Poliüretan yapıştırıcıların gelişim durumunun analizi
Son yıllarda, malzeme geliştirme seviyesinin hızla iyileşmesiyle birlikte, daha güçlü uygulanabilirliğe sahip çeşitli yapıştırıcılar birbiri ardına ortaya çıkmış ve yapıştırıcı pazarını büyük ölçüde zenginleştirmiştir. Poliüretan yapıştırıcı, mükemmel esnekliğe, darbe direncine, kimyasal dirence, aşınma direncine ve en önemlisi düşük sıcaklık direncine sahip orta-yüksek dereceli bir yapıştırıcıdır. Hammaddeleri ve formülasyonları ayarlayarak, çeşitli malzemeler arasında ve farklı amaçlar için yapıştırmaya uygun birçok poliüretan yapıştırıcı türü tasarlamak mümkündür.
Poliüretan yapıştırıcılar ilk olarak 1947 yılında askeri alanda uygulanmış, trifenilmetan triizosiyanat Bayer tarafından metal ve kauçuğun yapıştırılmasında başarıyla uygulanmış ve tankların paletleri üzerinde kullanılarak poliüretan yapıştırıcı endüstrisinin temelini atmıştır. 1954 yılında Japonya, Alman ve ABD teknolojisinin tanıtımı, 1960 yılında poliüretan malzemelerin üretimi, 1966 yılında poliüretan yapıştırıcıların üretimi, başarılı vinil poliüretan su bazlı yapıştırıcıların geliştirilmesi ve 1981 yılında endüstriyel üretime başladı.
1956 yılında Çin, trifenilmetan triizosiyanat (Lechner yapıştırıcı) geliştirdi ve üretti ve kısa süre sonra Çin'de hala en büyük poliüretan yapıştırıcı üretimi olan iki bileşenli solvent bazlı poliüretan yapıştırıcı olan toluen diizosiyanat (TDI) üretti. Bundan sonra Çin, yurtdışından çok sayıda ithal poliüretan yapıştırıcı ve bunların eşleştirilmesini gerektiren birçok gelişmiş üretim hattını ve ürünü art arda tanıttı, böylece yerli araştırma birimlerini poliüretan yapıştırıcıların gelişimini hızlandırmaya teşvik etti. Özellikle 1986'dan sonra Çin'in poliüretan endüstrisi hızlı bir gelişme dönemine girdi. Uzun bir süre boyunca, Çin'deki poliüretan yapıştırıcının fiyatı çok yüksektir ve oldukça uzun bir süre boyunca, poliüretan yapıştırıcının fiyatı neopren yapıştırıcının 1 ila 2 katıdır. Son yıllarda, poliüretan yapıştırıcının fiyatı düşmektedir ve şu anda, poliüretan yapıştırıcının fiyatı neopren yapıştırıcıdan sadece yaklaşık 20% daha yüksektir, bu da poliüretan yapıştırıcının neopren yapıştırıcı pazarını işgal etmesi için koşullar sağlar.
Poliüretan yapıştırıcı üretim yöntemleri arasında çözelti yöntemi ve katı reçine çözme yöntemi bulunmaktadır. Şu anda, Çin anakarasında ayakkabılar için poliüretan yapıştırıcı üreten yüzden fazla işletme bulunmaktadır ve bunların arasında 10.000 ton/yıldan fazla üretim kapasitesine sahip Nanguang ve Baili gibi yirmiden fazla büyük ölçekli işletme bulunmaktadır ve temelde hepsi poliüretan yapıştırıcının çözünmesi ve üretimi için İspanya, Almanya, Amerika Birleşik Devletleri ve Çin Tayvan'ından ithal edilen reçineleri kullanmaktadır. Çok sayıda üretici göz önüne alındığında, rekabet gittikçe yoğunlaşıyor, teknik ve fiyat avantajlarına sahip olmak için, bazı büyük yapıştırıcı fabrikaları poliüretan yapıştırıcı cihazların üretimi için çözüm yöntemi oluşturmaya başladı, bu nedenle çözünme yöntemiyle poliüretan yapıştırıcı çıktısının oranı azalacak.
Şu anda, yaygın poliüretan yapıştırıcı solvent bazlıdır. Neopren yapıştırıcı gibi, toksisite ve çevre kirliliği sorunları vardır. Son yıllarda, 'üç benzen' poliüretan kauçuk yoktur, yani ketonların, esterlerin ve diğer karışık çözücülerin kullanımı, toksisite azalmıştır, ancak sorun temelde çözülmemiştir.
