聚氨酯的反应原理是在异氰酸酯（或多异氰酸酯）和多元醇（或多元醚）反应的过程中发生聚合反应。异氰酸酯和多元醇发生缩合反应，产生尿素交联的聚合物。它是一种高分子合成材料，具有强抗压性、耐热性、耐腐蚀性、耐磨损性等特性。因此，在建筑、汽车、电子等领域有广泛的应用。
聚氨酯实际上是各种不同类型的异氰酸酯与含活性氢化合物生成的加聚物;因此,聚氨酯胶粘剂在制备与固化过程式中,都要发生异氰酸酯与活化氢化合物的反应,所以聚氨酯化学是异氰酸酯的反应为基本原理; 一、异氰酸酯的化学反应
1、异氰酸酯与羟基的反应 异氰酸酯能与醇、多元醇、聚醚、聚酯等含羟基化合物的活性氢反应,生成氨基甲酸酯;这类反应是聚氨酯胶粘剂合成与固化的基本反应;在些类反应中空间位阻对反应影响很大,异氰酸酯与伯羟基的反应十分迅速,比仲羟基快3倍,比叔羟基快200倍;
2、异氰酸酯与水的反应; 异氰酸酯与水的反应首先生成不稳定的氨基甲酸,然后分解成二氧化碳和胺;如果异氰酸酯过量,可继续反应生成取代脲反应如下: R—NCO + H2O → R—NHCOOH → R—NH2 + CO2 R—NCO + RNH2 → R—NHCONH—R 单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂就是利用上述反应进行固化,而对于双组分聚氨酯胶粘剂在潮湿环境中粘接,胶层容易产生气泡,粘接强度可降低10%~20%
3、异氰酸酯与胺基的反应 异氰酸酯与胺基的反应生成脲,由于伯胺反应活性太大,在聚氨酯胶粘剂中常用活性较小的芳香二胺如MOCA等,作为异氰酸酯基封端预聚体的固化剂;
4、异氰酸酯与羧基的反应 异氰酸酯与羧基的反应的活性低于伯羟基或水,首先反应生成酸酐,然后分解成酰胺和二氧化碳这对粘接不利;若在异氰酸酯和羧酸二者之中仅其一是芳香族的它们在室温下反应时则主要生成酸酐、脲和二氧化碳;
5、异氰酸酯与脲的反应; 异氰酸酯与取代脲的反应生成缩二脲聚氨酯胶粘剂在较高温度>1000C下可产生支化或交联、能提高粘接强度;
6、异氰酸酯与酚的反应; 异氰酸酯与酚的反应要比与羟基的反应迟缓,即使在50~700C下其反应速度也很慢;然而可用叔胺或氯化铝催化反应速度;为个反应有催化剂存在且较高温度下为可逆反应,可用于制备封闭型异氰酸酯胶粘剂;
7、异氰酸酯与酰胺的反应 异氰酸酯与酰胺的反应活性很低,仅在1000C时才有一定的反应速度,并且生成酰基脲;
8、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应
