【聚氨酯(zhi)(zhi)膠粘劑】聚氨酯(zhi)(zhi)粘合劑配方(fang)有哪些 聚氨酯(zhi)(zhi)粘合劑原理

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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)始粘力高，有比較好的抗沖擊性能，剪切強(qiang)度(du)(du)和剝離強(qiang)度(du)(du)，耐冷水(shui)，耐油，耐稀(xi)酸。用途(tu)廣泛(fan)，可以粘合(he)非金屬與非金屬，非金屬與金屬，金屬與金屬，粘結力十分牢(lao)固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪種(zhong)聚氨酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑，都是(shi)體系(xi)(xi)中的(de)異氰酸酯(zhi)(zhi)基團與體系(xi)(xi)內或(huo)者(zhe)體系(xi)(xi)外含活潑氫的(de)物質發(fa)生(sheng)反應(ying)，生(sheng)成聚氨酯(zhi)(zhi)基團或(huo)者(zhe)聚脲，從而使得體系(xi)(xi)強度大大提高而實現粘(zhan)接(jie)的(de)目的(de)。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚氨酯(zhi)膠粘劑是目前正在迅猛發展的(de)(de)聚氨酯(zhi)樹脂中(zhong)的(de)(de)一(yi)個重要組(zu)成部分，具有優異的(de)(de)性(xing)能，在許多方面(mian)都(dou)得到了廣泛的(de)(de)應用，是八大合成膠粘劑中(zhong)的(de)(de)重要品種之(zhi)一(yi)。

聚氨酯膠粘劑具(ju)備優異的抗(kang)剪(jian)切強度(du)和(he)抗(kang)沖擊特(te)性(xing)(xing)，適用于各種結(jie)構性(xing)(xing)粘合領(ling)域，并具(ju)備優異的柔韌特(te)性(xing)(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，不僅粘接力強，同時還具有(you)優(you)異的緩沖(chong)、減震功能。聚氨酯膠粘粘劑的低(di)溫和超低(di)溫性能超過所有(you)其(qi)他類(lei)型的膠粘劑。

水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低(di)或(huo)無環境污染、不燃等特點，是聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑的重點發展方向(xiang)。

聚(ju)氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑的多(duo)樣性為(wei)許多(duo)粘(zhan)接(jie)難(nan)題都準備了解決(jue)的方法(fa)，且特別適用(yong)于其他類型膠(jiao)粘(zhan)劑不能粘(zhan)接(jie)或粘(zhan)接(jie)有(you)困難(nan)的地方。

此(ci)外(wai)，聚氨酯膠(jiao)粘劑(ji)還(huan)具有韌性(xing)(xing)可調節、粘合工藝簡便、極佳的(de)(de)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)以及(ji)優良的(de)(de)穩定性(xing)(xing)等(deng)等(deng)特性(xing)(xing)。正是(shi)由(you)于聚氨酯膠(jiao)粘劑(ji)這種優良的(de)(de)粘接性(xing)(xing)能(neng)和對多種基材的(de)(de)粘接適應性(xing)(xing)，使其應用領域不(bu)斷擴大，在國內(nei)外(wai)近(jin)年來成為發展最快的(de)(de)膠(jiao)粘劑(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)(zhan)接(jie)(jie)。單組分聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)在測試中(zhong)所表現(xian)出的(de)干、濕強(qiang)度均要好(hao)于酚(fen)醛(quan)膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)。粘(zhan)(zhan)接(jie)(jie)前(qian)，在粘(zhan)(zhan)接(jie)(jie)基(ji)材表面涂布羥甲基(ji)間苯(ben)二(er)酚(fen)（HMR）偶合劑可以提高粘接強度(du)，HMR可以加強所有熱(re)固型木材(cai)膠粘劑的粘接強度。當木材(cai)表面預涂HMR偶合劑(ji)時，單組分聚氨酯膠粘(zhan)劑(ji)的強度和耐(nai)久(jiu)性可以滿足(zu)大部分嚴格的測試要求。

