【聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)】聚(ju)氨(an)酯(zhi)粘(zhan)(zhan)合劑(ji)配(pei)方有哪(na)些 聚(ju)氨(an)酯(zhi)粘(zhan)(zhan)合劑(ji)原理

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聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡稱。由二元或多元異氰酸酯與二元或多元羥基化合物作用而成的高分子化合物總稱。根據所用原料的不同，可制得不同性質，不同用途的產品。聚氨酯粘合劑是其中的一種，具有在室溫下即能固化，-起始粘(zhan)(zhan)力高，有(you)比較好(hao)的(de)抗沖擊(ji)性能，剪切(qie)強度(du)和剝離強度(du)，耐(nai)冷水，耐(nai)油(you)，耐(nai)稀酸。用途廣泛(fan)，可以粘(zhan)(zhan)合非(fei)金屬(shu)(shu)與(yu)非(fei)金屬(shu)(shu)，非(fei)金屬(shu)(shu)與(yu)金屬(shu)(shu)，金屬(shu)(shu)與(yu)金屬(shu)(shu)，粘(zhan)(zhan)結力十(shi)分牢(lao)固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪種聚(ju)氨酯膠粘劑，都是體系中的(de)異(yi)氰(qing)酸酯基團與體系內(nei)或者體系外含活潑氫的(de)物質發生反(fan)應，生成聚(ju)氨酯基團或者聚(ju)脲，從而(er)使得(de)體系強(qiang)度大(da)大(da)提高而(er)實現粘接的(de)目的(de)。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)劑是(shi)目前正(zheng)在(zai)迅(xun)猛發展的聚氨(an)酯樹脂中的一(yi)個(ge)重要組成(cheng)部分，具(ju)有(you)優異的性能，在(zai)許(xu)多方面都(dou)得到了廣泛的應用，是(shi)八大合成(cheng)膠(jiao)粘(zhan)劑中的重要品種(zhong)之一(yi)。

聚氨酯膠粘劑具(ju)備(bei)優異的(de)抗(kang)剪切強度和抗(kang)沖擊特性(xing)，適用于各種結(jie)構性(xing)粘合領域(yu)，并(bing)具(ju)備(bei)優異的(de)柔韌特性(xing)。

聚氨酯膠粘粘劑具備優異的橡膠特性，能適應不同熱膨脹系數基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過渡層，不僅(jin)粘(zhan)(zhan)(zhan)接力強(qiang)，同(tong)時還具有優(you)異的(de)緩沖、減震功能(neng)(neng)。聚氨酯膠粘(zhan)(zhan)(zhan)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑的(de)低溫和超低溫性能(neng)(neng)超過所(suo)有其他類型的(de)膠粘(zhan)(zhan)(zhan)劑。

水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量(liang)、低或無環境污(wu)染、不燃等特點，是聚氨酯膠(jiao)粘劑的重點發(fa)展方向。

聚氨酯膠粘劑(ji)的多樣性為許多粘接難(nan)題(ti)都(dou)準備了解決的方法，且特(te)別適用于其他類(lei)型膠粘劑(ji)不能(neng)粘接或粘接有困難(nan)的地(di)方。

此(ci)外，聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)還具有韌性(xing)可調節、粘(zhan)合(he)工藝(yi)簡便、極佳的(de)(de)耐低溫性(xing)能以及(ji)優(you)良(liang)的(de)(de)穩定性(xing)等等特性(xing)。正是由于聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)這種優(you)良(liang)的(de)(de)粘(zhan)接(jie)性(xing)能和(he)對(dui)多種基材的(de)(de)粘(zhan)接(jie)適應(ying)性(xing)，使(shi)其應(ying)用領域不斷擴大，在國內(nei)外近(jin)年(nian)來成為發展最快(kuai)的(de)(de)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)。

