【聚(ju)氨酯膠粘劑】聚(ju)氨酯粘合(he)劑配(pei)方有哪些(xie) 聚(ju)氨酯粘合(he)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，-起始粘(zhan)(zhan)(zhan)力(li)高(gao)，有比較(jiao)好(hao)的抗(kang)沖擊性能，剪切強度和剝離(li)強度，耐冷水(shui)，耐油，耐稀酸。用途廣泛，可(ke)以粘(zhan)(zhan)(zhan)合非(fei)金(jin)屬與非(fei)金(jin)屬，非(fei)金(jin)屬與金(jin)屬，金(jin)屬與金(jin)屬，粘(zhan)(zhan)(zhan)結力(li)十分牢固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪(na)種聚氨酯膠粘劑，都是(shi)體(ti)系(xi)中的(de)(de)(de)異氰酸酯基團與體(ti)系(xi)內或者(zhe)體(ti)系(xi)外含活(huo)潑(po)氫的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)發生反應(ying)，生成聚氨酯基團或者(zhe)聚脲，從而(er)使得體(ti)系(xi)強度大大提高而(er)實現粘接的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚(ju)氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)是目前正在迅猛發展(zhan)的聚(ju)氨(an)酯樹(shu)脂(zhi)中的一個重(zhong)要(yao)組成部分，具有(you)優(you)異的性能，在許多方面都得到了廣泛(fan)的應用，是八(ba)大合成膠(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)中的重(zhong)要(yao)品種之(zhi)一。

聚氨酯膠粘劑具備優異(yi)(yi)的(de)抗(kang)剪切強度和(he)抗(kang)沖擊特(te)性(xing)，適用(yong)于(yu)各種(zhong)結構(gou)性(xing)粘合領(ling)域(yu)，并具備優異(yi)(yi)的(de)柔韌(ren)特(te)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，不僅粘(zhan)接力強，同時(shi)還具(ju)有(you)優異的(de)緩沖(chong)、減震功能。聚氨酯膠粘(zhan)粘(zhan)劑(ji)的(de)低(di)溫和(he)超(chao)低(di)溫性能超(chao)過(guo)所有(you)其他類(lei)型的(de)膠粘(zhan)劑(ji)。

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

聚氨酯膠粘劑的(de)多樣性為許(xu)多粘接難(nan)題都準備了解決的(de)方(fang)法，且特別適用于其他類型膠粘劑不能粘接或粘接有困難(nan)的(de)地方(fang)。

此外，聚氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑還具有韌性(xing)可調節、粘(zhan)合工藝簡便、極佳的耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)以(yi)及優(you)良的穩定(ding)性(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)特性(xing)。正是(shi)由于聚氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑這種優(you)良的粘(zhan)接性(xing)能(neng)和對多種基材的粘(zhan)接適應性(xing)，使其應用領域不斷擴大，在國內外近年來成(cheng)為發展(zhan)最快的膠(jiao)粘(zhan)劑。

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(liao)、橡膠等）粘接(jie)。單(dan)組分聚(ju)氨酯膠粘劑在(zai)測(ce)試中所表現出的干(gan)、濕強度(du)均要好于酚醛(quan)膠粘劑。粘接(jie)前(qian)，在(zai)粘接(jie)基材表面涂布羥甲基間苯(ben)二酚（HMR）偶合劑可以提高(gao)粘接強度，HMR可以加強(qiang)所有熱固型木材膠粘劑(ji)的粘接強(qiang)度。當木材表面(mian)預涂HMR偶合劑(ji)時(shi)，單組(zu)分(fen)聚氨(an)酯膠粘劑(ji)的強(qiang)度(du)和耐久性可以滿足(zu)大部分(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代后，隨著全球性環(huan)保意識的提高，以(yi)及石油(you)危機的加劇，促使第4代環保無溶劑型和水基型鞋用粘膠(jiao)劑的出(chu)現。近(jin)年來，水性聚(ju)氨酯的制備工藝已日趨成熟。對于一(yi)些低極性鞋材如SBS等材質的粘(zhan)接，聚氨酯膠粘(zhan)劑的剝(bo)離(li)強度(du)達不到(dao)要(yao)求。通過(guo)添加增粘(zhan)樹(shu)脂等進行(xing)改性，可開(kai)發出具有結(jie)晶(jing)度(du)高、結(jie)晶(jing)速(su)度(du)快、內聚強度(du)大(da)和剝(bo)離(li)強度(du)較(jiao)理(li)想的聚氨酯鞋(xie)用膠粘(zhan)劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟(ruan)(ruan)(ruan)包(bao)(bao)裝(zhuang)又稱軟(ruan)(ruan)(ruan)罐(guan)頭(tou)，以其輕質方便(bian)、保(bao)鮮期長、衛生(sheng)、易貯(zhu)存運輸、易拆開、垃圾(ji)量(liang)少及貨架效(xiao)應(ying)良好(hao)等獨特的(de)(de)綜合(he)性(xing)能，現(xian)已(yi)超過(guo)硬包(bao)(bao)裝(zhuang)如(ru)塑料、玻璃(li)瓶和罐(guan)等。聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑由于(yu)(yu)其優異的(de)(de)性(xing)能，可將不同性(xing)質的(de)(de)薄(bo)膜材料粘(zhan)(zhan)(zhan)接在(zai)一起得到耐(nai)(nai)(nai)寒(han)、耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)藥品(pin)、透明、耐(nai)(nai)(nai)磨(mo)等各種性(xing)能的(de)(de)軟(ruan)(ruan)(ruan)包(bao)(bao)裝(zhuang)用復合(he)薄(bo)膜。目前在(zai)國內(nei)外市(shi)場中，聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑已(yi)經成為(wei)軟(ruan)(ruan)(ruan)包(bao)(bao)裝(zhuang)用復合(he)薄(bo)膜加(jia)工的(de)(de)主要膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑。在(zai)國內(nei)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑市(shi)場中，包(bao)(bao)裝(zhuang)用復合(he)薄(bo)膜制造業中，聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑用量(liang)僅次(ci)于(yu)(yu)制鞋業而居第二位。用于(yu)(yu)包(bao)(bao)裝(zhuang)的(de)(de)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑品(pin)種繁(fan)多，如(ru)水基(ji)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑、熱熔型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑、溶劑型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑、無溶劑型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑。

