聚氨酯胶黏剂固化机理与红外光谱分析：从摩尔比设计到胶层状态诊断

        对于主剂为—OH成分、固化剂为—NCO成分的所谓“正相胶”而言，使用者通常看到的是 其重量比，例如 10 : 1 或 5 : 1, 而胶黏剂的设计者关注的则是其中—OH和—NCO官能团的摩尔 比。摩尔是一个数量单位，科学上把含有6.02X 1023 个粒子的集合作为一个单位， 叫摩尔。对 千目前常用的双组分聚氨酣胶黏剂（不管是溶剂型干法复合用胶黏剂还是无溶剂型干法复合用 胶黏剂）而言，其中—NCO成分的摩尔数通常都大于—OH成分的摩尔数。加入较多的—NCO 成分的目的一是要使聚氨酷大分子形成所需要的三维的网状结构，目的二是用于抵消可能存在 的活性氢的不良影响。

        在正常的固化反应（熟化）过程中， 一部分的—NCO成分与一OH成分发生加成反应（如 阴 4-37 所示），生成链状的聚氨酷大分子；

       而另一部分—NCO 成分则会与已经生成的链状聚氨酕大分子中的位千N原子上的活性氢 原子发生加成反应，使两条大分子链在横向产生联系，如图4-38所示。

         在已经形成的如图4-38所示的环状大分子中，标记为红色的四个一NCO基团和四个活性 氢—H仍然具有反应活性，可以继续进行直链的扩链反应和网状结构的＂扩网”反应，直至 —NCO 基团被消耗殆尽而终止反应或由千反应条件不充分（如温度过低或时间过短）而暂时 停止反应。

          对于已经结束熟化处理过程的复合制品中的胶层的反应完成率状况，可以利用红外光谱 仪进行检测。 对千所获得的胶层的红外光谱图如图4-39所示。 可以对比检查位千 1050cm-1 和 3503cm-1 处的伯醇—OH 峰、 2272cm-1 处的—NCO 峰和 3382cm-1 处的一NH—峰。

           如果伯醇—OH峰和一NCO 峰都比较大，而一NH—峰比较小，表明主剂或固化剂的配比 正常，但熟化过程尚未正常结束。 此时的胶层通常都会具有一定程度的黏性。 但此类的黏性会 随着熟化时间的延长而逐渐消失。

           如果伯醇－OH峰比较大而—NCO峰比较小，表明主剂／固化剂的配比不正常，—NCO 的摩尔数少千需要的数量。 —NCO数量的缺乏有可能是配胶时加入的—NCO成分少了，也有 可能是在复合加工过程中被其他的活性氢消耗掉了。 此时的胶层通常都会具有一定程度的黏

性。 但此类的黏性不会随着熟化时间的延长而消失。

           如果伯醇—OH峰比较小或消失了，而—NCO 峰仍然比较大，且—NH—峰也比较大，表 明主剂／固化剂的配比不正常， —NCO 的摩尔数大于需要的数晕。 —NCO数最的过剩有可能 是配胶时加入的—NCO成分太多了，也有可能是在复合加工过程中原来所存在的活性氢异常 地减少了。 此时的胶层通常都会具有一定程度的黏性。 但此类的黏性不会随着熟化时间的延 长而消失。 但如果将复合薄膜剥离开、使胶层暴露在环境空气中一段时间后，则胶层中过多的-NCO 成分会与空气中的湿气发生化学反应而使胶层的黏性逐渐消失。