폴리 우레탄 접착제 적용 상태

1 소개
폴리 우레탄은 우수한 저온 유연성, 파손시 높음, 높은 껍질 강도 및 내마모성, 다양한 기질에 대한 적응성으로 유명합니다. 평균 연간 성장률은 약 3% 이상으로 빠르게 발전합니다. . London Ial Consulting이 발표 한 데이터에 따르면 2000 년에 폴리 우레탄 접착제의 글로벌 생산은 525,000 T를 초과했습니다 [1].
2. 개발 추세
환경 보호, 건강 및 안전의 원동력 하에서 다른 접착제와 마찬가지로 폴리 우레탄 접착제는 고도를 점차적으로 대체하기 위해 용매, 수성 및 반응성 핫 멜트와 같은 환경 친화적 인 고성능의 방향으로 발달하고 있습니다. VOC의 등급 및 유독 카테고리. 그러나 용매 기반 폴리 우레탄 접착제의 일부 특성으로 인해 다른 범주보다 우수하기 때문에 신발 산업, 가죽 및 기타 신발 재료를위한 용매 기반 폴리 우레탄 접착제, 높은 본딩 강도, 결합, 결합과 같은 일부 영역에서는 여전히 사용됩니다. 부품의 내구성은 강합니다. 건식 복합 필름 공정에서, 용매 기반 폴리 우레탄 접착제는 필름과 우수한 습윤성을 가지므로 지금까지 널리 사용되었습니다. 개발 도상국에서 더 많이 사용하십시오. 그러나, 사용 된 용매는 무독성, 대기에 대한 낮은 균형이어야하며 회수 장치가 장착되어야한다. 접착제는 독성 용매의 탈출을 공기로 감소시키기 위해 높은 고체 질량 분획을 함유해야합니다. 2 성분 폴리 우레탄 접착제의 경화 제는 대부분 폴리 이소 시아 네이트이며,이 소포 시아 네이트 함량은 0.5%보다 낮다. 투여 량 형태 및 적용의 관점에서, 특정 폴리 우레탄 접착제의 개발 상태가 강조된다.

3, 수성 접착제
수성 폴리 우레탄 (APU)은 연속 수성 상으로 폴리 우레탄 미세 입자를 분산시킴으로써 형성된 이진 콜로이드이다. 그것은 1942 년 P. Schlack에 의해 처음 개발되었으며, 원래 가죽 마무리 에이전트로 사용되었으며 중요한 상품이되었습니다. 유럽은 더 빨리 발전하고 있습니다. 그러나 장기 성능으로 인해 획기적인 개선이 아니며 가죽 마감제, 직물 마감제 및 인쇄 및 염색 보조 장치의 적용에만 국한됩니다. 최근에, 새로운 유형의 탈 중합 시스템에 의해 얻어진 APU는 접착 성능을 향상시키기 위해 분자 사슬에서 쿨롱 력 및 수소 결합을 강화시켰다. 최근 몇 년 동안 물 분산성 고기능 이소시시아네이트가 개발되었으며 물에 쉽게 분산된다는 것을 축하 할 가치가 있습니다. 물이 APU 분산물로부터 분리 될 때, 이소시아네이트는 폴리 우레탄 분자에서 활성 수소와 빠르고 완전히 반응하여 APU 접착제의 수성, 온도 내성 및 접착제 특성을 크게 향상시킬 수있다. 수분 이용 가능한 MDI 접착제는 밀 줄기 및 쌀 빨대와 같은 농업 및 사이드 라인 제품을 튼튼하고 온도 저항성 중간 밀도 섬유 보드로 결합하여 폐기물을 보물로 바꿀 수 있습니다. 국내 Yantai Wanhua Polyurethane Co., Ltd.도 그러한 제품을 생산했습니다.

수중 수소를 함유하는 다른 수성 폴리머의 경화제로서 물 분산 성 등소 시아 네이트의 가용성은 여전히 ​​성능을 향상시키고 적용 범위를 확장시킬 수있다.

