Componentes básicos do adesivo de poliuretano termoativado à base de água .

Algumas pessoas referem-se ao poliuretano termicamente ativado à base de água como adesivo termofusível de poliuretano à base de água, que tem alguma lógica em termos de mecanismo de adesão. O adesivo hot melt é sólido à temperatura ambiente e, quando aquecido a um certo grau de fusão, pode ser aplicado na superfície a ser colada e resfriada. Por outro lado, o poliuretano à base de água ativado termicamenteé aplicado primeiro na superfície a ser colada, depois seco em estufa aquecida ou em temperatura ambiente para se tornar um sólido livre de solventes. Em seguida, é aquecido para ativação, ligado e, em seguida, isolado ou resfriado. Ao contrário do adesivo hot melt, durante o processo de ativação, os segmentos macios da cadeia de poliuretano passam de um estado cristalino para um estado amorfo, enquanto a reticulação física dos segmentos duros permanece intacta e as cadeias de moléculas de poliuretano não sofrem deslizamento relativo. Em termos simples, a cola não adesiva torna-se adesiva depois de aquecida e pode então ser colada ao material. A temperatura na qual ocorre essa transição de não adesivo para adesivo é a temperatura de ativação mínima teórica.

O poliuretano termicamente ativado à base de água é composto principalmente de polióis de alto peso molecular, isocianatos, extensores de cadeia hidrofílica e uma pequena quantidade de solventes orgânicos.

Polióis de alto peso molecular geralmente usam polióis de poliéster, que também são uma das principais matérias-primas e relativamente complexos.

Os isocianatos incluem IPDI, HDI, HMDI, TDI e MDI, e para poliuretano à base de água ativado termicamente, IPDI e HDI são geralmente usados ​​em combinação. Se apenas HDI for usado, a força de ligação inicial do produto é apropriada, mas a viscosidade do pré-polímero é alta, a resistência ao calor do produto é ruim e a força de ligação final é fraca.

Os extensores de cadeia hidrofílica, como DMPA ou DMBA, podem atender aos requisitos do produto quando o teor de sólidos é inferior a 45%, mas se o teor de sólidos precisar ser aumentado ainda mais, os extensores de cadeia hidrofílica do tipo sal de ácido sulfônico precisam ser usados.

Solventes orgânicos: Na síntese de pré-polímeros, uma pequena quantidade de solventes de alto ponto de ebulição são geralmente adicionados para reduzir a viscosidade dos pré-polímeros, como N-metilpirrolidona e N,N-dimetilacetamida. No método de síntese de acetona, uma quantidade relativamente grande de acetona é adicionada e, após emulsificação e dispersão, é removida por destilação a vácuo. A acetona recuperada pode ser reutilizada, o que pode reduzir custos e emissões.

O poliuretano à base de água ativado termicamente é amplamente utilizado no campo de adesivos para acabamento interno automotivo devido à sua compatibilidade com o meio ambiente. Quando usado, geralmente é combinado com agentes de cura de isocianato dispersíveis em água, com uma proporção de mistura de 100/4,5-6,5. Após a mistura, é pulverizado uniformemente na superfície a ser colada (pulverização de lado único/dois lados), e a quantidade de adesivo é geralmente controlada em 80-100g/cm3. Após secagem e ativação a 50-70°C, é então colado sob certas condições de pressão e temperatura. Finalmente, ele é armazenado em temperatura ambiente ou temperatura ligeiramente mais alta por pelo menos 24 horas, permitindo que o agente de cura, a resina e o substrato curem totalmente e reticulem.

Os indicadores de desempenho e produtos representativos de poliuretano à base de água ativado termicamente são determinados pelo ajuste da estrutura molecular dos produtos. A seleção de um produto adesivo de poliuretano à base de água termicamente ativado adequado depende da aplicação específica. Para couro, PVC e outros substratos com baixa resistência ao calor, produtos com baixas temperaturas de ativação devem ser considerados primeiro. Para aplicações de alta temperatura, a resistência ao calor é mais importante. Para colagem de perfis de formato especial, a resistência inicial de colagem e outros fatores devem ser considerados.

A temperatura de ativação mais baixa e a resistência ao calor são parâmetros importantes do poliuretano à base de água ativado termicamente. A cristalinidade e a taxa de cristalização também têm um impacto significativo na força de ligação e em outros desempenhos do produto. A estrutura molecular do produto pode ser analisada do ponto de vista estrutural, o que pode orientar a seleção do poliuretano à base de água ativado termicamente .