【聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)】聚氨(an)酯(zhi)粘(zhan)合劑(ji)配(pei)方有哪些 聚氨(an)酯(zhi)粘(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(qi)始(shi)粘(zhan)力(li)高，有比較好的抗沖(chong)擊性能(neng)，剪(jian)切強度和(he)剝離強度，耐冷(leng)水，耐油，耐稀酸(suan)。用途廣泛，可以粘(zhan)合非(fei)金(jin)屬與(yu)非(fei)金(jin)屬，非(fei)金(jin)屬與(yu)金(jin)屬，金(jin)屬與(yu)金(jin)屬，粘(zhan)結力(li)十分牢固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪種聚(ju)氨(an)酯膠粘(zhan)劑，都是體(ti)系(xi)中(zhong)的(de)異氰酸酯基(ji)團與體(ti)系(xi)內或(huo)者體(ti)系(xi)外含(han)活潑氫的(de)物質發生(sheng)反應，生(sheng)成聚(ju)氨(an)酯基(ji)團或(huo)者聚(ju)脲，從而(er)使得體(ti)系(xi)強度大大提高而(er)實(shi)現(xian)粘(zhan)接的(de)目的(de)。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚(ju)氨(an)酯膠粘劑是(shi)(shi)目(mu)前正在迅猛(meng)發展的(de)聚(ju)氨(an)酯樹脂中的(de)一個重要組成部分(fen)，具有優異(yi)的(de)性能，在許多方面都得到(dao)了廣(guang)泛的(de)應用，是(shi)(shi)八(ba)大合成膠粘劑中的(de)重要品(pin)種之一。

聚氨酯膠粘劑具備優(you)異的抗剪切強(qiang)度和抗沖擊特性(xing)，適(shi)用(yong)于各種結構性(xing)粘合領域，并具備優(you)異的柔韌(ren)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(guo)渡層(ceng)，不僅(jin)粘接力強，同時還具有優異的(de)(de)(de)緩沖(chong)、減震功能(neng)。聚氨酯(zhi)膠粘粘劑的(de)(de)(de)低溫(wen)和超低溫(wen)性能(neng)超過(guo)所有其他(ta)類型(xing)的(de)(de)(de)膠粘劑。

水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低或無環境污染(ran)、不燃(ran)等特(te)點，是聚氨(an)酯膠(jiao)粘劑的重點發(fa)展方向。

聚氨酯膠粘(zhan)(zhan)劑的(de)多樣(yang)性為許多粘(zhan)(zhan)接(jie)難題都準備了(le)解決的(de)方法，且特別適用于其他類(lei)型膠粘(zhan)(zhan)劑不能粘(zhan)(zhan)接(jie)或(huo)粘(zhan)(zhan)接(jie)有(you)困難的(de)地(di)方。

此外，聚氨酯膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)還具有韌性(xing)(xing)可(ke)調節、粘(zhan)(zhan)合工(gong)藝簡(jian)便、極(ji)佳的耐低溫性(xing)(xing)能以(yi)及優良的穩定性(xing)(xing)等等特性(xing)(xing)。正(zheng)是由于(yu)聚氨酯膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)這種優良的粘(zhan)(zhan)接性(xing)(xing)能和對多種基材的粘(zhan)(zhan)接適(shi)應(ying)性(xing)(xing)，使其應(ying)用領域不斷擴大，在(zai)國內外近年(nian)來成為發展最快的膠粘(zhan)(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（如紡織纖維、金屬、塑料、橡膠等）粘(zhan)接。單(dan)組分聚氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)在測試中所表現出的干、濕強(qiang)度(du)均(jun)要好于酚(fen)醛膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)。粘(zhan)接前，在粘(zhan)接基材表面涂(tu)布羥甲(jia)基間苯二(er)酚(fen)（HMR）偶(ou)合(he)劑可以提高(gao)粘接強度，HMR可以加強所(suo)有熱固型木材膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)的(de)粘(zhan)接強度。當木材表面(mian)預涂(tu)HMR偶合劑時(shi)，單組分(fen)聚氨酯膠粘劑的強度和耐久性可(ke)以滿足大部(bu)分(fen)嚴(yan)格的測試要求。