Reaksiyon bileşimine göre poliüretan yapıştırıcı, poliizosiyanat yapıştırıcı, izosiyanat baz içeren poliüretan yapıştırıcı, hidroksil poliüretan yapıştırıcı içeren poliüretan yapıştırıcı ve poliüretan reçine yapıştırıcı olarak ayrılabilir. Sınıflandırmanın kullanımına ve özelliklerine göre, genel amaçlı yapıştırıcılar, gıda ambalajı yapıştırıcıları, ayakkabı yapıştırıcıları, kağıt-plastik kompozit yapıştırıcılar, inşaat yapıştırıcıları, yapısal yapıştırıcılar, ultra düşük sıcaklık yapıştırıcıları, köpük tipi yapıştırıcılar, anaerobik yapıştırıcılar, iletken yapıştırıcılar, eriyebilir yapıştırıcılar, basınca duyarlı yapıştırıcılar, kapalı tip yapıştırıcılar, su bazlı yapıştırıcılar ve sızdırmazlık yapıştırıcıları vb. olarak ayrılabilir.
'Poliüretan yapıştırıcılar ayakkabı malzemelerinin üretim sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır, peki ayakkabılar için poliüretan yapıştırıcıların özellikleri nelerdir? Ve yapıştırıcının performansını etkileyecek faktörler nelerdir?
Ayakkabılar için poliüretan yapıştırıcı, diğer poliüretan yapıştırıcılar gibi, mükemmel düşük sıcaklık performansına, düşük kürlenme sıcaklığına, mükemmel esnekliğe, darbe direncine, ıslanabilirliğe ve birçok malzemeye yapışmaya sahiptir. Bu nedenle, normal sıcaklık, hızlı kürlenme ve esneklik gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılır ve özellikle farklı genleşme katsayılarına sahip benzer olmayan malzemelerin yapıştırılması için uygundur.
Ayakkabı yapımı için yapıştırıcının performans gereksinimleri farklı malzemelere, ayakkabı türlerine ve yapıştırma işlemlerine göre değişir, ancak bir bütün olarak ayakkabı yapıştırıcısı aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:
Heterojen malzemeler ve farklı kristalli malzemeler için yeterli yapışma mukavemeti ve yüksek soyulma mukavemeti;
Ayakkabı üretim hattının gereksinimlerine uyum sağlamak için yüksek ilk yapışma; özellikle yüksek soyulma mukavemeti;
Boyutlandırma işlemi basittir, kullanımı kolaydır, kullanım süresi ayakkabı üretim hattının ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir;
Orta derecede ısı direncine, yeterli su direncine ve yapışkan dayanıklılığına sahiptir.
Ayakkabılar için poliüretan yapıştırıcı yukarıdaki gereksinimleri karşılayabilir ve ilk yapışkanlığı neopren yapıştırıcıdan daha kötüdür, ancak şu anda yurtiçi ve yurtdışındaki araştırmacılar, temelde çözülmüş olan ilk yapışkanlığı iyileştirmek için yöntemler ortaya koymuşlardır. Yumuşak ve modifiye PVC son yıllarda kimyasal ayakkabıların ana malzemelerinden biridir, poliüretan yapıştırıcı bu tür malzemeleri yapıştırma işlevine sahiptir. Sadece neopren yapıştırıcının geniş uygulanabilirliğinin yanı sıra mükemmel elastikiyet, yumuşaklık ve esneme direncine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda ikincisinden daha iyi su direnci, yağ direnci ve ısı direncine sahiptir.
Buna ek olarak, poliüretan yapıştırıcı, mikro hücreli poliüretan elastomerler, köpükler ve mükemmel aşınma direncine sahip sentetik deriler ve mükemmel yağ ve benzin direncine sahip siyano kauçuklar ve termoplastik kauçuklar (SBR, SBS, SIS, vb.) gibi genel yapıştırıcılar için zor olan ayakkabı yapım malzemelerini yapıştırabilir. Bu malzemeler, güzel, hafif ve rahat ayakkabılar ve botlar yapmak için yüksek derecede dövülebilir polivinil klorür veya nefes alabilen poliüretan sentetik deri üst malzemelerle birlikte ayakkabı yapım endüstrisinde taban malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Ayakkabı yapımında, yapıştırıcının performansını etkileyen ana faktörler şunlardır:
Polyester çeşitlerinin yapıştırıcı performansı üzerindeki etkisi. Poliadipik asit sınıfı poliüretan yapıştırıcı sistemi, yapıştırıcının kristalliği, aşağıdaki artan sırayla karşılık gelen ilk yapışma: etilen glikol < L, 4-bütandiol < 1, 6-hekzandiol eşit sayıda karbon atomu diol sentezlenmiş poliüretan, molekülün hidrojen sağlayan gruplarına (NH- gibi) ve elektron sağlayan gruplarına (-C-O- gibi) yaklaşmak daha kolaydır. Daha fazla hidrojen bağı daha kolay oluşturulabilir ve bu da polimer moleküler zincirinin kristalleşmesini kolaylaştırır. Karbon atomu sayısı 4'ten az olan glikoller, ilk tutunma güçlerinin zayıf olması nedeniyle ayakkabı yapıştırıcısı olarak kullanılmaya uygun değildir. Hammaddelerin fiyat faktörü göz önüne alındığında, ayakkabılar için poliüretan yapıştırıcının ana hammaddesi olarak genellikle poliadipik asit-L,4-bütandiol seçilir.
