Análise do status de desenvolvimento dos adesivos de poliuretano

Nos últimos anos, com a rápida melhoria do nível de desenvolvimento de materiais, uma variedade de adesivos com maior aplicabilidade foi lançada uma após a outra, enriquecendo muito o mercado de adesivos. O adesivo de poliuretano é um adesivo de grau médio-alto com excelente flexibilidade, resistência ao impacto, resistência química, resistência à abrasão e, o mais importante, resistência a baixas temperaturas. Ajustando as matérias-primas e as formulações, é possível projetar muitos tipos de adesivos de poliuretano que são adequados para a colagem entre vários materiais e para diferentes finalidades.

Os adesivos de poliuretano foram aplicados pela primeira vez no campo militar em 1947, quando o trifenilmetano triisocianato foi aplicado com sucesso na colagem de metal e borracha pela Bayer, que foi usado nos trilhos dos tanques, lançando as bases para a indústria de adesivos de poliuretano. Em 1954, no Japão, a introdução da tecnologia alemã e norte-americana, a produção de materiais de poliuretano em 1960, a produção de adesivos de poliuretano começou em 1966, o desenvolvimento de adesivos à base de água de poliuretano vinílico bem-sucedidos e, em 1981, a produção industrial.

Em 1956, a China desenvolveu e produziu triisocianato de trifenilmetano (adesivo Lechner) e logo produziu diisocianato de tolueno (TDI), adesivo de poliuretano de dois componentes à base de solvente, que ainda é a maior produção de adesivos de poliuretano na China. Depois disso, a China introduziu sucessivamente muitas linhas de produção e produtos avançados do exterior, o que exigiu um grande número de adesivos de poliuretano importados e seus correspondentes, promovendo assim as unidades de pesquisa domésticas para acelerar o desenvolvimento de adesivos de poliuretano. Especialmente depois de 1986, o setor de poliuretano da China entrou em um período de rápido desenvolvimento. Há muito tempo, o preço do adesivo de poliuretano na China é muito alto e, por muito tempo, o preço do adesivo de poliuretano é de 1 a 2 vezes maior que o do adesivo de neoprene. Nos últimos anos, o preço do adesivo de poliuretano está diminuindo e, atualmente, o preço do adesivo de poliuretano é apenas cerca de 20% mais alto do que o do adesivo de neoprene, o que proporciona condições para que o adesivo de poliuretano ocupe o mercado do adesivo de neoprene.
Os métodos de produção do adesivo de poliuretano incluem o método de solução e o método de dissolução de resina sólida. Atualmente, há mais de cem empresas que produzem adesivo de poliuretano para calçados na China continental, entre as quais há mais de vinte empresas de grande porte, como a Nanguang e a Baili, que têm uma capacidade de produção de mais de 10.000 toneladas/ano, e basicamente todas elas adotam as resinas importadas da Espanha, Alemanha, Estados Unidos e Taiwan da China para dissolução e produção de adesivo de poliuretano. Tendo em vista o grande número de fabricantes, a concorrência está ficando cada vez mais intensa. Para obter vantagens técnicas e de preço, algumas grandes fábricas de adesivos começaram a desenvolver o método de solução de produção de dispositivos adesivos de poliuretano, de modo que a proporção da produção de adesivo de poliuretano pelo método de dissolução será reduzida.
Atualmente, o adesivo de poliuretano comum é à base de solvente. Assim como o adesivo de neoprene, há problemas de toxicidade e poluição ambiental. Nos últimos anos, não há borracha de poliuretano com "três benzenos", ou seja, com o uso de cetonas, ésteres e outros solventes mistos, a toxicidade é reduzida, mas o problema ainda não foi fundamentalmente resolvido.
O adesivo de poliuretano, de acordo com a composição da reação, pode ser dividido em adesivo de poliisocianato, adesivo de poliuretano contendo base de isocianato, adesivo de poliuretano contendo adesivo de poliuretano hidroxilado e adesivo de resina de poliuretano. De acordo com o uso e as características de classificação, podem ser divididos em adesivos de uso geral, adesivos para embalagens de alimentos, adesivos para calçados, adesivos compostos de papel-plástico, adesivos para construção, adesivos estruturais, adesivos de temperatura ultrabaixa, adesivos do tipo espuma, adesivos anaeróbicos, adesivos condutores, adesivos fusíveis, adesivos sensíveis à pressão, adesivos do tipo fechado, adesivos à base de água e adesivos de vedação, entre outros.