1、汽車用聚氨酯膠粘劑

新型汽車結構中引入大量的輕質金屬、復合材料和塑料，造成汽車用膠粘劑和密封膠持續增長。在汽車上應用最為廣泛的聚氨酯膠粘劑主要有裝配擋風玻璃用單組分濕固化聚氨酯密封膠;粘接玻璃纖維增強塑料和片狀模塑復合材料的結構膠粘劑、內裝件用雙組分聚氨酯膠粘劑及水性聚氨酯膠等。汽車內飾件也是膠粘劑用量增長的一個領域。在過去相當長的一段時間內，我國汽車制造業一直從國外進口聚氨酯擋風玻璃膠，直到“八五”期間，研制開發這種膠才被列入國家重點科技攻關項目。汽車上應用廣泛的水性聚氨酯膠粘劑是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠粘劑。大多數水性聚氨酯是線性熱塑性聚氨酯，由于其涂膜沒有交聯，分子質量較低，因而耐水性、耐溶劑性、膠膜強度等性能還較差，必須對其進行改性，以提高其性能。聚酯和丙烯酸的雜和分散體與脲二酮和異氰脲酸酯配合，制備的汽車修補清漆，不需要高速攪拌設備，容易混合在一起，具有良好的粘附性能。

2、木材用聚氨酯膠粘劑

隨著世界性森林資源急劇減少和我國天然林資源保護工程的實施，小木材拼大板就要求膠粘劑粘接強度和耐久耐候等性能優于木材本身。膠粘劑用量的多少，已成為衡量木材工業技術發展水平的標志。過去人們用的木材膠粘劑多為以甲醛為主要原料的脲醛樹脂，酚醛樹脂和三聚氰氨甲醛樹脂，但由于游離的甲醛存在，產品使用期間會逐漸向周圍散發甲醛氣體，造成環境污染。木材加工行業已開始將目光投向新型的環保膠粘劑聚氨酯膠，以期減少對環境的污染。木工行業使用的單組分濕氣固化聚氨酯膠粘劑是液態的，在室溫下使用。通常其粘接強度高、柔韌性和耐水性好，并能和許多非木基材（如(ru)紡織纖維、金屬、塑料(liao)、橡膠等）粘接。單組分聚氨酯膠粘劑在測試中所表現出的(de)干、濕強(qiang)度均要(yao)好于酚醛膠粘劑。粘接前(qian)，在粘接基材表面涂布羥甲基間苯二酚（HMR）偶合劑可以提高粘接強度，HMR可以加強所(suo)有熱(re)固型木材(cai)膠粘劑的粘接強度。當(dang)木材(cai)表(biao)面預涂HMR偶(ou)合劑時，單組分聚氨酯(zhi)膠粘劑的(de)(de)強(qiang)度和(he)耐久性(xing)可以滿足大部分嚴格(ge)的(de)(de)測(ce)試要求。