其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：

1）熱塑性(xing)聚氨酯彈性(xing)體熱熔膠：

2）反應型熱熔膠。

熱(re)塑(su)性(xing)熱(re)熔(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)主要缺點(dian)是粘(zhan)(zhan)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)，故對(dui)涂布表觀質量的(de)影響(xiang)較(jiao)大。反應型聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯熱(re)熔(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑是在傳統(tong)熱(re)熔(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)基礎(chu)上發展起(qi)來(lai)的(de)一(yi)類新型膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑，它不(bu)僅有(you)傳統(tong)熱(re)熔(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)初粘(zhan)(zhan)性(xing)好(hao)和(he)后固(gu)化性(xing)能(neng)優的(de)特(te)點(dian)，又具有(you)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯的(de)組(zu)成結構(gou)多變和(he)性(xing)能(neng)調節范圍大的(de)優點(dian)，對(dui)多種(zhong)基材具有(you)優良的(de)粘(zhan)(zhan)接(jie)性(xing)能(neng)。另外，在包(bao)裝用(yong)水(shui)性(xing)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)方面，由(you)于乳(ru)化劑的(de)使(shi)用(yong)或分子中親水(shui)性(xing)離(li)子基團的(de)引(yin)入，使(shi)其耐(nai)水(shui)性(xing)降低，近(jin)年來(lai)，對(dui)提(ti)高(gao)(gao)其耐(nai)水(shui)性(xing)的(de)研究已成為熱(re)點(dian)。同時(shi)由(you)于水(shui)的(de)熱(re)容較(jiao)大，故如何提(ti)高(gao)(gao)其固(gu)含量從而提(ti)高(gao)(gao)其干燥速度(du)(du)，也是目前亟待解決的(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]。廣泛應用于彈(dan)性(xing)橡(xiang)膠(jiao)地墊、硬質橡(xiang)膠(jiao)地磚和鋪設(she)塑膠(jiao)跑道運動場中。新型雙組分聚氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑突破傳統(tong)膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑剪切強(qiang)(qiang)度(du)(du)與剝離強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)矛盾，可使兩者同時(shi)達到較(jiao)高(gao)使用強(qiang)(qiang)度(du)(du)，在(zai)(zai)建筑用鋼板(ban)的(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)接中體現出優異的(de)性(xing)能(neng)，粘(zhan)(zhan)(zhan)接牢固(gu)且(qie)不易(yi)(yi)產生(sheng)形變，而且(qie)室溫(wen)可調(diao)固(gu)化速度(du)(du)，使該聚氨(an)酯膠(jiao)在(zai)(zai)使用上方便易(yi)(yi)行，應用廣泛。聚氨(an)酯膠(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑在(zai)(zai)建筑用PVC材料粘(zhan)接，夾心板生產(chan)以及建筑防(fang)水涂料中都得到廣泛使用。

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(xi)酸酯作(zuo)為水性油墨的連接料，在(zai)油墨薄膜印(yin)刷品干(gan)燥(zao)過(guo)程中，綜合(he)了聚(ju)氨酯膠粘劑和聚(ju)丙烯酸酯的性能，由此改性得(de)到的乳液對薄膜也具有較好的附著牢度。