1975 년, 일본 Koyo Sangyo는 수성 비닐 수지 (예 : 폴리 비닐 알코올) -MDI를 사용하여 보편적 우레아-포름 알데히드 수지를 부분적으로 대체 할 수있는 고품질 목재 제품을 생산하고 환경 친화적 인 목재를 개발할 수있는 고품질 목재 제품을 생산했습니다. 점착제. 이제 일본의 수성 폴리머-이소시아네이트 접착제는 연간 접착제 생산에 개별적으로 나열되었습니다. 1999 년의 생산은 2000 년 10,157T, 13669T, 2001 년 13,704T였다 [2]. 일본의 경제 침체에서는 생산량이 여전히 증가하고 있습니다. 주로 건축, 목공 및 시멘트에 사용되며 부분적으로 보편적 인 요소-포름 알데히드 접착제를 대체합니다. 최근에 일본은이 기술을 동남아시아 국가에 이식했으며 일본으로 돌아 오기 전에 현장에서 목재 제품을 만들었습니다. 북유럽은 또한 가구 및 기타 목재 제품 및 주택 리노베이션을위한 고무를 생산하여 주택 증후군을 예방했습니다. 연간 글로벌 소비는 약 3-40 톤입니다.

국내 생산 단위도 있습니다. 예를 들어, 난징 리후아 화학 물질이 개발하고 생산 한 수 폴리머-이소시아네이트 목재 접착제의 성능은 일부 측면에서 유사한 외국 제품의이를 능가했으며 외국 동료들로부터 칭찬을 받았다. 폴리 우레탄 접착제의 비용을 줄이고 다른 수성 수지의 성능을 향상시키기 위해, APU는 종종 폴리 아크릴 레이트, 폴리 비닐 아세테이트 및 폴리 에틸렌-비닐 아세테이트 및 천연 고무 라텍스와 같은 에멀젼이 복합된다.

미국의 Cytec Industries는 APU의 제조 중에 용매가 종종 프리 폴리머의 점도가 너무 높기 때문에 종종 사용되었다고보고했다. 특정 시아네이트 에스테르 단량체를 사용하여 APU를 제조 한 경우, 용매는 사용되지 않았다. 단량체는 Xylylene Diisocyanate 분자의 2 개의 메틸기의 수소 원자가 메틸 그룹으로 대체되어 초uctrametyllexylene diisocyanate (TMXDI), 즉, 초산형 경 노화에 대한 내성을 향상시킬 수있다. 및 수소 결합 효과를 약화시키는 가수 분해 안정성은 파손시 신장을 증가시킨다. 또한, 이소 시아 네이트의 반응은 메틸 차폐의 영향에 의해 약화되고, 부작용은 없다. 120-130 ° C에서 폴리올과 반응 할 때에도, 가교 반응이 없으며 APU를 준비하기가 쉽습니다. 반응의 부재는 중합체가 분자 구조에 따라 합성을 제어하도록 설계 될 수 있음을 의미한다. M-TMXDI로부터 제조 된 접착제는 다른 지방족 이소시아네이트보다 활성화 온도가 낮다. 외부 가교제를 사용하지 않더라도, 접착제는 활성화 온도 및 내열 온도에서 벗어날 수있다.

APU의 우수한 기능은 사람들이 점점 더 인식하고 있습니다. 응용 프로그램 연구 및 개발 작업은 계속 새로운 진전을 이루고 있습니다. 목재 산업에서의 응용과는 별도로 유연한 포장, 자동차, 코팅, 마감 및 슈 메이킹과 같은 산업에도 적용되었습니다. 가까운 시일 내에 더 많은 번영이있을 것으로 예상됩니다. $ Page Break $

4, 반응성 핫 멜트 접착제
반응성 핫 용융 폴리 우레탄 접착제 (RHMA PU)는 1984 년 Bostik에 의해 상표명 SuperGrip 2000에 따라 개발되고 개발되었습니다. 1990 년대 초, 대부분은 마케팅되었습니다. 그것은 용매가없는 핫 멜트 접착제, 높은 초기 점도, 빠른 위치 및 어셈블리의 특성을 가지며, 방수, 온도 저항, 크리프 저항, 습기 저항성 및 반응성 접착제의 미디어 저항을 갖는다. 크기 조정 온도 (120 ° C)는 일부 플라스틱 부품의 결합 및 복합에 사용될 수있는 범용 핫 멜트 접착제 (150 ° C)의 크기 온도보다 낮습니다. 현대 자동 조립 산업이 선호하며 빠르게 발전합니다. 다른 국가와 지역의 경우 최근 몇 년간의 연간 성장률은 7%에서 8%에서 10%에서 15% 사이이며 미국은 가장 빠르게 발전하고 있습니다.

