聚氨酯胶黏剂进展
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用
技术研讨与交流II畫驚器&扯◎啊蛋虧0◎腮收稿日期：2018-12-17作者简介：李国遵（1988-），男，硕士，主要从事聚氨酯、聚豚的研发工作，发表多篇论文、专利。
E-mail:liguozun@。
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用李国遵，高之香，李士学，李建武,陈雨，赵苗（三友（天津）高分子技术有限公司，天津300211）摘要:通过查阅国内外相关文献资料，简要阐述了聚氨酯胶粘剂的性能、结构、合成、改性及应用等相关内容，综述了聚氨酯胶粘剂目前国内外的研究现状及研究进展，并对聚氨酯胶粘剂的发展做了展望。
关键词:聚氨酯胶粘剂；合成;改性;应用；研究进展中图分类号:TQ433.4+32文献标识码:A文章编号:1001-5922（2019）05-0177-04随着科学技术的发展，我国胶粘剂工业持续快速发展。
硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯和其他各种胶粘剂广泛应用于各个领域円。
聚氨酯（PU）胶粘剂优异的机械性能、良好的耐低温性、耐酸碱性、耐油污性和与基材良好粘合性在众多材料中脱颖而出“。
聚氨酯胶粘剂是分子链中含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或（和）异氤酸酯基团（-NCO）的粘合剂。
分子链中大量的氨基甲酸酯、基甲酸酯、缩二和其他基团赋予聚氨酯胶粘剂优异的性能“81o1异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状聚氨酯胶粘剂的合成是基于异氤酸酯独特的化学性质。
异氤酸酯是分子中含有异氤酸酯基团（-NCO）的化合物，该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构，能与各种含活泼氢的化合物进行反应。
在聚氨酯胶粘剂领域，主要使用含有2个或多个-NCO特征基团的异氤酸酯。
根据产品在光照下是否发生黄变现象将聚氨酯胶粘剂分为通用型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂和耐黄变型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂。
1.1通用型异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状通用氤酸酯，即芳香幅氤酸酯是目前聚珮工业使用最广泛的异氤酸酯，由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧徳解团Wt料处黄变罷常用的W1W氤酸酯有TDI、MDI和PAPI等。
聚氨酯胶粘剂发展趋势及国内现状综述
聚氨酯胶粘剂发展趋势及国内现状【编者按】随着近年来国内软塑包装行业的迅猛发展，业内企业对软塑包装的相关技术需求也越来越迫切，本文试就胶粘剂发展趋势及国内现状作一简单介绍，以供参考。
一、干法复合用胶粘剂的性能干法复合工艺中，胶粘剂是影响薄膜品质性能的关键因素，因此包装复合薄膜用胶粘剂应具备下述性能：1、粘合性。
胶粘剂必须具有同时能粘合二种不同材料的性能。
2、柔软性。
3、耐热性。
许多食品包装在制造加工过程中要经受高温杀菌灭菌处理，这就不仅仅要求各种基材薄膜经受得起高温的考验，而且所使用的胶粘剂也要能经受得起高温的考验。
4、耐寒性。
5、抗介质性。
面对复杂的内容物成分，包装后又要经受高低温处理和长期贮存的考验，要保持包装薄膜的完美无缺，除了基材薄膜本身的优良抗介质侵蚀能力外，胶粘剂的稳定性也很重要，要能耐受各种介质的侵蚀，否则会引起复合薄膜分层剥离，失去包装作用。
6、安全卫生性。
除此之外，对胶粘剂的外观、透明性、流动性、抗寒性(不冻结性)、初粘力、施胶操作性等都有一定要求。
二、聚氨酯胶粘剂的特性双组份聚氨酯胶粘剂的主剂是由含许多活泼氢，例如羟基、氨基等物质组成，而固化剂则是由许多异氰酸酯的化合物组成。