"Os adesivos de poliuretano são amplamente utilizados no processo de produção de materiais para calçados, portanto, quais são as características dos adesivos de poliuretano para calçados? E quais fatores afetam o desempenho do adesivo?
O adesivo de poliuretano para calçados, assim como outros adesivos de poliuretano, tem excelente desempenho em baixa temperatura, baixa temperatura de cura, excelente flexibilidade, resistência ao impacto, molhabilidade e adesão a muitos materiais. Portanto, ele é comumente usado em aplicações que exigem temperatura normal, cura rápida e flexibilidade, e é particularmente adequado para a colagem de materiais diferentes com diferentes coeficientes de expansão.
Os requisitos de desempenho do adesivo para a fabricação de calçados variam de acordo com os diferentes materiais, tipos de calçados e processos de colagem, mas, em geral, o adesivo para calçados deve ter as seguintes propriedades:
Resistência adesiva suficiente para materiais heterogêneos e diferentes materiais cristalinos, além de alta resistência ao descolamento;
Alta adesão inicial para se adaptar aos requisitos da linha de produção de calçados; especialmente alta resistência ao descolamento;
O processo de dimensionamento é simples, fácil de operar e o período de uso pode ser ajustado para se adaptar às necessidades da linha de produção de calçados;
Ele tem resistência moderada ao calor, resistência suficiente à água e durabilidade do adesivo.
O adesivo de poliuretano para calçados pode atender aos requisitos acima e sua pegajosidade inicial é pior do que a do adesivo de neoprene, mas, atualmente, os pesquisadores nacionais e internacionais propuseram métodos para melhorar a pegajosidade inicial, o que foi basicamente resolvido. O PVC macio e modificado é um dos principais materiais de calçados químicos nos últimos anos, e o adesivo de poliuretano tem a função de unir esses materiais. Ele não só tem a ampla aplicabilidade do adesivo de neoprene, como também excelente elasticidade, maciez e resistência à flexão, além de ser mais resistente à água, à graxa e ao calor do que o último.
Além disso, o adesivo de poliuretano é capaz de unir materiais de fabricação de calçados que são difíceis para adesivos em geral, como elastômeros de poliuretano microcelular, espumas e couros sintéticos com excelente resistência à abrasão, além de ciano borrachas e borrachas termoplásticas (SBR, SBS, SIS, etc.) com excelente resistência a óleo e gasolina. Esses materiais têm sido amplamente usados como materiais de sola no setor de calçados, com cloreto de polivinila altamente maleável ou materiais superiores de couro sintético de poliuretano respirável, para produzir sapatos e botas bonitos, leves e confortáveis.
Na fabricação de calçados, os principais fatores que afetam o desempenho do adesivo são:
O efeito das variedades de poliéster no desempenho do adesivo. Sistema adesivo de poliuretano da classe do ácido poliadípico, a cristalinidade do adesivo, a adesão inicial correspondente na seguinte ordem crescente: etilenoglicol < L, 4-butanodiol < 1, 6-hexanodiol mesmo número de átomos de carbono de poliuretano sintetizado por diol, os grupos de fornecimento de hidrogênio da molécula (como NH-) e os grupos de fornecimento de elétrons (como -C-O-) são mais fáceis de se aproximar. Mais ligações de hidrogênio podem ser formadas mais facilmente, tornando a cadeia molecular do polímero mais fácil de cristalizar. Os glicóis com menos de 4 átomos de carbono não são adequados para uso como adesivos para calçados devido à sua baixa força de aderência inicial. Tendo em vista o fator preço das matérias-primas, geralmente escolhemos o ácido poliadípico-L,4-butanodiol como a principal matéria-prima do adesivo de poliuretano para calçados.
Peso molecular do poliéster no desempenho do adesivo. O peso molecular de diferentes adesivos de poliéster feitos de propriedades adesivas tem um grande impacto. Quanto maior o peso molecular do poliéster, maior a viscosidade da cola, mas o peso molecular do poliéster é muito alto para a penetração do desempenho da cola e o desempenho da colagem é desfavorável. Geralmente, poliol poliéster de peso molecular de 2000 a 3000 (para ácido poliadípico-1,4-butanodiol).
O peso molecular do adesivo nas propriedades do adesivo. Quando o peso molecular do adesivo atinge cerca de 100.000, a força adesiva do adesivo é a mais alta, e a força adesiva diminui obviamente quando é inferior a 90.000. Quando o peso molecular é de 11 a 130.000, a força do adesivo não diminui muito, mas a estabilidade da cola é ruim.
O índice de isocianato sobre o peso molecular do adesivo e o efeito do índice de isocianato de armazenamento R (ou seja, a razão molar NCO / OH) sobre o peso molecular do adesivo e a estabilidade de armazenamento têm um impacto direto. Se o valor da régua for menor que 0,8, o peso molecular do adesivo terá um pequeno impacto; se o valor da régua for entre 0,85 e 0,95, o peso molecular do adesivo terá um certo impacto; e se o valor for entre 0,95 e 1,0, o peso molecular do adesivo terá um impacto maior. Em termos de estabilidade de armazenamento do adesivo, o valor da régua é menor que 0,95 quando o adesivo sintético, sejam as partículas de cola ou a cola, tem boa estabilidade de armazenamento. O valor da régua é de 0,95 a 1,0 quando a síntese do adesivo, a cola, do que a estabilidade de armazenamento das partículas de cola.
O efeito da sílica nas propriedades adesivas. Na cola de poliuretano hidroxilado, após a dissolução das partículas da cola, adicione 1,6%-2,0% da sílica em fase gasosa, a viscosidade da cola pode ser aumentada em 300-400mPa-s e também melhorar a força adesiva do adesivo de poliuretano e a adesão inicial.
O efeito do extensor de cadeia no desempenho da cola. A adição de extensor de cadeia pode melhorar o conteúdo da base de uretano, aumentar sua força de polimerização, polaridade e atividade, de modo que o adesivo de poliuretano possa formar adsorção física e ligação química com o material aderido e aumentar a força adesiva inicial e a propriedade de resistência ao calor do adesivo de poliuretano.
A influência do agente de cura no desempenho do adesivo. O agente de cura geralmente usa JQ-1 e JQ-4 e 7900, a quantidade geral de aditivo de 3%-10%. Quando o JQ-l é usado, a camada adesiva tem cor escura e parecerá vermelha, contaminando a parte superior. O uso do 79m é um pouco melhor, mas o JQ-4 também não é o ideal.