หลักการและการจำแนกประเภทของกาวโพลียูรีเทน

โพลียูรีเทนหลักการและการจำแนกประเภทการติดกาว
สายโซ่โมเลกุลโพลีไอโซไซยาเนตประกอบด้วยหมู่ไอโซไซยาโน (-NCO) และหมู่ยูรีเทน (-NH-COO-) ดังนั้นยูรีเทนกาวมีกิจกรรมและขั้วในระดับสูง มีการยึดเกาะทางเคมีที่ดีเยี่ยมกับพื้นผิวที่มีแอคทีฟไฮโดรเจน เช่น โฟม พลาสติก ไม้ หนัง ผ้า กระดาษ เซรามิก และวัสดุที่มีรูพรุนอื่นๆ รวมถึงโลหะ แก้ว ยาง พลาสติก และวัสดุอื่นๆ ที่มีพื้นผิวเรียบ โดยไม่คำนึงถึงยูรีเทนกาว ไอโซไซยาเนตจะถูกทำปฏิกิริยาทางเคมีและบ่มตัว

โพลียูรีเทนกาวมีความต้านทานแรงเฉือนและทนต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการยึดติดโครงสร้างต่างๆ และมีคุณสมบัติความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม

1. องค์ประกอบสองสากลยูรีเทนกาว

กาวโพลียูรีเทนสององค์ประกอบสากลทำจากโพลีเอทิลีนอะดิเพตเป็นวัตถุดิบตัวทำละลายยูรีเทนเรซินเป็นส่วนประกอบหลัก (ส่วนประกอบ A) และไตรเมทิลโพรเพน — T1) ทำหน้าที่เป็นสารบ่ม (ส่วนประกอบ B) กาวโพลียูรีเทนสององค์ประกอบ สององค์ประกอบที่เป็นสากลยูรีเทนกาวหรือที่เรียกว่ากาวโพลียูรีเทน 101 เป็นกาวโพลียูรีเทนตัวแรกที่ถูกนำไปใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรมในโรงงานเคมี Xinguang เซี่ยงไฮ้ และยังคงเป็นปริมาณการผลิตในประเทศที่ใหญ่ที่สุด มีผู้ใช้ในประเทศมากกว่า 1,000 ราย ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับวัสดุฉนวน, วัสดุบรรจุภัณฑ์, การติดเมมเบรนคอมโพสิต, วัสดุที่มีรูพรุน, วัสดุป้องกันการแช่แข็ง ฯลฯ

สององค์ประกอบยูรีเทนกาวมีลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) หลังจากผสมส่วนประกอบทั้งสองแล้ว กาวที่เกิดปฏิกิริยาจะเกิดปฏิกิริยาเชื่อมโยงข้ามเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่บ่มตัว

(2) ในระหว่างการเตรียม องค์ประกอบของวัตถุดิบและน้ำหนักโมเลกุลของส่วนประกอบทั้งสองสามารถปรับได้เพื่อให้มีความหนืดที่เหมาะสมที่อุณหภูมิห้อง และสามารถทำเป็นกาวสองส่วนประกอบที่มีปริมาณของแข็งสูงหรือปราศจากตัวทำละลาย

(3) โดยปกติสามารถบ่มได้ที่อุณหภูมิห้อง และความเร็วในการบ่มสามารถลดลงได้โดยการเลือกวัตถุดิบสำหรับเตรียมกาวหรือเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยา โดยทั่วไปจะมีสององค์ประกอบยูรีเทนกาวมีการยึดเกาะเริ่มแรกมากกว่า เรียกว่าการบ่มด้วยความร้อน และความแข็งแรงของกาวขั้นสุดท้ายมากกว่ากาวที่มีส่วนประกอบเดียว ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของกาวโครงสร้างได้