当固化剂中的异氰酸酯与主剂分子中的活泼氢接触时，便会自动进行加成反应，生成氨基甲酸酯的结构，使主剂与固化剂相互结合，分子量成倍地增加，甚至生成带支链结构的方体构像的交联产物，具有耐高低温、抗介质侵蚀、粘接力高等特点。
聚氨酯分子中含有大量极性基因，偶极矩大，对被粘材料有很大的亲和力，所以能同时对多种材料起到粘接作用。
聚氨酯胶粘剂经过充分交联固化后，具有很高的内聚力，胶膜坚韧柔软，又具有很好的耐热性和抗介质侵蚀的性能，用它制成的复合材料可用包装各种食品，如酸的、辣的、咸的、甜的、含油的食品都可使用。
正因为有这么多优异性能，聚氨酯在世界上使用的历史已有60年这久，用于食品包装的复合材料上的时间也将近50年，在欧、美、日等国已占干法复合薄膜制造用胶量的90%以上。
聚氨酯胶粘剂主要应用领域现状及发展趋势
聚氨酯胶粘剂主要应用领域现状及发展趋势发布时间：2021-05-14T07:07:42.434Z 来源：《防护工程》2021年3期作者：米南[导读] 本文介绍了聚氨酯胶的主要应用领域、水性聚氨酯的性能优势及改性途径航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150000摘要：本文介绍了聚氨酯胶的主要应用领域、水性聚氨酯的性能优势及改性途径。
目前，对环境绿色友好已成为聚氨酯胶粘剂的发展方向，针对这一发现趋势，介绍了聚氨酯胶粘剂的几个种类及未来的发展方向，并重点分析了水性胶粘剂的研究和应用现状。
关键词：聚氨酯胶粘剂；应用现状；技术开发；发展趋势；分析；一、聚氨酯胶粘剂概述1.聚氨酯胶粘剂的定义及发展聚氨酯最早是由液态的异氰酸酯和液态聚醚或二醇聚酯缩聚形成的一种聚氨基甲酸酯高分子材料，简称聚氨酯材料。
作为一种弹性体材料，其性能介于塑料和橡胶之间，具有耐油，耐磨，耐低温，耐老化等特点。
经过九十年的发展，聚氨酯材料已制成泡沫塑料、纤维、涂胶、胶粘剂和密封胶等制品，并已广泛应用于家居领域、日化领域、建筑领域、汽车领域和航空航天材料领域。
聚氨酯胶粘剂作为八大合成胶粘剂的重要品种之一，可分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类，具有高度的活性与极性。
因此与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。
2.水性聚氨酯定义及其分类随着对环保绿色胶粘剂材料的需求日益增大，学者们开始研究水性聚氨酯胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂的原料种类繁多，配方和制备工艺也各有不同。
根据粒径和用途等，水性聚氨酯胶粘剂可分成多种类别。
根据分散状态，粒径< 0.00 1um为透明聚氨酯水溶液；粒径在0.001至0.1 μm之间的为半透明聚氨酯分散体；粒径> 0.1um为聚脲乳液，具有白色外观。
视疏水性组的性质而定，水性聚氨酯胶粘剂可分为阳离子水性聚氨酯胶粘剂(主链或侧链中存在铵离子或锆离子，在大多数情况下是季铵盐)和阴离子水性聚氨酯粘合剂(可分为羧酸和硫酸）。
水性聚氨酯胶黏剂国内外发展情况
1.国外研究进展国外对聚氨酯的研究较早。
20 世纪 40 年代,德国的拜耳就建成了聚氨酯试验车间, 美国、英国于20 世纪 5 0 年代相继开始了工业化, 20 世纪 60 年代杜邦公司首次工业化生产了水性聚氨酯, 20 世纪 70年代以来德国对水性聚氨酯进行了大量的研究工作, 对自乳化稳定机理及相转变过程进行了描述与解释。
20 世纪 80 年代后 , 美国、日本、荷兰等国家开始生产和应用聚氨酯。
由于合成技术的发展和性能的不断改进, 使水性聚氨酯进入飞速发展阶段, 涉及的领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、胶黏剂等。
进入 21 世纪后, 聚氨酯的应用领域不断拓宽, 特别是世界范围内日益高涨的环保要求, 更加快了水性聚氨酯工业的发展步伐。
