的湿固化聚氨酯胶黏剂是以端异氰酸酯基（NCO）预聚体为主要成分的一种液态胶黏剂，是在常温下通过空气中的水分进行扩链反应而进行固化的胶黏剂。
固化机理湿固化聚氨酯胶黏剂主要成分中除了有中低分子量的聚氨酯预聚体，还含有活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时，它能于基材表面吸附的水分以及表面存在的羟基、氨基等活性氢基团发生化学反应。
在湿固化聚氨酯胶黏剂的固化过程中，主要发生了有水参与的扩链反应，水起到了扩链剂的作用，使得端异氰酸酯基NCO预聚体分子量长大，形成固态的高分子量聚氨酯-脲。
同时产生二氧化碳气体，如果固化过程缓慢，反应生成的二氧化碳气体从胶层逸出；如果胶黏剂中NCO含量较高，并且固化较快，则因为产生的二氧化碳来不及扩散而残留在固化的胶黏剂中，形成发泡的胶层。
湿材胶的配方及制备湿固化胶黏剂所用的低聚物多元醇原料以聚醚二醇和聚醚三醇居多，特殊的胶黏剂也使用聚酯二醇；二异氰酸酯原料以TDI为主，也可使用MDI。
聚醚多元醇与TDI合成预聚体是放热反应，特别是在投料初期，放热明显，合成时需控制反应温度。
一般来说，聚氨酯反应温度在85-90℃是安全的，不会发生副反应，温度如长时间超过110℃则会生成少量脲基甲酸酯交联键，使得NCO含量下降、颜色变深、黏度增加甚至凝胶。
应用领域湿固化胶黏剂用途广泛，主要有以下领域：粘接聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫板；粘接皮革、橡胶、玻璃、钢铁、塑胶跑道等；粘接木材：特别是高含水率的木材、杂木拼接、刨切木皮、旋切木皮、科技木胚木的拼接和指接、原木的开裂及缺陷修补、红木家具组装拼接、寿材加工、木制品加工等。
注意事项湿固化单组分胶黏剂的优点是使用前无需调配，可直接使用，但因为湿固化胶黏剂对水敏感，所以储存的容器、胶黏剂包装桶必须干净干燥，不能存在铁锈等污染物，并且在阴凉环境下保存和运输。
聚氨酯密封胶六个配方成分举例聚氨酯密封胶六个配方成分举例2011-01-23 22:391.聚氨酯预聚体单组分湿固化聚氨酯密封胶是由端NCO基预聚体及填料、添加剂组成，其组成比例大致如下:预聚体35-65触变剂0-5填料及颜料20-40催化剂0-0.5增塑剂5-25稳定剂0-0.5溶剂0-10其他0-5双组分聚氨酯密封胶由主剂和固化剂两个组分组成。
其中主剂一般为端NCO基预聚体，固化剂一般由聚醚多元醇等活性氢化合物、填料、触变剂等添加剂组成，其组成比例大致为:聚醚多元醇15-20增塑剂0-15填料55-65催化剂0.05-1.5触变剂0-3其他0-5单组分胶料中的预聚体及双组分胶中的主剂和固化剂中的聚醚，是密封胶的基础聚合物(base-polymer)。
基础聚合物约占密封胶的35%-65%，它们固化后的性能对整个密封胶的性能有较大的影响。
与其他两大类弹性密封胶有机硅及聚硫相比，聚氨酯胶的一个特殊优点是聚氨酯树脂的原料组成和结构可变化范围大，因为聚氨酯分子设计的自由度大。
本节将介绍聚氨酯密封胶的主体成分--聚氨酯预聚体其组成结构与密封胶性能的关系。
2.端NCO基聚氨酯预聚体预聚体是PU密封胶配方的重要组成成分，大多数PU密封胶所用的基础聚合物为纯粹的端NCO聚醚型PU预聚体。
在其制备时通常通过选择其原料聚醚多元醇(一般为二元醇或三元醇)的分子量、二元醇及三元醇混合使用的比例、二异氰酸酯(TDI及MDI)的种类，以制备合适的预聚体。
在设计预聚体的制备配方时，一般要考虑使原料的NCO/OH摩尔比控制在1.5-2.5范围内，且所制备的预聚体的游离NCO质量百分含量在1%-4%之间。
据日本太阳星(Sunsta)技研株式会社伊藤等人报道，采用分子量在4000-8000之间的聚氧化丙烯-氧化乙烯三醇(含EO链节的量为20%以下)及过量的MDI制成预聚体A，用分子量2000-6000的PPG与过量TDI反应制成预聚体B。
聚氨酯粘合剂原理
聚氨酯粘合剂是一种由聚酯多元醇和异氰酸酯组成的两部分组合而成的胶黏剂。
其工作原理主要是由于聚氨酯与表面存在活性基团的物质（如木材、金属、塑料等）发生反应，形成具有很强粘合力的聚氨酯骨架结构。
聚氨酯粘合剂的原理可以分为以下几个步骤：
1. 异氰酸酯与聚酯多元醇发生缩聚反应，形成聚氨酯骨架结构。
此反应称为异氰酸酯聚合反应，反应过程中产生一些副产物如二氰尿酸等。
2. 聚氨酯骨架结构中的氨基端与具有活性基团的表面物质（如羟基、胺基等）发生反应，形成氨基-基团键，从而将粘接材
料固定在一起。
3. 聚氨酯骨架结构中的异氰酸酯端基与空气中的水分发生反应，形成异氰酸盐（含有尿素基团）。
