【聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑】聚(ju)氨酯(zhi)粘(zhan)合劑配方(fang)有(you)哪些 聚(ju)氨酯(zhi)粘(zhan)合劑原理(li)

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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，-起始粘力高，有比較好的抗沖擊性(xing)能，剪(jian)切強(qiang)度(du)和剝離(li)強(qiang)度(du)，耐冷水，耐油，耐稀酸。用(yong)途廣泛，可以(yi)粘合非金(jin)屬與(yu)(yu)非金(jin)屬，非金(jin)屬與(yu)(yu)金(jin)屬，金(jin)屬與(yu)(yu)金(jin)屬，粘結(jie)力十分(fen)牢固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪種聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑，都是體系(xi)中的異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)基團與體系(xi)內或者體系(xi)外含活潑(po)氫(qing)的物質發生(sheng)反應，生(sheng)成聚氨酯(zhi)基團或者聚脲，從而使得體系(xi)強度大(da)大(da)提高而實現粘接(jie)的目(mu)的。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚(ju)氨酯膠粘劑(ji)是(shi)目(mu)前正(zheng)在迅猛發展(zhan)的(de)(de)(de)聚(ju)氨酯樹脂中(zhong)的(de)(de)(de)一個重要組成(cheng)(cheng)部分(fen)，具有優(you)異的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，在許(xu)多方面(mian)都得到了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用，是(shi)八大合成(cheng)(cheng)膠粘劑(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)重要品種之一。

聚氨酯膠粘(zhan)劑具備優異的抗剪切(qie)強度(du)和抗沖擊(ji)特性(xing)(xing)，適(shi)用于各種(zhong)結構性(xing)(xing)粘(zhan)合領(ling)域，并具備優異的柔韌特性(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(qiang)，同時還具(ju)有優異的緩(huan)沖(chong)、減震功(gong)能。聚氨(an)酯膠(jiao)粘粘劑(ji)的低溫(wen)和超低溫(wen)性能超過所有其他類型的膠(jiao)粘劑(ji)。

水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低或無環境(jing)污染(ran)、不燃等特點(dian)，是聚氨酯膠粘劑的(de)重(zhong)點(dian)發展(zhan)方向。

聚氨(an)酯膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)的(de)多樣性為許多粘(zhan)接難題都(dou)準備了解決的(de)方法，且特別適(shi)用于(yu)其他(ta)類型膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)不能粘(zhan)接或粘(zhan)接有(you)困(kun)難的(de)地(di)方。

此(ci)外，聚氨(an)酯膠粘(zhan)劑還具有韌性可調節、粘(zhan)合工(gong)藝簡(jian)便、極佳的(de)(de)(de)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)以及優良的(de)(de)(de)穩定性等(deng)等(deng)特(te)性。正是(shi)由(you)于(yu)聚氨(an)酯膠粘(zhan)劑這種優良的(de)(de)(de)粘(zhan)接性能(neng)(neng)和對(dui)多種基材的(de)(de)(de)粘(zhan)接適應性，使其應用(yong)領域不斷擴大，在國內(nei)外近年(nian)來成為發(fa)展最(zui)快的(de)(de)(de)膠粘(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(ru)紡織纖(xian)維、金屬、塑料、橡膠(jiao)等）粘(zhan)接。單組(zu)分聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)(ji)在測試中所表(biao)現出的干、濕強度均要好于酚醛膠粘(zhan)劑(ji)(ji)。粘(zhan)接前，在粘(zhan)接基材表(biao)面涂布羥甲基間苯二酚（HMR）偶合劑可以提高(gao)粘(zhan)接強(qiang)度(du)，HMR可以(yi)加強所有(you)熱固型木(mu)(mu)材(cai)膠粘劑的粘接強度。當木(mu)(mu)材(cai)表(biao)面預涂HMR偶合劑(ji)時，單組分(fen)聚氨酯膠粘劑(ji)的(de)強度和(he)耐(nai)久性(xing)可以(yi)滿足大部分(fen)嚴格的(de)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(hou)，隨著全球性環保(bao)意識(shi)的(de)提(ti)高，以及石油(you)危機的(de)加劇(ju)，促使第(di)4代環保無溶劑型(xing)和水(shui)基型(xing)鞋(xie)用粘膠劑的(de)(de)出現。近年來，水(shui)性(xing)(xing)聚氨酯(zhi)的(de)(de)制備工(gong)藝已日趨成熟。對于一些低極性(xing)(xing)鞋(xie)材如SBS等(deng)材質的粘(zhan)接(jie)，聚氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑的剝(bo)離強(qiang)度達不到要求(qiu)。通(tong)過添加增粘(zhan)樹脂等(deng)進行改性，可開(kai)發出具有結晶度高、結晶速度快、內聚強(qiang)度大和(he)剝(bo)離強(qiang)度較理想(xiang)的聚氨(an)酯(zhi)鞋用膠(jiao)粘(zhan)劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟(ruan)包裝(zhuang)又稱軟(ruan)罐(guan)頭，以其輕質方便、保鮮(xian)期長、衛生、易(yi)貯存運輸、易(yi)拆開、垃圾量少(shao)及貨(huo)架效應良(liang)好等(deng)獨(du)特的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，現已超過(guo)硬包裝(zhuang)如(ru)塑料、玻璃瓶和罐(guan)等(deng)。聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)由于其優異的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，可將不同(tong)性(xing)(xing)質的(de)(de)(de)薄膜材料粘(zhan)(zhan)接(jie)在一起得到耐寒、耐油、耐藥(yao)品、透(tou)明、耐磨等(deng)各種性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)軟(ruan)包裝(zhuang)用復(fu)合(he)(he)薄膜。目前在國(guo)(guo)內外市場(chang)中，聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)已經成(cheng)為軟(ruan)包裝(zhuang)用復(fu)合(he)(he)薄膜加工的(de)(de)(de)主要膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)。在國(guo)(guo)內膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)市場(chang)中，包裝(zhuang)用復(fu)合(he)(he)薄膜制造業中，聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)用量僅次于制鞋業而(er)居第二(er)位。用于包裝(zhuang)的(de)(de)(de)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)品種繁多，如(ru)水基聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、熱熔型(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、溶劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)、無(wu)溶劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)。