(4) ปริมาณของส่วนประกอบทั้งสองสามารถปรับได้ภายในช่วงที่กำหนด และโดยทั่วไปจะมีความทนทานที่แน่นอน โดยทั่วไปอัตราส่วนโมลของ NCO/OH ของส่วนประกอบทั้งสองจะมากกว่าหรือเท่ากับ 1 เมื่อทำการบ่ม กลุ่ม NCO บางส่วนจะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการบ่มของกาวเพื่อสร้างการยึดเกาะทางเคมี กลุ่ม NCO ส่วนเกินสามารถรักษาให้หายขาดได้ด้วยการให้ความร้อน ผลิตอัลโลฟาเนต ไบยูเรต ฯลฯ เพิ่มระดับของการเชื่อมขวาง และปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะและทนความร้อนของชั้นกาว สำหรับส่วนประกอบสองส่วนที่ปราศจากตัวทำละลายยูรีเทนกาว เนื่องจากน้ำหนักโมเลกุลเริ่มต้นของแต่ละส่วนประกอบไม่มาก โดยทั่วไปอัตราส่วนโมลของ NCO/OH จะเท่ากับหรือมากกว่า 1 เล็กน้อย ซึ่งเอื้อต่อการบ่มให้สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการยึดซีล ให้ใส่ใจกับ NCO ส่วนประกอบไม่ควร มากเกินไป สำหรับกาวสององค์ประกอบที่ใช้ตัวทำละลาย น้ำหนักโมเลกุลของสารหลักจะมีมากกว่า และประสิทธิภาพการยึดเกาะเริ่มแรกจะดีกว่า ปริมาณของส่วนประกอบทั้งสองสามารถปรับได้ในช่วงที่กว้างขึ้น และอัตราส่วนโมลของ NCO/OH สามารถน้อยกว่า 1 หรือมากกว่า 1 ครั้ง เมื่อส่วนประกอบ NCO (สารบ่ม) มีขนาดใหญ่เกินไป พอลิไอโซไซยาเนตจะเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ในตัวเองเพื่อสร้างชั้นกาวที่เหนียว ซึ่งเหมาะสำหรับการยึดติดวัสดุแข็ง เมื่อส่วนประกอบ NCO มีจำนวนน้อย ชั้นกาวจะมีความอ่อนและสามารถนำมาใช้ได้ การยึดติดของวัสดุเนื้ออ่อน เช่น หนังและผ้า

นับตั้งแต่การถือกำเนิดของสององค์ประกอบยูรีเทนกาวจึงกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความหลากหลายและมีผลผลิตมากที่สุดยูรีเทนกาวเนื่องจากความสามารถในการปรับประสิทธิภาพ แรงยึดเกาะสูง และช่วงการยึดเกาะที่กว้าง
กาวโพลียูรีเทนสององค์ประกอบสำหรับงานทั่วไป

วัตถุประสงค์ทั่วไปสององค์ประกอบยูรีเทนกาวสามารถใช้ในการติดโลหะ (เช่น อลูมิเนียม เหล็ก เหล็ก ฯลฯ) อโลหะ (เช่น เซรามิก ไม้ หนัง พลาสติก ฯลฯ) และการติดระหว่างวัสดุที่แตกต่างกัน กาวโพลียูรีเทนสองส่วนประกอบสำหรับใช้งานทั่วไปถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตกระดาษฉนวน (คอมโพสิตฟิล์มโพลีเอสเตอร์-กระดาษเปลือกสีฟ้า) คอมโพสิตกระดาษ-พลาสติก (กระดาษพิมพ์สี-ฟิล์มโพลีโพรพีลีน) แผ่นเหล็ก-โพลียูรีเทนโฟมคอมโพสิต และแปรงขนที่ใช้ ในมอเตอร์ การผลิตและการใช้ประโยชน์อื่นๆ เจาะเข้าไปในสาขาต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ