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(dai)后(hou)，隨著全球(qiu)性環保意識的(de)提高，以及石(shi)油(you)危機的(de)加劇，促(cu)使第4代環保(bao)無溶(rong)劑型和(he)水基型鞋用粘(zhan)膠(jiao)劑的(de)出現。近年來，水性聚氨酯的(de)制備(bei)工(gong)藝已日趨成熟。對(dui)于一些低極性鞋材(cai)如SBS等(deng)材質的粘(zhan)接，聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑的剝離強(qiang)度(du)(du)達不到(dao)要求。通過添(tian)加增粘(zhan)樹脂等(deng)進(jin)行改性，可開發出(chu)具有結(jie)晶度(du)(du)高(gao)、結(jie)晶速度(du)(du)快、內聚強(qiang)度(du)(du)大和剝離強(qiang)度(du)(du)較理想的聚氨(an)酯(zhi)鞋(xie)用膠粘(zhan)劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟(ruan)(ruan)包裝又稱軟(ruan)(ruan)罐頭，以其輕質方(fang)便、保鮮(xian)期長、衛生、易貯存運(yun)輸、易拆(chai)開、垃圾量少及貨架(jia)效(xiao)應(ying)良好等獨特的(de)(de)綜合性(xing)能，現(xian)已超過硬包裝如塑(su)料、玻璃(li)瓶和罐等。聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)由于(yu)(yu)其優(you)異(yi)的(de)(de)性(xing)能，可將不同(tong)性(xing)質的(de)(de)薄(bo)膜(mo)材料粘(zhan)(zhan)接在一(yi)起得到耐(nai)寒、耐(nai)油(you)、耐(nai)藥(yao)品、透明、耐(nai)磨等各(ge)種(zhong)性(xing)能的(de)(de)軟(ruan)(ruan)包裝用(yong)復(fu)(fu)(fu)合薄(bo)膜(mo)。目前在國內外市(shi)(shi)場(chang)中(zhong)，聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)已經成(cheng)為軟(ruan)(ruan)包裝用(yong)復(fu)(fu)(fu)合薄(bo)膜(mo)加(jia)工的(de)(de)主要膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)。在國內膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)市(shi)(shi)場(chang)中(zhong)，包裝用(yong)復(fu)(fu)(fu)合薄(bo)膜(mo)制(zhi)造業(ye)中(zhong)，聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量僅次于(yu)(yu)制(zhi)鞋業(ye)而居第二位。用(yong)于(yu)(yu)包裝的(de)(de)聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)品種(zhong)繁(fan)多，如水基(ji)聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)、熱熔(rong)型聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)、溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)型聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)、無溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)型聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)(ji)。