Yapıştırıcının performansı üzerinde polyester moleküler ağırlığı. Yapıştırıcı özelliklerinden yapılmış farklı polyester yapıştırıcının moleküler ağırlığı büyük bir etkiye sahiptir, polyesterin moleküler ağırlığı ne kadar yüksekse, tutkalın viskozitesi o kadar büyüktür, ancak polyester moleküler ağırlığı tutkal performansının penetrasyonu için çok yüksektir ve yapıştırma performansı elverişsizdir, polyesterin uygun moleküler ağırlığının seçilmesi yapıştırma mukavemetini arttırmak için gereklidir. Genel olarak, 2000-3000 moleküler ağırlıklı polyester poliol (poliadipik asit-1,4-bütandiol için).
Yapıştırıcı özellikleri üzerinde yapıştırıcı moleküler ağırlığı. Yapıştırıcının moleküler ağırlığı yaklaşık 100.000'e ulaştığında, yapıştırıcının yapışma mukavemeti en yüksektir ve 90.000'den düşük olduğunda yapışma mukavemeti açıkça azalır. Moleküler ağırlık 11-130.000 olduğunda, yapışma mukavemeti çok azalmaz, ancak tutkalın stabilitesi zayıftır.
Yapıştırıcının moleküler ağırlığı üzerindeki izosiyanat indeksi ve depolama izosiyanat indeksi R'nin (yani, NCO / OH molar oranı) yapıştırıcının moleküler ağırlığı üzerindeki etkisi, depolama stabilitesi doğrudan bir etkiye sahiptir. Cetvel değeri 0,8'den küçükse, yapıştırıcının moleküler ağırlığı küçük bir etkiye sahiptir; 0,85-0,95 arasındaki cetvel değeri, yapıştırıcının moleküler ağırlığı belirli bir etkiye sahiptir; ve 0,95-1,0 arasındaki değer, yapıştırıcının moleküler ağırlığı daha büyük bir etkiye sahiptir. Yapıştırıcının depolama stabilitesi açısından, sentetik yapıştırıcı, yapıştırıcının tutkal partikülleri olsun, iyi depolama stabilitesine sahip olduklarında cetvel değeri 0.95'ten azdır. Yapıştırıcı sentezlendiğinde 0,95-1,0 cetvel değeri, tutkal partiküllerinin depolama stabilitesinden daha yüksektir.
Silikanın yapıştırıcı özellikleri üzerindeki etkisi. Hidroksil poliüretan yapıştırıcıda, yapıştırıcı partiküllerinin çözünmesinden sonra, gaz fazı silikasının 1.6%-2.0%'sini ekleyin, yapıştırıcının viskozitesi 300-400mPa-s artırılabilir ve ayrıca poliüretan yapıştırıcının yapışma mukavemetini ve ilk yapışmayı iyileştirebilir.
Zincir genişleticinin tutkalın performansı üzerindeki etkisi. Zincir genişletici eklemek, üretan bazının içeriğini iyileştirebilir, polimerizasyon gücünü, polaritesini ve aktivitesini artırabilir, böylece poliüretan yapıştırıcı, yapıştırılan malzeme ile fiziksel adsorpsiyon ve kimyasal bağ oluşturabilir ve poliüretan yapıştırıcının ilk yapışma mukavemetini ve ısıya dayanıklı özelliğini artırabilir.
Kürleme maddesinin yapıştırıcı performansı üzerindeki etkisi. Kürleme maddesi genellikle 3%-10% genel katkı miktarı olan JQ-1 ve JQ-4 ve 7900 kullanır. JQ-l kullanıldığında, yapışkan tabaka koyu renklidir ve kırmızı görünerek üst kısmı kirletir. 79m kullanımı biraz daha iyidir, ancak aynı zamanda ideal değildir JQ-4 tercih edilir.