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(qiáng)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(shí)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(jìn)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(qiáng)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(shí)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(qiáng)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(gè)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(shí)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)