其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：

1）熱(re)塑性聚氨酯彈(dan)性體熱(re)熔膠(jiao)：

2）反應型熱(re)熔膠。

熱(re)(re)(re)塑性(xing)熱(re)(re)(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)的(de)主要缺點(dian)(dian)是粘(zhan)度較高(gao)(gao)(gao)，故對(dui)(dui)涂布(bu)表觀質量(liang)的(de)影響較大(da)(da)。反應型(xing)(xing)聚(ju)氨酯(zhi)熱(re)(re)(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)是在傳(chuan)(chuan)統(tong)熱(re)(re)(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)基(ji)(ji)礎上發(fa)展(zhan)起來的(de)一(yi)類(lei)新型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)，它不僅有傳(chuan)(chuan)統(tong)熱(re)(re)(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)初粘(zhan)性(xing)好和后固化性(xing)能優的(de)特點(dian)(dian)，又具有聚(ju)氨酯(zhi)的(de)組成(cheng)結(jie)構多(duo)(duo)變和性(xing)能調節(jie)范圍大(da)(da)的(de)優點(dian)(dian)，對(dui)(dui)多(duo)(duo)種基(ji)(ji)材具有優良的(de)粘(zhan)接(jie)性(xing)能。另外，在包裝用水(shui)(shui)性(xing)聚(ju)氨酯(zhi)膠(jiao)(jiao)方面，由(you)(you)于乳(ru)化劑(ji)的(de)使用或分子中親水(shui)(shui)性(xing)離(li)子基(ji)(ji)團的(de)引入，使其(qi)(qi)耐(nai)水(shui)(shui)性(xing)降低，近年來，對(dui)(dui)提高(gao)(gao)(gao)其(qi)(qi)耐(nai)水(shui)(shui)性(xing)的(de)研究已(yi)成(cheng)為(wei)熱(re)(re)(re)點(dian)(dian)。同時(shi)由(you)(you)于水(shui)(shui)的(de)熱(re)(re)(re)容較大(da)(da)，故如何提高(gao)(gao)(gao)其(qi)(qi)固含量(liang)從而提高(gao)(gao)(gao)其(qi)(qi)干燥(zao)速度，也是目(mu)前亟待解(jie)決的(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(fan)應(ying)用(yong)于彈性橡(xiang)膠(jiao)(jiao)地(di)墊、硬(ying)質橡(xiang)膠(jiao)(jiao)地(di)磚(zhuan)和鋪設塑(su)膠(jiao)(jiao)跑道運(yun)動(dong)場中。新型雙組分聚(ju)氨酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)突破傳統膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)剪切強(qiang)度(du)與剝離(li)強(qiang)度(du)的(de)矛盾(dun)，可(ke)使(shi)兩者同時達到(dao)較高使(shi)用(yong)強(qiang)度(du)，在(zai)建筑用(yong)鋼(gang)板(ban)的(de)粘(zhan)(zhan)接中體現出優(you)異(yi)的(de)性能，粘(zhan)(zhan)接牢固(gu)且(qie)不易(yi)產生形變(bian)，而且(qie)室溫可(ke)調固(gu)化(hua)速(su)度(du)，使(shi)該聚(ju)氨酯膠(jiao)(jiao)在(zai)使(shi)用(yong)上(shang)方便易(yi)行，應(ying)用(yong)廣泛(fan)。聚(ju)氨酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)在(zai)建筑用(yong)PVC材料粘(zhan)接，夾心板生產以及建筑防水涂料中都(dou)得到(dao)廣(guang)泛使(shi)用。

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(xi)酸酯(zhi)作為水性油墨的(de)(de)連接料，在油墨薄膜印刷(shua)品(pin)干燥過程(cheng)中，綜合了聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑和(he)聚丙烯(xi)酸酯(zhi)的(de)(de)性能，由此(ci)改性得到的(de)(de)乳液對薄膜也具有較(jiao)好的(de)(de)附著牢(lao)度(du)。

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-丙烯酸羥乙酯(zhi)共聚(ju)物與(yu)大分子(zi)二元醇、小分子(zi)擴鏈劑、甲苯二異氰酸酯(zhi)共同反應，可制得的新型聚(ju)氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑，能有效地提高(gao)彩印油墨的品質。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年來，在書籍裝訂(ding)中，熱熔膠的(de)應用已經(jing)獲得了迅(xun)猛(meng)發展。其原因主(zhu)要是(shi)低(di)價(jia)平裝書生產有了驚(jing)人的(de)增(zeng)長(chang)，與此(ci)同時產生了無線裝訂(ding)工藝，由于(yu)EVA熱(re)熔(rong)膠(jiao)具有(you)很好的(de)粘接性(xing)和彈性(xing)，目前國內市場上使(shi)用的(de)書籍裝訂熱(re)熔(rong)膠(jiao)絕大(da)部分為EVA型熱熔(rong)膠。但EVA型熱熔膠(jiao)價格昂貴，而且EVA型熱(re)(re)熔膠(jiao)具(ju)有記憶(yi)性等(deng)缺點(dian)。聚氨酯熱(re)(re)熔膠(jiao)則(ze)可彌補以(yi)上缺陷(xian)，該膠(jiao)粘(zhan)劑生(sheng)產(chan)工藝簡單，成本低廉，膠(jiao)粘(zhan)劑的(de)彈性、韌性好，粘(zhan)接強度高，膠(jiao)粘(zhan)劑可以(yi)反復(fu)熔化使用(yong)，產(chan)品利用(yong)率高，具(ju)有更廣闊(kuo)的(de)應用(yong)前景。