经过几十年的发展, 聚氨酯产品在汽车涂料、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平, 原料生产实现了规模化, 异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国公司( 如BASF, Bayer, H untsman,DuPONT 等)手中,他们在世界各地建立了特大规模(10万t/a以上)的生产装置,这对中国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展构成了一定威胁。
国外水性聚氨酯胶黏剂的发展速度明显快于其他胶黏剂产品 , 且品种多、产量大。
例如 : 拜耳公司U53 , U 54 等系列产品; 日本大日本油墨公司的H ydr an H W 及 AP 系列; 日本公司的聚氨酯乳液CV C36 及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂 CU 系列等 [ 5] 。
这些胶黏剂一般都具有较好的初黏性、耐水性、耐温性。
近年来环境保护的压力迫使一些传统产品逐渐淡出市场, 而代之以水性、高固含量、粉末产品等。
水性聚氨酯胶黏剂以其独特的优异性能, 正面临前所未有的发展机遇, 需求量正以 16% ~ 30% 的速度增长, 是其他胶黏剂产品增长速度的 2 倍以上, 并且向着高性能、功能化和进一步扩大应用领域方向发展。
水性聚氨酯胶粘剂改性研究进展
交联 改性是 通过 化学键 的形式 将线 型 的聚氨酯
大分子交联成网状 结构 ， 将热塑型聚氨酯树脂转变
为热 固型树 脂 。按照 交联方 法 的不同 可 以分 为 内交 联法 和外交 联法 。
１ １ 内交联 法 ． 内交 联 法 合 成 的水 性 聚 氨 酯胶 粘 剂 为 网状 结
聚
・
氨
酯
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业
２０ ０ ８年第 ２ ３卷 第 ６期
２０ ８． １２３ Ｎｏ． ０ Ｖｏ ． ６
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水 性 聚氨 酯 胶 粘剂 改性研 究进 展
张 铭 胡 达 张孟雄 甘 光奉
（ 长江 大学工程技 术 学院 摘
中图分 类号 ：Ｑ ４ ３ ４ ２ Ｔ ３ ． ３
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ５—１０ （０ ８ ０ ０ １ ０ １０ ９ ２ ２ ０ ） ６— ０ ０— ４
聚氨酯 （ Ｕ） 粘 剂 因具 有高 粘 接 强度 和 剥 离 Ｐ 胶 强度 ， 异 的耐 冲击 、 优 耐低 温 、 耐油和 耐磨性 ， 广泛 应 用于各个 行业 Ｉ。随着 人们 对 健康 和 环 保 意识 的 ２ Ｊ 不 断增 强 ， 一些 传 统 的溶 剂 型 聚 氨酯 胶 粘 剂产 品渐
方法 可 以提 高胶 膜 的性 能 ， 由于 预 聚时 相对 分 子 但
质量较大 ， 易引起乳化困难 ， 不能合成 出高交联度 、
高 固含量 的水性 聚氨酯 乳液 。另一 种方 法是在 聚氨 酯大 分子链 中接枝 可 以反 应 的 ２种 基 团 ， 且这 ２种
基 团在正 常情况 下不反 应 ， 只有 当乳 液体 系 的温 度 、 ｐ Ｈ值 发生改 变或受 到外 部 能量 （ 紫 外光 等 ） 用 如 作
我国聚氨酯胶粘剂发展简述
我国聚氨酯胶粘剂发展简述◆叶青萱（黎明化工研究院）■PU技术[摘要]简述我国聚氨酯胶粘剂发展概况。
重点介绍促进我国聚氨酯胶粘剂增长的主要因素以及发展趋势。
在胶粘剂品类方面，简述了我国鞋用聚氨酯胶粘剂、复合薄膜用聚氨酯胶粘剂、可水分散多异氰酸酯和聚氨酯密封剂的生产科研现状及其发展，明确提出无溶剂和水基型聚氨酯胶粘剂发展的必然性和可能性。
1.概况分子主链中含有氨基甲酸酯重复单元链的聚合物统称聚氨酯（PU）。
绝大多数由多异氰酸酯与含有活泼氢原子的物质反应制得。
由于原料品类繁多，加工方法各异，性能范围宽广，PU应用领域不断拓展，已成为世界六大发展合成材料之一。