这是聚氨酯粘合剂在固化过程中的一个重要步骤。
通过以上反应步骤，聚氨酯粘合剂能够在粘接材料表面形成牢固的连接，并具有较高的拉伸强度、耐热性和耐化学性。
此外，聚氨酯粘合剂还能够填充粘接材料之间的微小间隙，提供更好的粘接效果。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理单组分胶粘剂配方和合成机理湿固化型胶1.湿固化机理：湿固化型胶粘剂中含有活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。
因此湿固化型胶粘剂固化后的胶层组成是胶粘剂—聚脲结构。
2.软木用胶:将以NCO为端基的胶粘剂应用于软木碎屑的粘接，由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂，混合均匀，加热压制成型，制成软木板材、片材等制品，用作保温、隔音等材料，其特点是耐水、防腐蚀。
该胶粘剂是湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料，若对配方稍加调整，亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330)，制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料)：(1)浇注型橡胶的基料；(2)建筑用防水材料的粘料；(3)田径运动场地用橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料；(4)密封胶粘剂的粘料。
该胶粘剂还可用于泡沫、聚苯乙烯泡沫等的粘接，使用方便，无公害，受到用户欢迎。
3.配方1：聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份MDI 26份TDI(80/20) 份1，4-丁二醇份将上述四组分原料混合，在80℃反应3h后，降温，用10份二甲苯稀释，制得NCO含量约％的预聚体。
该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。
具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。
胶膜的拉伸强度可达，伸长率360%，在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。
配方2：聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份聚氧化丙烯二醇(4／=2000) 1000份MDI315份氢化萜烯酚醛树脂 180份按以上配方原料制成预聚体，再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂，制成含填料的预聚体。
单组份和双组份聚氨酯胶粘剂固化机理聚氨酯胶粘剂是一种常用的工业胶粘剂，广泛应用于建筑、汽车、船舶、家具等领域。
根据组分的不同，聚氨酯胶粘剂可以分为单组份和双组份两种类型。
本文将从单组份和双组份聚氨酯胶粘剂的固化机理两个方面进行阐述。
一、单组份聚氨酯胶粘剂固化机理单组份聚氨酯胶粘剂是指在室温下可直接使用的胶粘剂，无需混合其他组分。
其固化机理主要是通过与空气中的湿气发生反应来实现的。
在单组份聚氨酯胶粘剂中，主要包含两种基本成分：聚醋酸酯和异氰酸酯。
聚醋酸酯是胶粘剂的主体，而异氰酸酯则是其固化剂。
当单组份聚氨酯胶粘剂涂敷在被粘接的表面上时，胶粘剂中的聚醋酸酯与空气中的湿气开始发生反应。
这个反应过程是一个聚合反应，即聚醋酸酯与湿气中的水分子发生缩合反应，生成酯基。
具体而言，聚醋酸酯中的羟基与湿气中的水分子反应，生成酯基和醇。
这个反应是一个开环聚合反应，使得原本液体状的聚醋酸酯逐渐固化为固体。
单组份聚氨酯胶粘剂中的异氰酸酯固化剂也发挥着重要作用。
异氰酸酯与聚醋酸酯中的羟基发生反应，形成尿素键和酯基。
尿素键起到交联作用，使得胶粘剂的固化更加牢固。
总结来说，单组份聚氨酯胶粘剂通过与空气中的湿气反应，聚醋酸酯中的羟基与湿气中的水分子发生缩合反应，生成酯基，同时聚醋酸酯中的羟基与异氰酸酯发生反应，形成尿素键和酯基。
这些反应使得胶粘剂逐渐从液体状固化为固体，实现胶粘的效果。
二、双组份聚氨酯胶粘剂固化机理双组份聚氨酯胶粘剂是指由两种组分混合而成的胶粘剂，通常分为基材和固化剂两部分。
其固化机理相对复杂，涉及到多个化学反应。
在双组份聚氨酯胶粘剂中，基材通常由聚醋酸酯和异氰酸酯组成。
而固化剂则由聚醇和异氰酸酯组成。
这两个组份在混合后，发生多个反应，最终实现胶粘的固化。