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,單軌每5米嵌入一個凸型擋臺(tai),每個擋臺兩邊各需(xu)灌注聚(ju)氨酯膠粘(zhan)劑(ji)約17.8kg,每公里雙(shuang)軌無砟軌道建設(she)需聚氨酯(zhi)灌(guan)封(feng)膠粘(zhan)劑7噸以上(shang)。除了(le)在鐵路鋪設(she)方面外，高速列車的(de)(de)生(sheng)產(chan)對于(yu)聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)的(de)(de)使(shi)用需求(qiu)也大(da)大(da)增加，聚氨酯在車輛上(shang)承擔(dan)著玻璃粘(zhan)接、地板粘(zhan)接、嵌(qian)縫(feng)填充、密封防水等各種必(bi)不可少(shao)的(de)(de)作(zuo)用，在車輛上(shang)，按照動車組CRH3為基礎，單(dan)節(jie)車廂用聚氨酯(zhi)膠(jiao)約84.07L折算約合(he)為(wei)109.3Kg，主要應(ying)用于車窗玻璃的(de)粘接密封及部(bu)分(fen)填充部(bu)位的(de)密封。

9、其它

聚(ju)氨酯膠粘劑由于其優異的(de)粘接特性，在航天器材的(de)粘接、文物保護與修復、軍(jun)工產業、文具(ju)用品、醫療衛生等方面(mian)發揮越來越重要的(de)作用。

聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘劑(ji)以其優異(yi)的(de)(de)性(xing)能(neng)廣泛應(ying)(ying)用于各個領域，日漸(jian)成(cheng)(cheng)為人(ren)類(lei)生活中(zhong)重要的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)材(cai)料。目前(qian)，世(shi)界聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘劑(ji)工業正向適應(ying)(ying)環境保護、安全衛生、資源回收等方向發展(zhan)(zhan)。我國聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘劑(ji)工業也(ye)顯示了較快的(de)(de)增(zeng)(zeng)長勢頭，技術開發也(ye)取得了很大(da)的(de)(de)進展(zhan)(zhan)。隨著聚(ju)氨(an)酯用途(tu)的(de)(de)逐漸(jian)拓展(zhan)(zhan)和人(ren)類(lei)環保意識的(de)(de)不斷增(zeng)(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(jia)苯(ben)二異氰(qing)酸酯（簡稱TDI）改性樹酯（溶于醋酸乙酯成為溶液）100份

B組(zu)份固化(hua)劑TDI的羥基化合物的改性物10～50份

本法適用(yong)于金屬與金屬之間的(de)粘合。

配方二：

A組份(fen)100份

B組份10份

本(ben)法適用于一般材料之(zhi)間的粘合。

配方三：

A組份(fen)100份

B組份(fen)5—10份

本法適(shi)用于紙張、皮革、木材(cai)之間的粘(zhan)合。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩(liang)個組份準確秤量后，均勻(yun)混合。然后涂刷到需要粘合的物體表面上，第(di)一(yi)次涂刷后，過5分(fen)鐘，再涂(tu)第(di)二(er)次，涂(tu)層不(bu)要太(tai)厚，過10—20

分鐘將物體粘合。最好在0.3～0.5公斤/厘(li)米(mi)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1.5～2小時

130℃時0.5小時

二、單組份的聚氨脂膠粘劑

配方：

蓖麻油38份(fen)

甲苯二異氰酸酯11.75份(fen)

苯乙烯49.75份

過氧化二苯甲酰0.5份

以上于20—80℃時(shi)溶化混合均(jun)勻。

施工與固(gu)化大致與雙組份類似，本(ben)品適用于電器材料的封裝。

注意：以上配(pei)方僅供參考(kao)。