ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полиуретаны из "Полимерные клеи Создание и применение" Полиуретаны содержат в макромолекулах уретановые группы ННСОО, отличающиеся высокой энергией когезии. Кроме уретановых в макромолекулах могут быть амидные, мочевинные, аллофанатные, эфирные и другие функциональные группы, что обусловливает исключительное разнообразие структуры и свойств полимеров. [c.51] Свойства полиуретанов в большой степени зависят от природы, числа и распределения межмолекулярных, а также водородных связей между уретановыми группами, уретановой и сложноэфирной группами, а также между уретановой группой и кислородом простой эфирной связи. [c.51] В процессе исследования связи между строением и адгезионными свойствами полиуретанов было установлено, что хорошие клеящие свойства имеют полимеры, в которых чередуются алифатические и ароматические звенья, например, продукт взаимодействия гидроксилсодержащего эфира на основе себациновой кислоты, гликоля и глицерина с толуилендиизоциана-том. [c.52] Для полиуретанов, полученных взаимодействием олигоэфира содержащего свободные гидроксильные группы, на основе адипиновой кислоты, триметилолпропана и этиленгликоля с толуилен-диизоцианатом с увеличением жесткости структуры (в результате повышения содержания триметилолпропана в полиэфире при постоянном гидроксильном числе) возрастает сопротивление отслаиванию клеевых соединений. При замене толуиленди-изоцианата на 4,4-дифенилметандиизоцианат, а также при использовании полиэфира на основе фталевой кислоты, т. е. с увеличением числа ароматических ядер, наблюдается улучшение адгезионных свойств полимеров. [c.52] Однако чрезмерное увеличение жесткости неблагоприятно влияет на адгезионную способность полиуретанов. Так, при исследовании свойств полимеров на основе гидроксилсодержащего полиэфира, гексаметилендиизоцианата и п, п, п -трифе-нилметантриизоцианата было показано, что с увеличением концентрации последнего показатели адгезионных свойств полимеров значительно снижаются (рис. 1.26) [11, с. 172]. [c.52] Полиуретановые клен могут быть трех типов. Наиболее распространены двухкомпонентные составы, состоящие из изоцианата и диола (полиэфира). Такие клеи готовят перед применением образование полиуретана происходит непосредственно н клеевом шве в процессе отверждения клея. В зависимости от природы изоцианата и диола клеи могут содержать или не содержать растворитель. [c.53] Повышение адгезии полиуретановых клеев достигается при увеличении содержания уретановых групп и степени разветв-ленностп полимера. Для этого в раствор клея непосредственно перед использованием вводят форполимер со свободными изоцианатными группами. Использование форполимера позволяет предотвратить преждевременное отверждение клеевого раствора, так как содержание в форполимере реакционноспособных изоцианатных групп незначительно. Такие клеи сохраняют жизнеспособность в течение нескольких месяцев, а окончательное отверждение протекает чрезвычайно быстро [68]. [c.53] К недостаткам клеев, отверждаемых водой, относятся чрезмерно высокая вязкость, осложняющая использование клея, неудовлетворительное смачивание склеиваемой поверхности, сложность нанесения тонкого слоя клея. Нагреванием клея до 90 °С или введением незначительного количества растворителя эти недостатки устраняются, так как вязкость при этом может быть снижена до 0,3 Па-с. [c.54] Наиболее подробно в литературе описаны полиуретановые клеи первого типа. Они способны работать при криогенных температурах, однако верхний предел их работоспособности ограничивается 100 °С. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений, выполненных этими клеями, достигает 12 МПа при комнатной температуре и возрастает до 31, 34 и 55 МПа соответственно при температурах —73, —195 и —253 °С [71]. [c.54] Широко используются также полиметиленполифенилизоциа-нат, который гораздо менее токсичен по сравнению с другими изоцианатами. Описано применение дианизидандиизоцианата и других полиизоцианатов. Находят применение продукты три-меризации диизоцианатов [35]. [c.54] В качестве компонента полиуретановых клеев можно использовать вместо изоцианатов имиды, которые получают при взаимодействии триалкилгидразинийхлоридов с алкильными эфирами дикарбоновых кислот. При нагревании они разлагаются с образованием изоцианатов. Отверждение клеев происходит при 200 °С в течение 10 мин или при 270 °С за 2 мин. Прочность клеевых соединений при сдвиге стали 3 достигает 15—16 МПа [73, с. 52]. [c.54] Для получения клеев наибольшее значение имеют не линейные, а разветвленные или сшитые полиуретаны, компоненты которых содержат не менее трех функциональных групп (например, три- или полиизоцианат или олигоэфир, содержащий три гидроксильные группы). [c.56] Для повышения термостойкости полиуретановых клеев в их состав вводят соединения, содержащие большое число ароматических ядер. Высокой термостойкостью отличаются полиуретановые клеи, в состав которых входят полиэфиркарбораны. Такие клеевые композиции, в частности клеи ВК-20 и ВК-20М, работоспособны при температурах до 800 °С [46, с. 107]. [c.56] Примером полиуретанового клея третьего типа является КИП-Д. Основу его составляет полиуретановый форполимер, содержащий свободные изоцианатные группы. Отверждение происходит в основном в результате взаимодействия изоцианатных групп с водой. Поскольку диффузия влаги в клеевой шов идет медленно, используют катализаторы отверждения, которые предварительно наносят на склеиваемую поверхность или вводят в состав клея. В качестве катализаторов можно использовать 2,4,6-трис(диметиламинометил) фенол, а также третичные амины или соли переходных металлов. Содержание катализатора составляет 0,5—2% [16, с. 67]. [c.56] Свойства некоторых отечественных полиуретановых клеев представлены в табл. 1.18 [74]. [c.56] Вернуться к основной статье