聚醋酸酯与聚醇反应，形成酯基。
这个反应是一个开环聚合反应，使得基材的粘度增加。
接着，聚醋酸酯与异氰酸酯发生反应，形成尿素键和酯基。
这个反应是一个交联反应，使得基材的固化更加牢固。
胶粘剂主要性能、机理、配方2009-08-28 15:11影响粘接强度的化学因素影响粘接强度的化学因素主要指分子的极性、分子量、分子形状（侧基多少及大小）、分子量分布、分子的结晶性、分子对环境的稳定性（转变温度和降解）以及胶粘剂和被粘体中其它组份性质PH值等。
1.极性一般说来胶粘剂和被粘体分子的极性影响着粘接强度，但并不意味着这些分子极性的增加就一定会提高粘接强度。
从极性的角度出发为了提高粘接强度，与其改变胶粘剂和被粘体全部分子的极性，还不如改变界面区表面的极性。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯经等离子表面处理后，表面上产生了许多极性基团，如羟基、羰基或羧基等，从而显著地提高了可粘接性。
2.分子量聚合物的分子量（或聚合度）直接影响聚合物分子间的作用力，而分子间作用力的大小决定物质的熔点和沸点的高低，对于聚合物决定其玻璃化转变温度Tg和溶点Tm.。
所以聚合物无论是作为胶粘剂或者作为被粘体其分子量都影响着粘接强度。
一般说来，分子量和粘接强度的关系仅限于无支链线型聚合物的情况，包括两种类型。
第一种类型在分子量全范围内均发生胶粘剂的内聚破坏，这时，粘接强度随分子量的增加而增加，但当分子量达到某一数值后则保持不变。
第二种类型由于分子量不同破坏部分亦不同。
这时，在小分子量范围内发生内聚破坏，随着分子量的增大粘接强度增大；当分子量达到某一数值后胶粘剂的内聚力同粘附力相等，则发生混合破坏；当分子量再进一步增大时，则内聚力超过粘附力，浸润性不好，则发生界面破坏。
结果使胶粘剂为某一分子量时的粘接强度为最大值。
3.侧链长链分子上的侧基是决定聚合物性质的重要因素，从分子间作用力考虑，聚合物支链的影响是，当支链小时，增加支链长度，降低分子间作用力。
当支链达到一定长度后，开始结晶，增加支链长度，提高分子间作用力，这应当是降低或提高粘接强度的原因。
4.PH值对于某些胶粘剂，其PH值与胶粘剂的适用期，有较为密切的关系，影响到粘接强度和粘接寿命。
单组份聚氨酯密封胶固化机理
单组份聚氨酯密封胶的固化机理主要包括以下几个方面：
1. 高松本效应：聚氨酯密封胶中的异氰酸酯单体在与水分反应生成氨基醇的过程中，所释放的二氧化碳气泡被胶体物质困住，从而形成高松本效应。
这种效应能够刺激聚氨酯密封胶的固化速度，实现快速固化。
2. 异氰酸酯基团与水分反应：聚氨酯密封胶中的异氰酸酯基团与空气中的水分发生反应生成氨基醇。
这个反应是通过异氰酸酯基团的亲核取代反应进行的。
反应的速度和温度、湿度、水含量等因素有关。
3. 聚合反应：生成的氨基醇与聚丙醇或其他聚醚和多异氰酸酯反应生成聚合物。
聚氨酯密封胶的聚合反应是通过异氰酸酯基团的反应进行的。
4. 网络形成：聚合物之间通过氢键、共价键等力学键相互连接，形成三维的网络结构。
这个过程被称为硬化或固化，使得聚氨酯密封胶由液态变为固态。
以上是单组份聚氨酯密封胶的主要固化机理。
不同厂家的产品可能有不同的配方和固化机制，具体的固化机理可能会有所差异。
聚氨酯胶粘剂的粘接机理聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具有优异的性能，在许多方面都得到了广泛的应用，是八大合成胶粘剂中的重要品种之一，适用于各种结构性粘合领域。
大家可能会好奇，聚氨酯胶粘剂的粘结力度这么强，粘结材料的种类又是这么广泛，那么它究竟是如何将各种材料粘结在一起的呢？下面，洛阳天江化工新材料有限公司就聚氨酯胶粘剂粘结材料种类的不同将聚氨酯胶粘剂的粘结机理概括为了以下几类：一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高，属于高能表面，在聚氨酯胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键，在一定条件下能在粘接面上聚集，形成高表面张力胶粘层。
一般来说，胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高，胶粘层的表面张力越大，胶越坚韧，能与金属等基材很好地匹配，粘接强度一般较高。