PU制品之一，高性能PU胶粘剂（包括密封剂），素以其适中的价格和卓越的低温柔韧性、高断裂伸长率、高剥离强度、耐磨性以及对广泛基材的粘接适应性等著称，已成为各国工业界和消费者普遍关注的工业。
近年发展较快，全球年均增长率约为3%以上。
我国发展更快，据中国聚氨酯工业协会不完全统计，近年我国大陆P U胶粘剂和密封剂年产量(万t)约为[1]：2003年17.6(干品6.1)，2004年19(7.0)，2005年21(8.0)，以干品计，年均增长率为14.5%。
我国台湾地区2003年产量为4.77万t，年均增长3.14%[2]。
2.促进增长的主要因素(1)国民经济持续高速发展，人民生活水准不断提高，全面建设小康社会进而实现产业现代化，迫切要求高性能、高质量制品。
(2)基本原料基地逐步建立形成[1]。
20世纪80年代我国M D I产能仅为1万t/a，到2005年已达28万t/a。
20世纪60年代我国TD I产能仅几千t/a，2005年达12万t/a。
其他异氰酸酯如H D I、I PD I、PPD I、H M D I、N D I 等均有小量供应。
聚醚多元醇（P PG）2002年产能约为61万t/a，2005年达到113.5万t/a。
其中低不饱和度聚醚多元醇也有优质商品供应，甚至销往海外；并且突破了连续化工艺技术，建成万吨级连续化生产线。
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用聚氨酯胶粘剂是一种广泛应用于工业生产中的粘合剂，具有优异的粘附性能和机械性能，同时还具有耐化学腐蚀、耐热、耐候性和电绝缘性等优良特性。
随着科学技术的不断发展和进步，人们对聚氨酯胶粘剂的研究不断深入，合成改性技术也不断提升，应用领域也日益拓展。
本文将对聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成改性与应用进行综述。
一、聚氨酯胶粘剂的研究进展1. 合成方法聚氨酯胶粘剂的合成方法主要包括溶液聚合法、乳液聚合法、热固法和辐射固化法等。
溶液聚合法是目前应用最为广泛的一种合成方法，通过二元异氰酸酯与双官能度化合物（如聚醚、聚酯等）反应得到聚氨酯，再将聚氨酯与单官能度原料进行加成反应得到胶粘剂。
2. 结构特征聚氨酯胶粘剂的结构特征主要取决于原料的选择和反应条件的控制。
通常情况下，聚氨酯胶粘剂具有交联结构，即聚氨酯分子链之间存在交联点，这种交联结构决定了聚氨酯胶粘剂的机械性能和耐化学性能。
3. 性能改进近年来，随着聚氨酯胶粘剂的研究深入，人们通过改变原料配方、引入新的功能单体和采用新的合成方法等手段，不断提升聚氨酯胶粘剂的性能，使其在粘接强度、耐热性、耐老化性和电绝缘性等方面有了显著改进。
二、聚氨酯胶粘剂的合成改性1. 功能单体的引入在聚氨酯胶粘剂的合成过程中，引入具有特定功能基团的单体可以有效改善胶粘剂的性能。
引入含硅单体可以提高胶粘剂的耐热性和耐老化性，引入含氟单体可以提高胶粘剂的耐化学腐蚀性能。
2. 交联剂的选择聚氨酯胶粘剂的交联剂对其性能也有着重要影响。
合适的交联剂可以提高胶粘剂的强度和硬度，改善其耐热性和耐溶剂性能。
常用的交联剂包括异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇等。
3. 分子量控制分子量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素之一。
合适的分子量可以提高胶粘剂的粘接强度和柔韧性，同时还能影响胶粘剂的固化速度和成膜性能。
三、聚氨酯胶粘剂的应用1. 汽车制造聚氨酯胶粘剂在汽车制造中有着广泛的应用，主要用于车身板件、玻璃钢制品和橡胶制品等的粘接。
反应性聚氨酯热熔胶的研究和应用进展
反应性聚氨酯热熔胶的研究和应用进展反应性聚氨酯热熔胶的研究和应用进展 1引言反应性聚氨酯热熔胶PUR也称湿固化反应性热熔胶是在抑制化学反应的条件下加热熔融成流体以便于涂敷两种被粘体贴合后胶层凝聚起到粘接作用之后借助于存在空气中或者被粘体表面附着的湿气与之反应、扩链生成具有高聚力的高分子聚合物使粘合力、耐热性等显著提高。
