反应型聚氨酯热熔胶（PUR）和双组分聚氨酯胶、单组份液体聚氨酯胶不一样，它的生产过程必须需要先合成聚氨酯预聚体，再添加其它成分，制备而成。

那么合成聚氨酯预聚体时，该使用怎样的加热温度，又该反应多久时间？这些工艺参数都会影响到聚氨酯预聚物的结构与性能。

另外，在终端客户使用PUR进行点胶组装时，也会考虑到该用多高的温度加热PUR，PUR加热多久后就得更换新的。

今天就让我们一起探讨下，加热时间与温度对于聚氨酯结构的影响。

聚氨酯的制备其实也挺简单，常用过量的MDI和聚合二元醇在一定的温度下反应一段时间，NCO和OH反应生成氨基甲酸酯键（-NH-COO-），从而实现MDI与聚合二元醇间的聚合，最终得到NCO封端高分子量的聚氨酯预聚物。

然而，如果反应的时间过长，或者说反应的温度过高，或者使用了特殊催化剂，那么氨基甲酸酯键上的-NH-会与NCO官能团继续反应，形成脲基甲酸酯（-NH-CO-N-COO-），从而改变了聚氨酯预聚物的结构。

表格1显示在℃下反应不同时间对应的反应转换率。无论是通过滴定方法(titration)，还是核磁检测法（NMR），都表明随着反应时间的延长，NCO和OH的消耗量都逐渐增高。反应3小时后，97%的OH已经被消耗，也就意味着有将近97%氨基甲酸酯键已经形成。

图1使用了MALDITOF检测了℃下反应不同时间对应预聚物的分子量大小。图中可见，反应0.2小时，大部分聚氨酯预聚物的分子量集中在g/mol左右；随着反应时间的延长，转化率的增大，大部分预聚物的分子量整体右移到g/mol，同时在和g/mol位置出现了新的预聚物峰。这表明了，延长反应时间，整体预聚物分子量都会变大。

SEC检测方法也得到了一致的结论，如图2所示，分子量为g/mol和g/mol的预聚物峰强度随着反应时间而减弱，而分子量为和g/mol的预聚物峰则逐渐增强。

核磁谱图同样得到了相近的结论。同时，利用核磁谱图可以检测到脲基甲酸酯键的含量变化，图5e表明，在℃下反应3小时后，脲基甲酸酯键峰强度会轻微增强。

利用核磁谱图检测方法，研究者探索了不同反应温度和时间下脲基甲酸酯键生产量，如下表所示。

通过表格2，可以得出以下结论：

（1）在相对较低的温度下，如℃，预聚物里主要以氨基甲酸酯键为主，脲基甲酸酯键的含量则可以忽略不计，即使反应时间延长到3小时，也就只有1.8%的脲基甲酸酯键含量。

（2）过高的反应温度，极其容易导致较多的脲基甲酸酯键的生成。比如把反应温度从℃升高到℃，即使只是反应1小时，脲基甲酸酯键的含量也迅速提高到5.6%。

（3）高温下反应时间越长，脲基甲酸酯的含量将更高。在℃的反应条件下，反应时间从1小时延长到3小时，脲基甲酸酯的含量就从5.6提高到10.2。

所以，PUR要得到批次与批次间稳定的性能，就得严格把控好反应温度和时间。

另外，在终端使用PUR时，也得注意加热的温度。温度过高，如达到℃以上，就得小心PUR分子结构中的氨基甲酸酯会与未反应的NCO继续发生反应，生产脲基甲酸酯。

如果脲基甲酸酯含量过高，不但引起粘度继续增大，还可能会影响PUR性能。

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《胶界》，

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