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代后，隨著全球性環保意識的提(ti)高，以及石油危機的加劇，促(cu)使第4代環保(bao)無溶劑型和水基(ji)型鞋用粘膠劑的(de)出現(xian)。近年(nian)來，水性聚氨酯的(de)制備工藝已(yi)日(ri)趨成(cheng)熟。對于一些低極(ji)性鞋材如SBS等材質的(de)(de)粘(zhan)接，聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑的(de)(de)剝離(li)強(qiang)(qiang)度達(da)不到要求(qiu)。通過(guo)添加增粘(zhan)樹脂等進行改性，可開(kai)發出具有結(jie)晶(jing)度高、結(jie)晶(jing)速(su)度快、內聚強(qiang)(qiang)度大和剝離(li)強(qiang)(qiang)度較理想的(de)(de)聚氨(an)酯(zhi)鞋用膠粘(zhan)劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟(ruan)(ruan)包裝又稱軟(ruan)(ruan)罐頭(tou)，以其輕(qing)質方便、保鮮期(qi)長、衛(wei)生、易貯存(cun)運輸、易拆(chai)開、垃圾(ji)量少及貨架效應良好等獨(du)特的(de)綜合性能，現已超(chao)過硬包裝如塑料、玻璃瓶和(he)罐等。聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)由于(yu)其優(you)異的(de)性能，可將(jiang)不同(tong)性質的(de)薄(bo)膜(mo)材(cai)料粘(zhan)(zhan)(zhan)接在一起得到耐寒、耐油、耐藥(yao)品、透明、耐磨等各種(zhong)性能的(de)軟(ruan)(ruan)包裝用復(fu)合薄(bo)膜(mo)。目前在國內(nei)外市場中，聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)已經成為軟(ruan)(ruan)包裝用復(fu)合薄(bo)膜(mo)加工的(de)主(zhu)要膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)。在國內(nei)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)市場中，包裝用復(fu)合薄(bo)膜(mo)制造業中，聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)用量僅次于(yu)制鞋(xie)業而居(ju)第二位(wei)。用于(yu)包裝的(de)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)品種(zhong)繁多(duo)，如水基(ji)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、熱熔型(xing)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、溶劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、無溶劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)。

其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：

1）熱(re)塑性(xing)聚(ju)氨(an)酯彈性(xing)體熱(re)熔膠：

2）反(fan)應型熱熔膠。

熱(re)(re)(re)(re)塑性(xing)熱(re)(re)(re)(re)熔膠(jiao)(jiao)的(de)(de)主要缺點(dian)(dian)(dian)是粘度較(jiao)高(gao)，故對(dui)涂(tu)布表觀質量(liang)(liang)的(de)(de)影響較(jiao)大。反應型聚(ju)(ju)氨(an)酯熱(re)(re)(re)(re)熔膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)是在傳(chuan)統熱(re)(re)(re)(re)熔膠(jiao)(jiao)基礎上發展起來(lai)的(de)(de)一類新型膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)，它不僅有傳(chuan)統熱(re)(re)(re)(re)熔膠(jiao)(jiao)初粘性(xing)好和后固(gu)(gu)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)優(you)的(de)(de)特點(dian)(dian)(dian)，又具有聚(ju)(ju)氨(an)酯的(de)(de)組成結構(gou)多變和性(xing)能(neng)調節范(fan)圍大的(de)(de)優(you)點(dian)(dian)(dian)，對(dui)多種基材具有優(you)良的(de)(de)粘接(jie)性(xing)能(neng)。另外，在包裝用(yong)水(shui)性(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯膠(jiao)(jiao)方面，由(you)于乳化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)使(shi)用(yong)或分子中親(qin)水(shui)性(xing)離子基團的(de)(de)引入，使(shi)其(qi)(qi)耐水(shui)性(xing)降低(di)，近年(nian)來(lai)，對(dui)提高(gao)其(qi)(qi)耐水(shui)性(xing)的(de)(de)研究已成為熱(re)(re)(re)(re)點(dian)(dian)(dian)。同(tong)時由(you)于水(shui)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)容較(jiao)大，故如何提高(gao)其(qi)(qi)固(gu)(gu)含量(liang)(liang)從而提高(gao)其(qi)(qi)干燥速度，也是目前亟待(dai)解(jie)決的(de)(de)問題之一。

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(xing)橡膠(jiao)(jiao)地墊、硬質橡膠(jiao)(jiao)地磚和鋪(pu)設塑膠(jiao)(jiao)跑道運(yun)動場中。新型雙組分聚氨酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)突(tu)破傳統膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)剪(jian)切強(qiang)度(du)(du)(du)與剝離強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)矛(mao)盾，可使(shi)兩者同時達(da)到較高使(shi)用(yong)強(qiang)度(du)(du)(du)，在建筑用(yong)鋼板的(de)(de)粘(zhan)(zhan)接中體現出優異的(de)(de)性(xing)能，粘(zhan)(zhan)接牢固且(qie)不(bu)易(yi)產生形變，而(er)且(qie)室溫(wen)可調固化速度(du)(du)(du)，使(shi)該聚氨酯膠(jiao)(jiao)在使(shi)用(yong)上方便易(yi)行，應(ying)用(yong)廣泛。聚氨酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)在建筑用(yong)PVC材料(liao)粘接，夾心板生(sheng)產(chan)以及建筑防水涂料(liao)中都得到廣泛使用。