它既有热熔胶粘剂无溶剂、初粘性高、装配时定位迅速等特性又有反应性胶粘剂的耐水、耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能。
该类胶粘剂是以NCO端基预聚体作基料配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂、催化剂、填料等添加剂确保产物有较长的适用期和贮存期1。
由于湿固化反应性热熔胶的优异性能在原来采用热熔胶或反应性胶粘剂进行粘接的场合有可能转而采用湿固化反应性热熔胶完成粘接作业。
只是由于它在制造、贮存和施胶时必须严格隔离湿气之故使其推广受到一定限制迟迟未能大量商品化。
近年来由于技术和设备的突破性进展逐渐克服了这些问题已部分代替了热熔胶。
今后伴随其进一步的完善以及专用胶种的开发其应用面将会更加拓宽。
2产品特征2-3 反应性聚氨酯热熔胶PUR的主要特征如下 1无溶剂。
不像溶剂型胶粘剂那样需有干燥过程没有因溶剂存在的污染环境和中毒问题。
粘接工艺简便可采用滚筒涂敷或喷涂等施胶方法适用于各种自动化装配线。
2可低温涂胶。
聚氨酯反应型热熔胶粘剂的熔融温度低于一般的热熔胶粘剂的使用温度170200?可低温涂胶在100150?即可使用。
节省能耗减轻施胶装置的腐蚀性特别适用于对热敏感材料如塑料等的粘接。
3操作性良好。
在短时间内即可将两被粘体固耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化定故可快速将装配件转入下道加工工序提高工效。
4学品和耐溶剂性能优良。
与原热熔胶粘剂相比由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能大幅度提高。
3技术进展关于PUR的主要技术研究主要是围绕其成份而展开的包括聚氨酯预聚体、热塑性树脂、增粘树脂、催化剂等添加剂下面分别加以介绍。
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聚氨酯胶粘剂研究的进展
摘要概述了近年来国内外聚氨酯胶粘剂研究开发和应用进展重点介绍了聚氨酯胶粘剂的发展动态和几类主要的聚氨酯胶粘剂针对我国实际情况对今后的发展作出了展望
1 前言
聚氨酯胶粘剂Polyurethane Adhesive是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团-NHCOO-
或异氰酸酯基-NCO的胶粘剂它具有优异的性能且应领域广泛德国Bayer公司的聚氨酯胶粘剂专家Gunter Festel指出聚氨酯胶粘剂的多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决的方法[1]
聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯2大类因含有极性很强化学活泼性很高的异氰酸酯基-NCO和氨酯基-NHCOO-它与含有活泼氢的材料如泡沫塑料木材皮革
织物纸张陶瓷等多孔材料和金属玻璃橡胶塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学粘接力而聚氨酯与被粘接材料之间产生的氢健作用会使高分子内聚力增加从而使粘接更加牢固此外聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节粘接工艺简便极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等特性近年来在国内外成为发展最快的胶粘剂[2]
2 国内外技术发展概况
聚氨酯胶粘剂发展的突出特点是适应环保工业卫生资源等政策法规的要求进行了产业结构的调整努力降低有机溶剂型产品的比重研制开发反应热熔型水分散型和无溶剂型产品和技术但是溶剂型胶粘剂有其独特之处因此在短期内不可能全部取消解决的方法是选用低毒溶剂提高固含量及密闭通风操作并进行溶剂回收等[4]
由于汽车工业的发展要求汽车构件轻量化因此大量采用塑料零部件特别是高强度的ERP 玻璃纤维增加塑料和SMC片状模塑材料而塑料零部件需用聚氨酯结构胶和密封胶进行粘接装配在建筑行业中由于聚氨酯密封胶对各种建筑材料都具有良好的粘接性且价格比有机硅与聚硫密封胶便宜因此从90年代开始聚氨酯密封胶超过有机硅与聚硫密封胶而占据主导地位[5]