3、鞋用聚氨酯膠粘劑

我國是一個制鞋大國，鞋用膠粘劑的發展經歷3代后，隨(sui)著全球(qiu)性(xing)環保意識的(de)提(ti)高，以及(ji)石油危機的(de)加(jia)劇，促使第(di)4代環保無溶劑(ji)(ji)型(xing)和(he)水基型(xing)鞋用粘(zhan)膠劑(ji)(ji)的出(chu)現(xian)。近年來(lai)，水性(xing)聚(ju)氨酯的制備工藝已(yi)日趨成熟。對(dui)于一些(xie)低(di)極性(xing)鞋材如SBS等材質的(de)粘接，聚(ju)氨酯膠粘劑(ji)的(de)剝離(li)強度達不到(dao)要求。通過添加增粘樹脂等進行改(gai)性(xing)，可開發出(chu)具有(you)結(jie)晶度高(gao)、結(jie)晶速度快、內聚(ju)強度大和(he)剝離(li)強度較理想的(de)聚(ju)氨酯鞋用膠粘劑(ji)。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟包(bao)(bao)裝又稱軟罐頭，以(yi)其輕質方便(bian)、保鮮期(qi)長、衛生、易貯(zhu)存(cun)運輸(shu)、易拆開(kai)、垃圾量少及貨架效應良好等獨特的(de)(de)綜合(he)性能(neng)，現已超過(guo)硬包(bao)(bao)裝如塑料、玻璃瓶和罐等。聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)由于其優異的(de)(de)性能(neng)，可將不同性質的(de)(de)薄膜(mo)材(cai)料粘(zhan)接在(zai)一起(qi)得到(dao)耐寒、耐油(you)、耐藥品、透明、耐磨等各種性能(neng)的(de)(de)軟包(bao)(bao)裝用(yong)復(fu)合(he)薄膜(mo)。目前在(zai)國內外市場中(zhong)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)已經成為軟包(bao)(bao)裝用(yong)復(fu)合(he)薄膜(mo)加工的(de)(de)主要膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)。在(zai)國內膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)市場中(zhong)，包(bao)(bao)裝用(yong)復(fu)合(he)薄膜(mo)制造業(ye)中(zhong)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)用(yong)量僅次于制鞋業(ye)而居第二位。用(yong)于包(bao)(bao)裝的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)品種繁多，如水基聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、熱熔型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、溶劑(ji)(ji)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、無(wu)溶劑(ji)(ji)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)。

其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：

1）熱(re)塑(su)性聚氨酯彈性體熱(re)熔膠：

2）反(fan)應(ying)型(xing)熱熔(rong)膠。

熱(re)(re)(re)(re)塑性(xing)(xing)(xing)熱(re)(re)(re)(re)熔(rong)膠的(de)(de)(de)(de)主要缺點(dian)是粘度(du)較(jiao)高(gao)，故(gu)對涂(tu)布表觀質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)影響較(jiao)大。反應型聚氨酯熱(re)(re)(re)(re)熔(rong)膠粘劑是在(zai)(zai)傳統熱(re)(re)(re)(re)熔(rong)膠基礎上發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)一(yi)類新型膠粘劑，它不僅(jin)有(you)傳統熱(re)(re)(re)(re)熔(rong)膠初粘性(xing)(xing)(xing)好和后(hou)固(gu)化性(xing)(xing)(xing)能(neng)優的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，又具有(you)聚氨酯的(de)(de)(de)(de)組(zu)成結構多變和性(xing)(xing)(xing)能(neng)調(diao)節范圍大的(de)(de)(de)(de)優點(dian)，對多種(zhong)基材(cai)具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)粘接性(xing)(xing)(xing)能(neng)。另外，在(zai)(zai)包裝(zhuang)用水性(xing)(xing)(xing)聚氨酯膠方(fang)面，由于乳(ru)化劑的(de)(de)(de)(de)使用或分子(zi)中親水性(xing)(xing)(xing)離子(zi)基團的(de)(de)(de)(de)引入(ru)，使其(qi)(qi)(qi)耐水性(xing)(xing)(xing)降低，近年來，對提高(gao)其(qi)(qi)(qi)耐水性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)已(yi)成為熱(re)(re)(re)(re)點(dian)。同(tong)時由于水的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)容較(jiao)大，故(gu)如何(he)提高(gao)其(qi)(qi)(qi)固(gu)含(han)量從(cong)而(er)提高(gao)其(qi)(qi)(qi)干燥速度(du)，也是目(mu)前亟待解決的(de)(de)(de)(de)問題之一(yi)。

