聚氨酯的反應(yīng)原理是在異氰酸酯（或多異氰酸酯）和多元醇（或多元醚）反應(yīng)的過程中發(fā)生聚合反應(yīng)。異氰酸酯和多元醇發(fā)生縮合反應(yīng)，產(chǎn)生尿素交聯(lián)的聚合物。它是一種高分子合成材料，具有強抗壓性、耐熱性、耐腐蝕性、耐磨損性等特性。因此，在建筑、汽車、電子等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

聚氨酯實際上是各種不同類型的異氰酸酯與含活性氫化合物生成的加聚物;因此,聚氨酯膠粘劑在制備與固化過程式中,都要發(fā)生異氰酸酯與活化氫化合物的反應(yīng),所以聚氨酯化學(xué)是異氰酸酯的反應(yīng)為基本原理; 一、異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)?

1、異氰酸酯與羥基的反應(yīng) 異氰酸酯能與醇、多元醇、聚醚、聚酯等含羥基化合物的活性氫反應(yīng),生成氨基甲酸酯;這類反應(yīng)是聚氨酯膠粘劑合成與固化的基本反應(yīng);在些類反應(yīng)中空間位阻對反應(yīng)影響很大,異氰酸酯與伯羥基的反應(yīng)十分迅速,比仲羥基快3倍,比叔羥基快200倍;?

2、異氰酸酯與水的反應(yīng); 異氰酸酯與水的反應(yīng)首先生成不穩(wěn)定的氨基甲酸,然后分解成二氧化碳和胺;如果異氰酸酯過量,可繼續(xù)反應(yīng)生成取代脲反應(yīng)如下: R—NCO + H2O → R—NHCOOH → R—NH2 + CO2 R—NCO + RNH2 → R—NHCONH—R 單組分濕固化型聚氨酯膠粘劑就是利用上述反應(yīng)進行固化,而對于雙組分聚氨酯膠粘劑在潮濕環(huán)境中粘接,膠層容易產(chǎn)生氣泡,粘接強度可降低10%~20%

?3、異氰酸酯與胺基的反應(yīng) 異氰酸酯與胺基的反應(yīng)生成脲,由于伯胺反應(yīng)活性太大,在聚氨酯膠粘劑中常用活性較小的芳香二胺如MOCA等,作為異氰酸酯基封端預(yù)聚體的固化劑;?

4、異氰酸酯與羧基的反應(yīng) 異氰酸酯與羧基的反應(yīng)的活性低于伯羥基或水,首先反應(yīng)生成酸酐,然后分解成酰胺和二氧化碳這對粘接不利;若在異氰酸酯和羧酸二者之中僅其一是芳香族的它們在室溫下反應(yīng)時則主要生成酸酐、脲和二氧化碳;?

5、異氰酸酯與脲的反應(yīng); 異氰酸酯與取代脲的反應(yīng)生成縮二脲聚氨酯膠粘劑在較高溫度>1000C下可產(chǎn)生支化或交聯(lián)、能提高粘接強度;?

6、異氰酸酯與酚的反應(yīng); 異氰酸酯與酚的反應(yīng)要比與羥基的反應(yīng)遲緩,即使在50~700C下其反應(yīng)速度也很慢;然而可用叔胺或氯化鋁催化反應(yīng)速度;為個反應(yīng)有催化劑存在且較高溫度下為可逆反應(yīng),可用于制備封閉型異氰酸酯膠粘劑;?

7、異氰酸酯與酰胺的反應(yīng) 異氰酸酯與酰胺的反應(yīng)活性很低,僅在1000C時才有一定的反應(yīng)速度,并且生成酰基脲;?

8、異氰酸酯與氨基甲酸酯的反應(yīng)