RHMA PU는 일반적으로 높은 결정도와 낮은 열의 결정화로 인해 폴리올 공급 원료로 사용됩니다. 최근 몇 년 동안, 플라스틱 표면에 대한 접착제의 습윤성을 향상시키기 위해, 비정질 비정질 폴리 에스테르 폴리올도 원료로서 개발되었다. RHMAPU는 원료 선택 및 제형 조정의 도움을 받아 하이브리드 화학을 기반으로 한 일종의 접착제이기 때문에 접착제의 노출 시간은 3 분 이상 연장 될 수 있으며 구조는 쉽습니다. 10 분 후, 결합 강도는 6.89 MPa에 도달 할 것으로 예상된다. 최종 전단 강도는 17-27mpa만큼 높을 수 있으며 신장은 500%-700%에 도달 할 수 있습니다. 접착 강도는 기판에 따라 2-10 MPa에 따라 다릅니다.

최근 몇 년 동안 RHMA PU 애플리케이션 필드를 넓히기 위해 많은 개발 작업이 수행되었으며, 서점, 자동차 헤드 라이트 유리/플라스틱 본딩, 슈 메이킹, 목재 제품 및 직물 복합재에서 응용 프로그램이 이루어졌습니다. RHMA PU와의 서적은 빠른 바인딩, 내구성을 제공 할뿐만 아니라 종이 재활용을 용이하게합니다. Loctite와 같은 일부 회사는 결합하기 어려운 재료 인 폴리올레핀을 결합시킬 수있는 RHMA PUS를 개발했으며 자동차 내부 부품의 복합에 새로운 가능성을 열었습니다. RHMA PUS의 대규모 사용을 방해하는 열쇠는 수분에 대한 높은 민감도입니다. 합성, 저장 및 사용 공정은 수분을 엄격하게 분리해야하므로 특수 구조 장비를 사용해야하므로 불편을 겪습니다. 또한 상업용 제품은 여전히 ​​경화 제품의 강도와 활동을 증가시켜야하며 가격도 높습니다. 대부분의 사용자는 특히 중국 개발에 대한 태도를 기다립니다. 이제 점차 해결하려고 노력하고 있으며, 이러한 잠재적 고성능 다기능 접착제 시장이 점차 확대 될 것으로 예상됩니다.

도 5, 실란 화 된 폴리 우레탄 및 폴리 테일
폴리 우레탄 접착제의 빠른 개발 이유 중 하나는 자동차 및 건설 산업의 두 기둥 산업에 대한 수요가 증가하기 때문입니다. 자동차 생산이 구조 재료의 번개 방향으로 개발되면 알루미늄 및 플라스틱 재료를 강철 물질 대신 사용해야하며 동시에 기계적 연결 공정을 결합으로 대체해야합니다. 팽창 계수가 다른 2 개의 재료가 잘 결합 될 수 있기 때문에 폴리 우레탄 접착제로 공정을 수행 할 수 있습니다. 1999 년 서유럽의 자동차 및 운송 시장에서 사용되는 구조 및 반 구조 폴리 우레탄 접착제는 약 23,000 톤, 미국 22,000 톤 및 일본 16,000 톤이었습니다. SMC, FRP, ABS, PC, PU, ​​폴리 아크릴 레이트 및 알루미늄과 같은 경량 플라스틱 재료를 결합하는 데 사용됩니다. 전 세계 자동차 윈드 쉴드 생산의 거의 90%가 직접 유리 기술, 거의 모든 미국, 유럽 및 일본을 사용하고 있음을 언급 할 가치가 있습니다. 이 과정은 안전 문제를 해결할뿐만 아니라 구조물의 공기 역학적 원리로 인한 공기 흐름 저항을 줄이고 차량 속도를 높이며 에너지를 절약합니다. 각 유리는 평균 800g의 폴리 우레탄 접착제가 필요합니다. 프로세스는 이제 자동차의 후면 및 측면 창으로 확장되었습니다. 매력적인 성능/가격으로 인해 트럭, 대형 자동차, 승용차 승용차 및 도시 경전차에 적용을 확장하고 있습니다. 사용이 빠르게 증가하고 있습니다.