5、建筑用聚氨酯膠粘劑

聚氨酯膠粘劑除具有無毒、無污染、使用方便等優點，還具有其它膠粘劑無法比擬的優點，即優良的耐低溫、耐溶劑、耐老化、耐臭氧及耐細菌性能，在建筑鋪裝材料的應用中發揮著重要作用[42]。廣泛應(ying)用(yong)于彈性橡膠地(di)墊、硬(ying)質(zhi)橡膠地(di)磚和鋪設(she)塑膠跑道運動場(chang)中(zhong)。新(xin)型雙組(zu)分聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)突(tu)破傳統膠粘(zhan)劑(ji)剪切(qie)強度(du)與剝離強度(du)的矛盾，可使(shi)兩(liang)者(zhe)同時達到(dao)較高使(shi)用(yong)強度(du)，在(zai)(zai)建筑用(yong)鋼板的粘(zhan)接中(zhong)體現出優異的性能，粘(zhan)接牢固且(qie)不易(yi)產生形變，而(er)且(qie)室溫可調固化速(su)度(du)，使(shi)該聚氨酯膠在(zai)(zai)使(shi)用(yong)上方便易(yi)行，應(ying)用(yong)廣泛。聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)在(zai)(zai)建筑用(yong)PVC材料(liao)粘接，夾心板(ban)生(sheng)產以及(ji)建筑防(fang)水涂料(liao)中都得到廣泛使用(yong)。

6、油墨用聚氨酯粘接劑

水性油墨被列為環境友好型印刷首選。常溫交聯水性聚氨酯膠粘劑可制得適合凹版印刷的單組分聚氨酯水性油墨，該水性油墨高光耐水、強附著、干性可調、色彩鮮艷、層次清晰、無毒不燃、耐侯、粘稠易控，與其它水性油墨相比，對各種承印物材料具有廣泛的適應性。聚氨酯-聚丙稀酸(suan)酯(zhi)作為水性油墨的(de)(de)連接料，在油墨薄膜(mo)(mo)印刷品干燥過程中(zhong)，綜合了聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑和聚丙烯酸(suan)酯(zhi)的(de)(de)性能(neng)，由此改性得(de)到的(de)(de)乳液對薄膜(mo)(mo)也具有較好的(de)(de)附著牢度。

彩印行業所用的基膜主要有聚酯膜、尼龍膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等幾種，選擇油墨的關鍵在于其應對這幾種基膜均具有良好的附著力。使用分子中含有羥基的氯乙烯-丙(bing)烯酸(suan)羥乙酯(zhi)共聚物與大(da)分(fen)子(zi)二元醇、小分(fen)子(zi)擴鏈劑(ji)、甲苯二異氰酸(suan)酯(zhi)共同反應(ying)，可制得的(de)(de)新型聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑(ji)，能有效(xiao)地提高彩印油(you)墨的(de)(de)品質(zhi)。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年來，在書籍裝訂中，熱(re)熔膠的(de)應用(yong)已經(jing)獲得了迅猛發展。其原(yuan)因主要是低價平裝書生產有了驚人的(de)增長，與此(ci)同(tong)時產生了無(wu)線裝訂工藝(yi)，由于(yu)EVA熱熔膠具有很(hen)好的(de)粘(zhan)接(jie)性和彈性，目(mu)前國內市場上(shang)使(shi)用的(de)書(shu)籍(ji)裝訂熱熔膠絕大(da)部分為EVA型熱熔膠。但EVA型熱熔膠價格昂貴(gui)，而且(qie)EVA型(xing)熱熔(rong)(rong)膠具有(you)記憶性(xing)等缺(que)點。聚氨(an)酯熱熔(rong)(rong)膠則可彌補以(yi)上缺(que)陷(xian)，該膠粘(zhan)(zhan)劑生產(chan)工藝(yi)簡單(dan)，成本低廉，膠粘(zhan)(zhan)劑的彈性(xing)、韌(ren)性(xing)好，粘(zhan)(zhan)接(jie)強度(du)高，膠粘(zhan)(zhan)劑可以(yi)反復熔(rong)(rong)化使用(yong)，產(chan)品利用(yong)率高，具有(you)更廣闊的應用(yong)前(qian)景。