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(yi)酯(zhi)共(gong)聚物(wu)與(yu)大分子(zi)二元醇(chun)、小(xiao)分子(zi)擴(kuo)鏈(lian)劑、甲(jia)苯(ben)二異氰酸(suan)酯(zhi)共(gong)同反應，可制得的新型聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑，能(neng)有效(xiao)地提高彩印油墨的品質(zhi)。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年來，在書(shu)籍(ji)裝(zhuang)訂(ding)中，熱熔膠的應用已(yi)經獲(huo)得(de)了(le)迅(xun)猛發展。其原因主要是低價(jia)平裝(zhuang)書(shu)生產有了(le)驚人的增(zeng)長，與此同(tong)時產生了(le)無線裝(zhuang)訂(ding)工藝，由于EVA熱(re)熔膠具有(you)很好的(de)粘接性和彈性，目前(qian)國(guo)內市場上使用的(de)書籍裝訂熱(re)熔膠絕大部分(fen)為EVA型熱(re)熔膠。但EVA型熱熔膠價格昂貴(gui)，而且(qie)EVA型熱熔膠(jiao)(jiao)具有(you)記憶性(xing)等缺(que)(que)點。聚氨酯熱熔膠(jiao)(jiao)則可彌補以上缺(que)(que)陷(xian)，該膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)生產工(gong)藝簡(jian)單，成本低廉(lian)，膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)的彈性(xing)、韌性(xing)好(hao)，粘接(jie)強(qiang)度高(gao)，膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)可以反(fan)復熔化使用，產品(pin)利用率高(gao)，具有(you)更廣闊的應用前(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,單軌(gui)每5米嵌入一(yi)個凸型擋(dang)臺,每個擋臺兩(liang)邊(bian)各(ge)需灌注聚氨(an)酯膠(jiao)粘劑(ji)約17.8kg,每公(gong)里(li)雙軌無砟(zha)軌道建設需(xu)聚(ju)氨酯灌封(feng)膠粘(zhan)劑(ji)7噸以上(shang)。除(chu)了在鐵(tie)路鋪設方面外，高速列車(che)的生產對于(yu)聚氨(an)酯膠粘劑的使用需求也(ye)大大增加(jia)，聚氨(an)酯在車(che)輛(liang)上(shang)承擔(dan)著(zhu)玻璃粘接、地板粘接、嵌縫填(tian)充、密封防水等(deng)各種必不可(ke)少(shao)的作(zuo)用，在車(che)輛(liang)上(shang)，按照(zhao)動車(che)組(zu)CRH3為(wei)基礎(chu)，單節(jie)車廂(xiang)用聚氨酯膠約84.07L折算約合為109.3Kg，主(zhu)要應用于(yu)車窗玻璃的粘接密(mi)封及(ji)部(bu)分填充(chong)部(bu)位的密(mi)封。

9、其它

聚氨(an)酯膠粘劑由于其優異的(de)(de)粘接特性，在航天器材的(de)(de)粘接、文物保護與修復、軍工產業、文具(ju)用品、醫療衛生等方面(mian)發揮越來(lai)越重要(yao)的(de)(de)作用。

聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑以其(qi)優異的性能廣泛應用于各個領域，日漸成為(wei)人類(lei)生活中重要(yao)的合(he)成材料。目前，世界聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑工業(ye)正向(xiang)適應環境保(bao)護、安全衛生、資源回收等方向(xiang)發展(zhan)。我(wo)國聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑工業(ye)也(ye)顯示了較快的增長勢(shi)頭(tou)，技術(shu)開發也(ye)取得(de)了很大的進展(zhan)。隨著聚(ju)氨酯(zhi)用途的逐漸拓展(zhan)和人類(lei)環保(bao)意(yi)識(shi)的不斷增強(qiang)。

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組份甲苯二異氰酸酯（簡(jian)稱TDI）改(gai)性樹酯（溶于醋酸(suan)乙酯成為溶液）100份

B組份固化(hua)劑TDI的羥基化合物的改(gai)性物10～50份(fen)

本法適用于金(jin)(jin)屬與金(jin)(jin)屬之間的粘(zhan)合。

配方二：

A組份100份

B組(zu)份10份(fen)

本(ben)法(fa)適用于一般材料之間的粘合。

配方三：

A組份100份

B組(zu)份5—10份

本法適用于(yu)紙張、皮革(ge)、木材之間(jian)的粘合。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩(liang)個組份準確秤(cheng)量后(hou)(hou)，均勻混合。然后(hou)(hou)涂(tu)刷到需要粘合的(de)物體表面上，第一(yi)次涂(tu)刷后(hou)(hou)，過5分鐘，再涂第二次，涂層不要太(tai)厚，過(guo)10—20

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

固化時間：室溫時5—10天

100℃時1.5～2小時(shi)

130℃時(shi)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

過氧化二苯甲酰0.5份(fen)

以上于20—80℃時(shi)溶化混合均勻(yun)。

施工與固化大致與雙組份類似，本品適(shi)用(yong)于電器材料的封(feng)裝。

注意(yi)：以(yi)上配方僅供參(can)考。