为了适应自动化装配线的要求胶粘剂的固化速度必须大幅度提高通过近年来的努力开发了一些新的胶种如快速反应性聚氨酯胶辐射或紫外固化胶及反应热熔胶等可使聚氨酯胶粘剂的固化速度成倍加快同时还注重施胶工艺和工具方面的开发
我国聚氨酯胶粘剂的技术发展动态主要有以下2个方面首先是引进胶种的国产化其主要品种有快速固化的汽车挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂低模量高弹性单组分聚氨酯建筑密封胶食品工业用低粘度高强度耐高温双组分聚氨酯复膜胶贮存稳定的水性聚氨酯乳液胶粘剂快速固化反应性聚氨酯热熔胶等第二是对现有品种的质量改进
3 国内外研究开发进展
3.1多异氰酸酯胶粘剂
多异氰酸酯胶粘剂是由多异氰酸酯单体或其低分子衍生物组成的胶粘剂是聚氨酯胶粘剂中的早期产品属于反应型胶粘剂粘接强度高适用于金属与橡胶纤维等的粘接但由于含有较多的游离异氰酸根基团对潮气敏感有毒性且通常含有机溶剂因此较少以单体形式单独使用而是将它混入橡胶类胶粘剂或用作交联剂其主要品种有三异氰酸酯胶粘剂四异氰酸酯胶粘剂多异氰酸酯胶粘剂三羟甲基丙烷-TDI加成物等其工艺比较成熟
我国与先进国家的差距也较小
3.2双组分聚氨酯胶粘剂
这是聚氨酯胶粘剂中最重要的一类用途广用量大其典型性能见表1
表1 双组分聚氨酯胶粘剂典型性能
项目甲组分主剂乙组分固化剂
外观浅黄色或茶色粘稠液无色或浅黄色透明液
NCO质量分数/% 无 12 1
固含量/% 30250270 2 60 2
粘度25/Pa.s 3-9
剪切强度/MPa最小 8.0
为降低溶剂型聚氨酯胶的危害性欧洲近年来提出了"绿色"溶剂的概念即使用那些毒性不大或可以生物分解因而已从毒性释放性物质TRI和有机挥发物VOC名单中去除的溶剂如丙酮双戊烯乳酸乙酯乙醇等如美国Morton公司开发的以聚醚多元醇为基础的HAS系列胶粘剂即为以乙醇为主溶剂的混合溶剂型"绿色"溶剂胶粘剂利用溶液法制备聚氨酯胶粘剂的工艺技术近年来仍在不断改进如先加少量溶剂在接近本体状态下反应随着反应混合物粘度的增加分批补加溶剂加新型催化剂反应中止剂和贮存稳定剂对溶剂的水分和其他有害杂质进行脱除处理等不仅可大大缩短反应时间还可制得粘度批间稳定性和贮存稳定性都非常优良的产品溶剂型聚氨酯胶粘剂可用于食品包装鞋底粘接纸塑复合土木建筑及超低温条件下应用等
双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂一般为低分子质量的多元醇和多异氰酸酯或端NCO预聚物和多元醇或多元胺在国外70年代初就已用于汽车的发动机罩后货箱盖等的粘接近年来特别用于汽车ERP部件和金属的粘接如SMC车身板顶盖行李箱盖挡泥板测护条挡见玻璃缓冲器等的粘接以及船舶容器工业器材体育服务器等ERP材料的粘接与环氧胶粘剂相比具有柔韧性可吸收应力对多种基材粘接性好等优点近年来已出现多种商品牌号如美国Pierce&Sterens公司的Hybond J 9625系列单组分湿固化胶可用于复合板天花板地板等的粘接美国Conpro Tec公司的Utalane5774A/B可用于修补飞机舱板的裂缝无溶剂反应性聚氨酯胶粘剂的发展趋势是提高固化速度以及初粘性做到不用底涂剂防止气泡的产生特别对湿固化型近年来研究开发出一种聚氨酯丙烯酸酯接枝或共混并与聚苯乙烯形成互穿网络的改性聚氨酯结构胶此胶粘剂主链为聚氨酯有很好的柔韧性又结合了丙烯酸酯耐候性和苯乙烯的韧性和热固性等性能其固化物耐热耐水特别适用于船舶结构的粘接例如英国Scott Bader公司开发的该系列胶粘剂另外
双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂在干法复合薄膜制造上的应用1974年起始于德国日本于1977年引进该技术到1997年已建成60多条生产线在欧美用这种胶粘剂制备的干法复合薄膜目前已达50%以上用于复合薄膜制造的聚氨酯胶粘剂技术上目前已发展到第3代第1代为单组分聚醚或聚酯型端NCO预聚体型其缺点是粘度变化快固化速度慢易产生二氧化碳气泡第2代为端羟基聚氨酯预聚体的双组分型其粘度较低缺点是初粘强度低且涂布装置要求精密的自动供胶计量混合系统对EV A NY铝箔等粘接性能不佳而第3代为在第2代基础上改进的双组分体系不但初业性能好而且耐高温蒸煮也可适用于铝箔等的粘接