8、鐵路建設上的應用

無砟軌道鋪設（高鐵工程技術的發展方向）用膠將以國產聚氨酯膠粘劑產品為主,單(dan)軌每5米嵌入(ru)一個凸型擋臺,每(mei)個擋臺兩(liang)邊(bian)各需(xu)灌注聚氨酯膠粘劑約17.8kg,每公里雙軌無砟軌道建設(she)需聚氨酯灌(guan)封膠粘劑(ji)7噸(dun)以上(shang)。除了(le)在(zai)鐵路鋪設方面(mian)外，高速列(lie)車(che)的生產(chan)對于聚氨(an)酯(zhi)膠粘劑的使用需求也大大增加(jia)，聚氨(an)酯(zhi)在(zai)車(che)輛(liang)上(shang)承擔(dan)著玻璃粘接(jie)、地板粘接(jie)、嵌縫填充、密封防水等各種必不可少(shao)的作用，在(zai)車(che)輛(liang)上(shang)，按(an)照動車(che)組CRH3為基(ji)礎，單節(jie)車廂用聚氨酯膠(jiao)約84.07L折算約(yue)合為(wei)109.3Kg，主(zhu)要應用于(yu)車窗玻璃的(de)(de)粘接密封及部分填(tian)充部位的(de)(de)密封。

9、其它

聚氨酯膠粘劑(ji)由于其優異的粘接特(te)性(xing)，在航天器材的粘接、文物(wu)保護與修復、軍工產業(ye)、文具用品、醫療衛生等(deng)方(fang)面發(fa)揮越來越重(zhong)要的作用。

聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑以(yi)其優異的性能(neng)廣泛應用于各(ge)個(ge)領域，日漸(jian)成為人類生活中重(zhong)要的合成材料。目前，世界聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑工(gong)業正向適應環境(jing)保護、安全衛生、資(zi)源回收等方向發(fa)展。我國聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑工(gong)業也顯示了較快的增(zeng)長勢頭，技(ji)術開發(fa)也取得了很大的進展。隨(sui)著聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)用途的逐漸(jian)拓展和人類環保意識的不(bu)斷增(zeng)強。

聚氨酯粘合劑配方及其使用方法：

一、雙組份的聚氨酯膠粘劑

配方一：

A組份甲苯二異氰酸(suan)酯（簡(jian)稱(cheng)TDI）改性樹(shu)酯（溶于醋酸乙酯成為溶液(ye)）100份

B組份固化劑TDI的(de)羥(qian)基(ji)化(hua)合物的(de)改性物10～50份

本(ben)法適用于金屬與(yu)金屬之間(jian)的(de)粘合。

配方二：

A組份(fen)100份(fen)

B組份(fen)10份(fen)

本法適用于一(yi)般材料之間的粘合。

配方三：

A組份100份

B組份5—10份

本(ben)法適用于紙張、皮革(ge)、木材之(zhi)間的(de)粘合。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩個組份準確秤(cheng)量后，均(jun)勻混(hun)合(he)。然后涂刷(shua)到需要(yao)粘合(he)的物體表面上，第(di)一(yi)次涂刷(shua)后，過5分鐘，再(zai)涂(tu)第二次，涂(tu)層不要(yao)太厚，過(guo)10—20

分鐘將物體粘合。最好在0.3～0.5公斤/厘米的壓力下加壓5分(fen)鐘至10小(xiao)時。

固化時間：室溫時5—10天

100℃時(shi)1.5～2小時

130℃時0.5小(xiao)時

二、單組份的聚氨脂膠粘劑

配方：

蓖麻油38份

甲苯二異氰酸酯11.75份

苯乙烯49.75份(fen)

過氧化二苯甲酰0.5份

以上于20—80℃時溶化混合均(jun)勻。

施工與(yu)固(gu)化大致與(yu)雙組(zu)份類(lei)似，本品(pin)適用于電(dian)器材料的封裝(zhuang)。

注意：以上(shang)配(pei)方僅(jin)供參考(kao)。