(1) การบำรุงรักษารางเครื่องมือกล

ใช้วิธีฝังและยึดติดแผ่นพลาสติกเพื่อติดแผ่นพลาสติกบางๆ บนรางนำเหล็กหล่อเพื่อสร้างรางนำพลาสติก ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการเสียดสีของรางนำเครื่องมือกลได้ ใช้พุกเหล็ก-10lยูรีเทนกาว เตรียมน้ำยากาวตามส่วนประกอบ A: ส่วนประกอบ B=100:50 (มวลชิ้นส่วน) ใส่น้ำยากาวด้วยลวดทองแดงบางๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม. และยาว 20 มม. เพื่อให้มีช่องว่างเพียงพอระหว่างไกด์ รางและแผ่นพลาสติกเพื่อป้องกันไม่ให้กาวทั้งหมดหลุดออกมา พื้นผิวติดกาวทั้งสองของแผ่นพลาสติกและรางเหล็กหล่อต้องเคลือบด้วยกาวสองครั้ง ครั้งแรกคือ 5 นาที และครั้งที่สอง หลังจากผ่านไป 15-20 นาที ชั้นกาวจะเหนียวและเกิดปรากฏการณ์การวาดลวด จากนั้นพลาสติก แผ่นและรางนำจะซ้อนทับและอัดแรงดันด้วยน้ำหนักของมันเอง เนื่องจากอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อน พลาสติกจะขยายตัวหรือหดตัว ส่งผลให้เกิดความเครียดภายในและการแตกร้าว ดังนั้นควรรักษาอุณหภูมิในการบ่มให้อยู่ระหว่าง 20-25°C เวลาในการบ่มคือ 1-2 วัน

(2) การติดลำโพง

ระบบสั่นของลำโพง ได้แก่ กล่องกระดาษ วอยซ์คอยล์ และฉากยึดตำแหน่ง จำเป็นต้องติดกาวเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อลำโพงกำลังสูงสั่น แอมพลิจูดจะมีขนาดใหญ่ จึงต้องยึดติดให้แน่น เนื่องจากเกี่ยวข้องโดยตรงกับอายุการใช้งานของลำโพง โดยเฉพาะลำโพงที่มีความสูงเกิน 100 มม. จะติดกาวไว้ด้วยยูรีเทนกาว ใช้เหล็กยึด-101ยูรีเทนกาวตามส่วนประกอบ A: ส่วนประกอบ B=100:30-35 (ชิ้นส่วนที่มีมวล) และสามารถบรรลุผลที่คาดหวังได้หลังการใช้งาน สำหรับการติดคอยล์วอยซ์คอยล์ของลำโพง ให้เตรียมกาวด้วยส่วนประกอบ A: ส่วนประกอบ B=100:25 (มวลชิ้นส่วน)

(3) การประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์แปรงขนแปรง

กาวโพลียูรีเทนสององค์ประกอบสำหรับงานทั่วไปเป็นกาวที่เหมาะสำหรับขนแปรง การติดกันของแปรงขนแปรงคือการติดขนแปรง (ขนแปรงหรือขนแปรงไนลอน ฯลฯ) เศษไม้ (ไม้) และเปลือกแปรง (เหล็กวิลาด) ต้องปิดพื้นผิว 1-2 มม. และต้องเจาะ 6-9 มม. สูตรกาวที่ใช้กันทั่วไปคือ: ส่วนประกอบ A 100 ส่วน, ส่วนประกอบ B 35 ส่วน และแป้งโรยตัว 30 ส่วน (≥160 mesh) เทกาวที่เตรียมไว้ลงในเปลือกแปรง หรือใช้เครื่องบรรจุกาวแปรงขนแปรงสำหรับปลูก หลังจากปลูกแล้ว เขย่าหัวแปรงเพื่อให้กาวเท่ากัน และวางไว้จนแห้ง (กลายเป็นเส้นผมเป็นเวลาไม่น้อยกว่า 24 ชม.) ความแข็งแรงของการยึดเกาะของขนแปรงแปรงหลังการเติมกาวมีค่ามากกว่า 130N ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานแปรงทาสีขนแปรง SG236-8l (98N) หากขนแปรงไม่หลุดหรือหลุดหลังจากแช่ในอะซิโตนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แสดงว่ากาวมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนด

2. ผลการปฏิบัติงานของยูรีเทนสำหรับรองเท้า

โพลียูรีเทนกาวสำหรับรองเท้าเช่นเดียวกับกาวอื่น ๆยูรีเทนกาวมีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำดีเยี่ยม อุณหภูมิการบ่มต่ำ มีความยืดหยุ่นดีเยี่ยม ทนต่อแรงกระแทก ความสามารถในการเปียกน้ำ และการยึดเกาะกับวัสดุหลายชนิด ดังนั้นจึงมักใช้ในโอกาสที่ต้องการอุณหภูมิห้อง การบ่มที่รวดเร็ว และความยืดหยุ่น และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดวัสดุที่ไม่เหมือนกันโดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกัน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของกาวสำหรับทำรองเท้าแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุสำหรับรองเท้า รูปทรงของรองเท้า และกระบวนการติดกาว แต่โดยรวมแล้ว กาวสำหรับติดรองเท้าควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