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(ju)丙稀酸(suan)酯作為(wei)水性油墨的(de)連接料，在油墨薄膜(mo)印刷品干燥(zao)過程中，綜(zong)合(he)了聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘劑和聚(ju)丙烯酸(suan)酯的(de)性能(neng)，由此改性得(de)到的(de)乳液對薄膜(mo)也具有較好的(de)附著(zhu)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-丙烯(xi)酸羥乙酯(zhi)(zhi)共聚物與(yu)大(da)分(fen)子二(er)元醇(chun)、小(xiao)分(fen)子擴鏈劑、甲(jia)苯二(er)異氰酸酯(zhi)(zhi)共同反應，可制得的新型(xing)聚氨酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑，能有效地提(ti)高彩印油墨的品(pin)質。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年(nian)來，在(zai)書籍裝(zhuang)訂(ding)中，熱熔膠的應用已經獲得了迅猛發展(zhan)。其(qi)原因主要(yao)是低價(jia)平裝(zhuang)書生產有了驚人的增(zeng)長，與此(ci)同時產生了無線裝(zhuang)訂(ding)工(gong)藝(yi)，由于(yu)EVA熱(re)熔膠(jiao)具(ju)有(you)很好(hao)的粘接性和彈性，目前國(guo)內市場上(shang)使用的書籍(ji)裝訂熱(re)熔膠(jiao)絕大部分為EVA型熱熔(rong)膠(jiao)。但EVA型熱熔膠價格昂(ang)貴，而且(qie)EVA型熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)記憶性(xing)等缺點。聚(ju)氨酯熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)則可彌補以上缺陷，該膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)生產(chan)工藝簡單，成(cheng)本低廉，膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)的彈性(xing)、韌性(xing)好，粘(zhan)接強度高(gao)，膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)可以反復熔化使(shi)用，產(chan)品利用率高(gao)，具有(you)更廣闊的應用前景(jing)。

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米嵌入一個凸型擋(dang)臺,每個擋(dang)臺兩(liang)邊各需灌注聚氨酯膠粘劑約(yue)17.8kg,每公里雙軌無(wu)砟軌道建設(she)需聚氨酯灌封(feng)膠粘劑7噸(dun)以上。除(chu)了在鐵路鋪設方面外，高速列車的(de)生產對于聚氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑的(de)使用需求(qiu)也(ye)大(da)大(da)增加，聚氨酯在車輛(liang)上承擔著玻璃粘(zhan)接(jie)、地板(ban)粘(zhan)接(jie)、嵌縫填充、密(mi)封防水等各種必不可少(shao)的(de)作(zuo)用，在車輛(liang)上，按照動車組CRH3為基礎，單節車廂用(yong)聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)約(yue)84.07L折算約合(he)為109.3Kg，主(zhu)要應用于車窗(chuang)玻璃的粘接密封及部(bu)分填充部(bu)位的密封。

9、其它

聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑由于其優異的(de)(de)粘(zhan)接(jie)特性，在航天器材(cai)的(de)(de)粘(zhan)接(jie)、文(wen)物保護(hu)與修復(fu)、軍工產(chan)業、文(wen)具用品(pin)、醫(yi)療(liao)衛生等(deng)方面(mian)發揮越來(lai)越重(zhong)要的(de)(de)作用。

聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑以(yi)其優異的(de)(de)性(xing)能廣泛應用于各個領域，日(ri)漸成為人類(lei)生活中重(zhong)要的(de)(de)合(he)成材(cai)料。目前，世界聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑工(gong)業(ye)正向適應環境保護、安全衛生、資源回(hui)收等方向發(fa)展。我國聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑工(gong)業(ye)也顯(xian)示了較快的(de)(de)增(zeng)長(chang)勢(shi)頭，技(ji)術開(kai)發(fa)也取(qu)得了很(hen)大的(de)(de)進(jin)展。隨著聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)用途的(de)(de)逐漸拓展和人類(lei)環保意(yi)識(shi)的(de)(de)不斷(duan)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(ben)二異氰酸(suan)酯（簡稱TDI）改性樹(shu)酯（溶(rong)于醋酸乙(yi)酯成為溶(rong)液）100份(fen)

B組份固化劑TDI的羥基(ji)化合(he)物(wu)的改性物(wu)10～50份

本法適用于金(jin)屬與(yu)金(jin)屬之間的粘合。

配方二：

A組份100份(fen)

B組份10份

本法(fa)適(shi)用于一般(ban)材料(liao)之間(jian)的粘合。

配方三：

A組(zu)份100份

B組(zu)份5—10份

本(ben)法適用于紙張、皮革(ge)、木材之(zhi)間的粘合。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩個(ge)組份準確秤量后，均勻混合。然后涂刷(shua)到需(xu)要粘合的(de)物體表面上，第一次(ci)涂刷(shua)后，過(guo)5分鐘，再涂第二次，涂層不(bu)要太厚，過10—20

分鐘將物體粘合。最好在0.3～0.5公斤/厘米的(de)壓力下加(jia)壓5分鐘至10小時。

固化時間：室溫時5—10天

100℃時(shi)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

苯乙烯49.75份

過氧化二苯甲酰0.5份(fen)

以上于20—80℃時溶化混合均勻(yun)。

施工(gong)與固化大致與雙組份類似，本品(pin)適用(yong)于電器材料的封裝。

注意(yi)：以(yi)上配方僅供(gong)參考。