was istPolyurethan-Klebstoff?
Klebstoffe, die Urethangruppen (-NHCOO-) und/oder Isocyanatgruppen (-NCO) in der Molekülkette enthalten.
Die Isocyanatgruppe weist eine hohe chemische Aktivität auf und kann mit Wassermolekülen, Hydroxylgruppen und Wasserstoff in Aminen reagieren. Polyurethanmoleküle enthalten hochpolare Urethangruppen. Polyurethankleber hat eine breite Klebefläche und eine hohe Klebefestigkeit. Eine entsprechende Menge an Wassermolekülen kann Polyurethan-Prepolymere mit endständigen Isocyanatgruppen vernetzen. Einkomponentiges Polyurethan ist feuchtigkeitshärtend, weshalb Polyurethan-Schmelzklebstoffe nach der Schmelzklebung nachhärten und irreversibel sind.
Die Molekülkettenstruktur von Polyurethan weist eine Hartsegmentphase und eine Weichsegmentphase auf. Die Hartsegmentphase besteht aus Isocyanat-Struktureinheitssegmenten und die Weichsegmentphase besteht aus Polyether- oder Polyestereinheitssegmenten. Die harten Segmente werden durch intermolekulare Kräfte und Wasserstoffbindungskräfte zusammengeführt, um Punkte in der Netzwerkstruktur des ausgehärteten Materials zu bilden, und die weichen Segmente werden zwischen den Punkten verteilt. Im Vergleich zu den Punkten in ausgehärtetem Epoxidharz, die aus Härtermolekülen bestehen, haben die Punkte in ausgehärtetem Polyurethan eine geringere Festigkeit und der Abstand zwischen den Punkten ist länger als bei Epoxidharz. Infolgedessen ist die mechanische Festigkeit von Polyurethan geringer als die von Epoxidharz und seine Flexibilität ist besser als die von Epoxidharz. Die Hochtemperaturbeständigkeit ist schlechter als die von Epoxidharz.
2. Eigenschaften von Polyurethan
Vorteil:
•Hohe anfängliche Klebefestigkeit
• Keine Nebenprodukte beim Aushärten
• Isocyanatmoleküle sind klein, leicht zu diffundieren/stark einzudringen und verbessern die Haftung.
• Geringe innere Spannung und ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit
• Gute Abrieb-/Öl-/Chemikalien-/Ozon- und Bakterienbeständigkeit
Mangel:
Hervorragende Leistung bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen
Nicht kleben, wenn die relative Luftfeuchtigkeit mehr als 70 % beträgt
Geringe Hochtemperaturbeständigkeit
3. Klassifizierung
• Polyisocyanat-Klebstoffe
Polyisocyanatmonomer zu 20 %iger Methylenchloridlösung hinzugefügt
• Prepolymer-Klebstoffe
Einkomponentiges Produkt der Reaktion von Isocyanat und Polyol (Polyester oder Polyether).
Zweikomponentenkleber besteht aus Polyesterharz und Polyester-modifiziertem Diisocyanat
• Endblockierter Polyurethan-Kleber
Das endständige Isocyanat reagiert mit Phenol oder anderen Hydroxylgruppen und bildet ein Produkt mit Urethanstruktur, das die aktive Isocyanatgruppe vorübergehend blockiert und bei Verwendung zu einer wässrigen Lösung oder einem Emulsionsklebstoff formuliert werden kann.
4. Einzel- und Doppelkomponentenleistung
zweikomponentig
• Verschiedene Komponenten haben unterschiedliche Aushärtungsgeschwindigkeit, Elastizität und Fließfähigkeit
• Gute Haftung auf Kunststoffen
• Gute Verbindungseigenschaften zu Verbundwerkstoffen
• Äußerst feuchtigkeitsempfindlich während der Aushärtung
Einzelkomponente
• Einfach zu bedienen und zu verwenden
• Erfordert Feuchtigkeitshärtung
• Unterschiedliche Elastizität je nach Formel
• Kann zu Schmelzklebstoff verarbeitet werden
• Gute Bindungsleistung an Verbundwerkstoffe