1、含－NCO基团的胶粘剂对金属的粘接机理如下：金属表面一般存在着吸附水（即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物），－NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物，－NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
2、在无－NCO场合，金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键，并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环，具有冗电子体系，能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂，与聚氨酯胶之间形成的各种化学键或次价键（如氢键）的类型也很复杂。
3、玻璃石板陶瓷等无机材料一般由SO2、CaO和Na2O等成分构成，表面也含吸附水羟基，粘接机理大致与金属相同。
二、塑料橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶粘剂或橡胶类胶粘剂改性的多异氰酸酯胶粘剂，胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀，多异氰酸酯胶粘剂的分子量较小，可渗入橡胶表层内部，与橡胶中存在的活性氢发生反应，形成共价键。
此外，多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲，并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚，形成交联结构，与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络（IPI），因而胶粘层具有良好的物理性能。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理1.湿固化机理：湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。
因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。
2.软木用聚氨酯胶:将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接，由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂，混合均匀，加热压制成型，制成软木板材、片材等制品，用作保温、隔音等材料，其特点是耐水、防腐蚀。
该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料，若对配方稍加调整，亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330)，制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料)：(1)聚氨酯浇注型橡胶的基料；(2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料；(3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料；(4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。
该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接，使用方便，无公害，受到用户欢迎。
3.配方3.1配方1：聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份MDI 26份TDI(80/20) 8.7份1，4-丁二醇 4.1份将上述四组分原料混合，在80℃反应3h后，降温，用10份二甲苯稀释，制得NCO含量约7.3％的预聚体。
该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。
具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。
胶膜的拉伸强度可达43.1MPa，伸长率360%，在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。
3.2配方2：聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份聚氧化丙烯二醇(4／=2000) 1000份MDI 315份氢化萜烯酚醛树脂 180份按以上配方原料制成预聚体，再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂，制成含填料的预聚体。
