事實上,聚氨酯催化劑是由各種類型的異氰酸酯和含有活性氫的化合物形成的聚合物。因此,在聚氨酯膠粘劑的制備和固化過程中,異氰酸酯與活性氫化合物之間會發生反應。因此,聚氨酯化學是以異氰酸酯的反應為基礎的。
1)異氰酸酯的溶解性和滲透性異氰酸酯可以溶解在許多有機溶劑中,而且異氰酸酯的分子體積小,因此容易擴散和滲透到粘附物中,從而提高粘附性
2)異氰酸酯化學反應
1. 異氰酸酯與酰胺的反應異氰酸酯與酰胺的反應活性很低。只有在1000C時,有一定的反應速率,才會生成酰基尿素。
2. 異氰酸酯在乙酸鈣、乙酸鈉、甲酸鈉、三乙胺和一些金屬化合物的存在下可以發生環化反應,生成穩定的異氰脲酸三聚體。反應是不可逆的,在150~2000C時仍有很好的穩定性。異氰酸酯三聚化可以引入支鏈和環結構,提高聚氨酯膠粘劑的耐熱性和耐化學介質性。
3.異氰酸酯與氨基甲酸酯的反應異氰酸酯與氨基甲酸酯的反應活性低于尿素。只有在高溫(120~1400C)或選擇性催化劑的作用下,異氰酸酯和氨基甲酸酯才有足夠的反應速度,才會聚合生成氨基甲酸酯。
4. 異氰酸酯二聚反應芳香族異氰酸酯相互反應聚合二聚體;二聚體反應是可逆反應,在高溫下可解聚成原異氰酸酯,可用于制備室溫穩定、高溫固化的聚氨酯膠粘劑。室溫下,如果沒有催化劑,MDI和TDI很難形成二聚體。三烷基膦和叔胺(如吡啶)可用于催化二聚。
5. 異氰酸酯與尿素的反應。異氰酸酯與取代脲反應制得的雙脲聚氨酯膠粘劑在較高溫度(>1000C)下可支聯或交聯,可提高粘結強度。
6. 異氰酸酯與苯酚的反應。異氰酸酯與苯酚之間的反應比異氰酸酯與羥基之間的反應慢,即使在50~700℃。但是,叔胺或氯化鋁可以催化反應速率。在聚氨酯催化劑存在下,該反應在高溫下可逆,可用于制備封閉型異氰酸酯膠粘劑