현대 건설 산업의 빠른 발전으로 인해 먼지 예방, 방수 및 유해 가스 예방에 사용되는 실란트의 양이 증가하고 있습니다. 특히, 커튼 월 구조물의 구성이 등장했으며, 고성능 제품의 개발에 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 2000 년에 미국에서 건설에 사용되는 폴리 우레탄 실란트 및 퍼티의 양은 129,900 톤으로 실리콘 (119,100 톤)보다 높았습니다. 유럽에서 사용되는 폴리 우레탄 실란트의 양은 19,000 톤이며, 이는 유기 실리콘 (63,000 톤)보다 작습니다 [4] 일본의 2001 폴리 우레탄 실란트 28129T는 유기 실리콘 (28991T)과 유사합니다 [5].

1980 년에 Kaneka는 Silane-Terminated Polyether를 기반으로 한 탄성 실란트를 개발했으며 나중에 Modified Silicone이라고 불렀으며 건물 탄성 실런트 패밀리에 프리미엄 범주를 추가했습니다. 점도가 낮고 더 많은 필러로 채워져 비용을 절감 할 수 있습니다. 우수한 날씨 저항은 야외에서 장기적으로 사용될 수 있습니다. 낮은 계수, 우수한 탄성은 고층 빌딩의 팽창 조인트 (± 50% -100%)의 높은 변위를 견딜 수 있습니다. 다른 사람들은 넓은 접착력, 환경 친화 성, 쉬운 오염, 좋은 페인트 성 및 안정적인 저장과 같은 많은 장점이 있습니다 [6]. 낮은 모든 불포화 고 분자량 말단 Allyl Polyoxypropylene의 Hydrosylation에 의해 수득된다.

접착제 및 실런트 제형에서의 말단-염소 실란 폴리 우레탄 (SPUR) 프리 폴리머의 사용이 또한 수년 동안 사용되어왔다. SPUR 공정은 우수한 내구성 및 우수한 접착 특성을 갖는 비 이소 시아 네이트 전 사전 림머를 제공 할뿐만 아니라, 의도 된 사용에 따라 높은 또는 낮은 모듈러스 생성물로 만들 수있는 중합체를 형성한다.

일반적으로, 실란 화 된 폴리 우레탄 프리 콜리머는 Diisocyanates를 고 분자 중량 폴리올로 반응하여 TDI 또는 IPDI Diisocanate를 사용하여 폴리 우레탄 프리 폴리머 중간체를 제조하고 8200 고 분자 중량 폴리 옥시 프로필렌 글리콜을 원료로, NCO /OH IS 1.3-1.5를 제조함으로써 제조된다. 다음으로, 폴리 우레탄 프리 중합체를 N- 에틸 -R- 아미노 프로필-트리 메 톡시 실란으로 캡핑 하였다. 차단제로서 2 차 아미노 실란을 사용하는 것이 바람직하며, 이소 시아 네이트와 신속하게 반응하여 부작용의 확률을 줄이고 허용 범위 내에서 프레미터의 점도를 만듭니다 [7]. 실란 화 된 폴리 우레탄 프리 폴리머는 분자에 우레탄 사슬을 유지하며, 이는 실란트에 대한 더 높은 응집력과 낮은 온도 점도를 부여하지만 UV 안정성은 위의 폴리 테일 에테르 유형만큼 좋지 않다.

칼슘 탄산염 충전제, 이산화 티타늄 틱 소 트릭 제제, 가소제, UV 안정제 및 수분 스 캐빈 저 및 실란 접착 프로모터 및 수분 경화 촉매를 각각 상기 두 종류의 변형 된 실리콘에 첨가하여 밀봉 제를 제조 하였다. 경화는 공기 중의 수분과 트리 메 톡시 실란을 반응하여 가수 분해 중합에 의해 3 차원 신체를 형성함으로써 달성된다.