(1) มีความแข็งแรงในการยึดเกาะเพียงพอสำหรับวัสดุที่แตกต่างกันและวัสดุผลึกที่แตกต่างกัน และมีความแข็งแรงในการลอกสูง

(2) การยึดเกาะเริ่มต้นสูง ซึ่งเหมาะสำหรับความต้องการของสายการผลิตรองเท้า โดยเฉพาะความแข็งแรงในการลอกสูง

(3) กระบวนการปรับขนาดนั้นเรียบง่าย ใช้งานง่าย และอายุการใช้งานสามารถปรับได้ตามความต้องการของสายการผลิตรองเท้า (4) มีความต้านทานความร้อนปานกลาง ต้านทานน้ำเพียงพอ และความทนทานในการยึดเกาะโพลียูรีเทนกาวสำหรับรองเท้าสามารถตอบสนองความต้องการข้างต้น และประสิทธิภาพการยึดเกาะเริ่มต้นนั้นแย่กว่ากาวนีโอพรีน อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน นักวิจัยทั้งในและต่างประเทศได้เสนอวิธีการปรับปรุงการยึดเกาะเริ่มแรก ซึ่งโดยทั่วไปได้รับการแก้ไขแล้ว

3. กาวโพลียูรีเทนแบบน้ำ

กาวโพลียูรีเทนแบบน้ำมีลักษณะเฉพาะของปริมาณ VOC ต่ำ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมต่ำหรือไม่มีเลย ไม่ติดไฟ ฯลฯ ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญของยูรีเทนกาว ความหลากหลายของกาวโพลียูรีเทนได้เตรียมวิธีแก้ปัญหาสำหรับปัญหาการยึดเกาะมากมาย และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานที่ซึ่งกาวประเภทอื่นไม่สามารถติดได้หรือในกรณีที่การติดกาวยาก
นอกจากนี้,ยูรีเทนกาวยังมีคุณลักษณะของความเหนียวที่ปรับได้ กระบวนการติดง่าย ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม และมีเสถียรภาพที่ดีเยี่ยม เนื่องจากประสิทธิภาพการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการปรับตัวของกาวโพลียูรีเทนกับพื้นผิวที่หลากหลาย ทำให้ขอบเขตการใช้งานมีการขยายอย่างต่อเนื่อง และกลายเป็นกาวที่เติบโตเร็วที่สุดทั้งในและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
การใช้งานของยูรีเทนกาว
กาวโพลียูรีเทนเป็นส่วนสำคัญของการยูรีเทนเรซินที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมและมีการใช้อย่างแพร่หลายในหลายด้าน เป็นหนึ่งในกาวสังเคราะห์ที่สำคัญ 8 ชนิด
โพลียูรีเทนกาวมีความต้านทานแรงเฉือนและทนต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการยึดติดโครงสร้างต่างๆ และมีคุณสมบัติความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมโพลียูรีเทนกาวมีคุณสมบัติเป็นยางที่ดีเยี่ยม และสามารถปรับให้เข้ากับการยึดเกาะของพื้นผิวที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่แตกต่างกัน มันสร้างชั้นการเปลี่ยนผ่านแบบอ่อน-แข็งระหว่างพื้นผิว ซึ่งไม่เพียงแต่มีการยึดเกาะที่แข็งแกร่งเท่านั้น แต่ยังมีการรองรับแรงกระแทกและการดูดซับแรงกระแทกที่ดีเยี่ยมอีกด้วย การทำงาน. คุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำและต่ำเป็นพิเศษของกาวโพลียูรีเทนนั้นเหนือกว่ากาวประเภทอื่นๆ ทั้งหมด กาวโพลียูรีเทนที่หลากหลายได้เตรียมวิธีแก้ปัญหาสำหรับปัญหาการยึดเกาะมากมาย และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานที่ซึ่งกาวประเภทอื่นไม่สามารถติดได้หรือในกรณีที่การติดกาวยาก