按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。
单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体：硅烷化合物：萜烯增粘剂=271：6：70(质量份数)混合配制。
用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。
3.3配方3：高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份PAPI(平均官能团度2．1) 5108份苯乙烯 568份丙烯腈 568份高活性聚醚多元醇与PAPI于100℃反应，制得预聚体，于此预聚体中，要3h内慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液，并每隔1h添加28份偶氮二异丁腈(ABIN)，最后再反应2h，并于120℃减压抽除未反应单体，制得产品粘度为6000Pa·s，外观为浅褐色不透明的粘稠液，NCO含量为12.9％。
称取上述预聚体100份，加入20份炭黑、2.5份惰性填料，制成湿固化接枝型单组分聚氨酯胶粘剂，其剪切强度达8MPa，而且有触变性。
而未接枝的胶粘剂，其剪切强度为5MPa，外观为自由流动的粘稠液。
3.4配方4 ：聚醚多元醇(M=2800) 200份辛酸亚锡 0.4份二月桂酸二丁基锡 2 份萜烯酚醛树脂 20份烃类溶剂 10份滑石粉 50份将TDI、MDI辛酸亚锡、滑石粉以及烃类溶剂混合搅拌45-65min，再加人聚醚多元醇、萜烯酚醛树脂以及二月桂酸二丁基锡，混合均匀后制得单组分湿固型聚氨酯胶粘剂。
该胶粘剂于空气中固化交联时间为4-5h，贮存期大于6个月。
4.影响湿固化型聚氨酯胶粘剂性能的因素4．1制备湿固型聚氨酯胶粘剂所用的聚醚多元醇有聚氧化丙烯二醇及三醇、聚四氢呋喃二醇、共聚醚二醇及三醇等。
常用的聚酯有聚己二酸—烷基二醇及三醇等。
这些齐聚物多元醇分子量通常在500-3000之间。
聚醚多元醇型预聚体粘度小，成本低。
聚酯型聚氨酯预聚体粘度较大，但制成胶的粘合强度比聚醚型要好，有的预聚体采用聚酯和聚醚混合体系作为多元醇原料。
4．2大多数单组分湿固化型胶粘剂的适用期较长，可在室温下固化，因以水为固化剂，因此要求空气的相对湿度至少在40％以上，固化时间最短需0.5-1h，长者至数十小时，如是才能达到表面不粘的程度。
因此，通常需用夹具将粘接件固定。
粘接面积不宜太大，以免胶层中间固化不完全。
有的湿固化型聚氨酯胶粘剂在施胶时，采用增湿器或水解决固化时间长的问题。
4．3湿固化聚氨酯胶粘剂中异氰酸酯基(NCO)的含量对胶的性能有较大的影响。
一般，NCO含量低，预聚体分子量较高，则胶的粘度大，胶的贮存期、适用期和固化时间较短。
粘度过大时需加溶剂或增塑剂进行稀释，以使之达到合适的施胶粘度。
NCO含量高，则胶的粘度小，可制得无溶剂单组分胶粘剂，贮存期和固化时间相对较长。
湿固化聚氨酯胶粘剂中NCO含量通常在2％—10％之间。
4．4胶层的涂胶量要影响固化时间。
涂胶层薄，则固化时间短。
在粘接非常干燥的材料或涂胶量多的场合，作为固化剂的水分量相对来说显得不充分，或不易渗透到胶层内部，需很长时间才能完全固化，有的甚至固化不完全。
提高固化温度，有利于水分参加反应，缩短固化时间。
当被粘材料的含水量过高、空气湿度较大、胶所含的NCO含量较高、固化温度又较高时，胶粘剂固化较快。
这种情况下易产生较多的二氧化碳，而使胶层产生泡沫，降低粘合强度。
5.潜固化型聚氨酯胶粘剂由预聚体—潜固化剂组成的湿固化型单组分聚氨酯胶粘剂，当它遇到潮气或水分时，潜固剂分解成含活性氢基团的化合物，这种化合物与NCO基团反应的活性比水高，能显著提高胶粘剂的初粘性，同时可避免胶层产生气泡。
5．1嗯唑烷和环胺潜固剂为念唑烷类(oxazolidine)和环胺类(cyclicaminals)化合物。
5．2酮亚胺化合物潜固剂是酮亚胺化合物。
将端羟基聚丁二烯100份和TDI34.5份制成预聚体，25℃下将预聚体与甲苯二胺丁酮亚胺20份搅拌均匀，即制成单组分胶粘剂。
将它用于软PVC薄膜的粘合，180。
剥离强度为2.1kN ／m。
由酮亚胺作潜固剂制成的单组分聚氨酯胶粘剂，存在着贮存稳定性问题，因为酮亚胺也能极缓慢地直接与NCO基团反应，贮存过程中粘度慢慢增加。