3.3单组分聚氨酯胶粘剂密封胶
该胶粘剂主要有以下几类端异氰酸酯基聚氨酯预聚体热塑性聚氨酯丙烯酸酯-聚氨酯和封闭型聚氨酯等其中湿固化型为主流反应热熔型和光射线固化型正处于实用化阶段发展很快
端异氰酸酯基聚氨酯预聚体可与潮气反应而交联固化因此也称湿固化聚氨酯胶粘剂湿固化型聚氨酯胶粘剂是木材土木建筑及结构用的良好的胶粘剂也常用作密封剂在汽车建筑及机械行业中已发挥重要作用1993年美国共有近300家公司生产该类密封剂已占据了建筑用密封剂的主导地位聚氨酯密封剂在建筑业中主要用混凝土制板幕墙钢筋混凝土和石板薄板玻璃纤维钢筋混凝土等施工缝的密封使用寿命可达15~20a山东化工厂1994年从欧洲引进密封胶关键生产设备和工艺配方建成年总产量为2000t的聚氨酯系列密封剂生产线其中AM系列为单组分湿固化型聚氨酯密封胶另外湿固化聚氨酯密封剂还是安装汽车挡风玻璃最好的粘接密封材料预计全世界单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的用量将以每年15%的速度递增
热塑性聚氨酯又称异氰酸酯改性聚氨酯是一种具有端羟基的线型氨基甲酸酯聚合物主要包括以下3种类型溶剂型胶粘剂可用作鞋用胶粘剂适用于要求胶层柔软初粘强度高的场合水基型聚氨酯胶粘剂具有无毒不烯的突出优点且适用于易被有机溶剂侵蚀的材料此外其粘度不随聚合物分子质量的变化而变化可使聚合物高分子化以提高其内聚强度固含量相同时其粘度比溶剂型低可制得高固含量的产品主要用作木材胶粘剂和织物处理剂反应性热熔型含有可反应活性基团兼具反应型和热熔型胶粘剂的性能以湿固化型为主目前已在建材家具电气书籍装订汽车等领域获得了应用
封闭型聚氨酯胶粘剂是指用某些化合物如苯酚亚硫酸氢钠等将端异氰酸酯基团暂时保护起来防止水或其他活性物与其作用使用时可在一定温度下解离封闭剂释放出活性异氰酸酯基团发挥其固有功能研制此类胶粘剂的目的是为了配制水乳液型胶粘剂或延长胶粘剂的使用和贮存时间目前市售产品有DuPont公司生产的Hylene MP Mobay公司生产的MondurS Ashland公司生产的胺基酰亚胺等等在粘接轮胎帘子布工业织物金属线和玻璃的过程中封闭型聚氨酯胶粘剂可起到重要的作用
3.4水性聚氨酯胶粘剂
水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂在实际应用中水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多水溶液型较少
欧洲最早研究开发聚氨酯水分散液体系70年代后形成了几种较为成熟的制备方法如丙酮法预聚体分散法熔融分散法酮亚胺酮连氮法等产品类型主要有自乳化型和强制乳化型2类
近年来针对水性聚氨酯胶粘剂干燥速度慢对非极性基材润湿性差初粘性低以及耐水性不好等问题进行了大量研究并取得了较大进展研究结果表明如固含量提高到50%以上
在40~60的干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯胶粘剂相似与其他乳液如EV A 丙烯酸酯乳液等共混形成互穿网络或接枝结构即可提高初粘性和粘接性能又可降低成本采用交联法可提高耐水耐热性能如德国BASF公司阴离子聚醚型水性聚氨酯复合薄膜胶粘剂性能已达到双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂的水平
4 结束语
近年来我国聚氨酯胶粘剂保持着较高的增长速度技术研究开发也取得了很大的进展但产业化速度太慢已商品化的产品也由于规模小设备工艺落后等原因在竞争中处于不利的地位针对以上情况国内企业与研究单位应加大投入重点发展与聚氨酯胶粘剂配套的原料助剂尽快实现原料助剂的国产化降低成本同时还要加快设备施工机具及包装容器的技术改造另外还必须加大对适应环保资源等政策法规要求的水性胶热熔胶无溶剂胶的研究开发力度。