也有报道指出，在组分中添加沸石吸附1，8-二胺基-对盖烷与异辛醛的缩合物(酮亚胺)，50℃密封贮存一周后，粘度没有增加，若在20℃固化，只需12h信与不加沸石的胶粘剂相比，贮存稳定性得到提高，固化时间也缩短了。
6．多异氰酸酯基的封闭方法6．1苯酚封闭的TMP-TDI加成物．TMP-TDI加成物用3摩尔(或略过量)的苯酚或甲酚封闭。
将苯酚溶于醋酸乙酯中，把TMP-TDI加成物的溶液按摩尔数加入，混匀(或苯酚稍过量2％-5％)。
溶液加热至100℃，保持数小时(或可加入少量叔胺以促进反应)，取样以丙酮稀释，倒人苯胺而无沉淀析出时，表示异氰酸酯已封闭完成，即可停止。
蒸除溶剂，得到固体产品，软化点120-130℃，含12％-13％有效NCO基，是封闭型聚氨酯中常用的交联剂。
6．2．苯酚封闭的TDI三聚异氰酸酯由3摩尔TDI与3摩尔苯酚在150℃反应，在TDI的4位上生成氨酯，再将上述氨酯在160℃加热，并加入催化剂使其三聚而成。
产品全溶于醋酸乙酯和丙酮。
苯酚封闭的TDI三聚异氰酸酯，因含稳定的三聚异氰酸酯环，比上述苯酚封闭的TMP-TDI加成物的耐热性高。
6．3. e-己内酰胺封闭的PAPI6．4. 丁酮脘封闭的预聚体聚己二酸一缩二乙二醇（羟值98mg KOH/g,酸值1.4mg KOH/g）经脱水处理后，取100份加入反应器中，然后加入TDI(80/20)30份、甲苯35份，于100-110℃反应5h后，制成含NCO端基的预聚体溶液，再加入15份丁酮脘，于100℃反应5h，制得封闭型预聚体。
7. 影响胶粘剂性能的因素7.1放射线固化型聚氨酯胶粘剂放射线固化型聚氨酯胶粘剂是以电子射线或光固化的胶粘剂，这类胶粘剂的结构特点是在NCO端基预聚体中加入少量活泼氢(一般为羟基)的丙烯酸酯类，使之生成含丙烯酸酯基的聚氨酯。
这种聚氨酯分子中的丙烯酸酯基能在电子射线或紫外光作用下发生自由基聚合而使聚氨酯交联固化。
这类胶粘剂的固化特点是快，室温或低温即可固化，因而节省能源，提高了劳动生产率这类用放射线固化的聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂在国外开发的品种较多，并获得广泛应用。
7.1.1放射线固化型胶粘剂的优点放射线固化中使用的放射线通常是紫外线和电子束。
作为胶粘剂的树脂体系，仅在是否需要光反应引发剂上有些差别，而从本质上讲是相同的，因此把这两种类型的胶粘剂合并一起称放射线固化胶粘剂。
在胶粘剂中应用放射固化反应的主要优点是可以缩短胶粘剂的固化时间。
目前各类生产企业中使用品种繁多的胶粘剂，但其固化时间长，成了生产过程中一个“卡口”。
为此，在不少情况下不得不放弃利用胶粘剂来实现降低重量、提高可靠性、提高生产率、降低成本的打算。
固化时间较快的胶粘剂有o-氰基丙烯酸酯类胶粘剂(例如502快速胶粘剂)和热熔型胶粘剂等，但其应用范围未必很广。
例如氰基丙烯酸酯类胶粘剂虽然对于几乎所有的材料都呈现出良好的粘合性，而且固化迅速，但其适用温度上限为80℃左右，冲击强度和耐湿性也差，故用途有限。
热熔型胶粘剂一般由热塑性树脂组成，并运用热熔融—冷固化工艺，所以耐热性和耐化学药品性能差，仅适用于瓦楞纸、制罐、木材组装等。
放射线固化胶粘剂的另一优点是能量的利用率高。
在热固化的操作中，不得不进行整体加热，即被加热的不仅仅是胶粘剂，而且也包括被粘体。
然而在使用放射线的场合，尽管要根据被粘体的品种和厚度开选用紫外线或电子束，但却可做到把能量集中在胶粘剂层上，因此能量的利用率明显提高。
此外，由于不对被粘体进行加热即可完成粘接，所以对热稳定差的被粘材料均可用此法进行粘接。
7.1.2放射线源7.1.2.1紫外线固化反应中使用的紫外线是波长为2m-400nm的电磁波，它具有数电子伏到数十电子伏的能量。
紫外线虽然拥有足以使化学物质发生化学反应的能量，但它与丁射线以及加速电子束比较，能量要小得多，故穿透力小。
对于透明材料可以采用紫外线固化，例如透镜、多层玻璃、透明塑料等的粘接。
由于能量低，为了把能量有效地应用于固化反应，需要在固化树脂组成中添加光反应引发剂或光敏剂。
紫外线辐照设备费用为电子束辐照设备的l/2-1/10，因此设备投资低。
紫外线发生辐照装置中，多用空气冷却式高压水银灯作光源，最常用的这种灯的输人为15kW，可达到160W／cm。
此外，水银中掺加钾、铁、锡等卤化物而制成的波长范围为250-450nm、具有连续能量的空气冷却式金属卤化物灯已有实际应用。
只是由于紫外线穿透力弱，应用范围有限。
7.1.2.2电子束电子束辐照能量为10万电子伏到5兆电子伏的加速电子，加速电子束由于是电子，所以与相同能量的丁射线比较穿透力要弱得多，不过与紫外线相比能量要大得多，穿透力也强。