其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：

1）熱塑性聚氨(an)酯(zhi)彈性體熱熔膠：

2）反應型熱熔膠。

熱(re)塑性(xing)熱(re)熔膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)主(zhu)要缺點是粘(zhan)度較高(gao)(gao)，故對涂(tu)布表觀質量的(de)(de)(de)影(ying)響較大(da)。反應型(xing)(xing)聚氨酯(zhi)(zhi)熱(re)熔膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)是在(zai)傳統熱(re)熔膠(jiao)(jiao)基礎上發展(zhan)起來(lai)的(de)(de)(de)一類新型(xing)(xing)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)，它不(bu)僅有(you)傳統熱(re)熔膠(jiao)(jiao)初粘(zhan)性(xing)好和后(hou)固(gu)化性(xing)能優(you)的(de)(de)(de)特點，又(you)具有(you)聚氨酯(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)組成(cheng)結構多(duo)變和性(xing)能調節(jie)范圍大(da)的(de)(de)(de)優(you)點，對多(duo)種基材(cai)具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)粘(zhan)接性(xing)能。另外，在(zai)包(bao)裝用(yong)水(shui)性(xing)聚氨酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)方面，由于乳化劑(ji)的(de)(de)(de)使用(yong)或分子(zi)中親水(shui)性(xing)離子(zi)基團的(de)(de)(de)引入，使其(qi)耐水(shui)性(xing)降低，近年來(lai)，對提高(gao)(gao)其(qi)耐水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)研究已(yi)成(cheng)為熱(re)點。同(tong)時由于水(shui)的(de)(de)(de)熱(re)容(rong)較大(da)，故如何(he)提高(gao)(gao)其(qi)固(gu)含量從而提高(gao)(gao)其(qi)干燥速度，也是目(mu)前亟待解決(jue)的(de)(de)(de)問題(ti)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(fan)應用(yong)于彈性(xing)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)地墊、硬(ying)質橡(xiang)膠(jiao)(jiao)地磚和(he)鋪設塑膠(jiao)(jiao)跑道運動(dong)場中。新型雙組分聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑突破傳統膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑剪切強度與剝離強度的(de)矛盾，可使(shi)兩(liang)者同(tong)時達(da)到較高(gao)使(shi)用(yong)強度，在建筑用(yong)鋼板的(de)粘(zhan)接(jie)中體現出優異的(de)性(xing)能，粘(zhan)接(jie)牢固且(qie)不易(yi)產生(sheng)形(xing)變，而且(qie)室(shi)溫可調固化速度，使(shi)該聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)在使(shi)用(yong)上方便易(yi)行，應用(yong)廣泛(fan)。聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑在建筑用(yong)PVC材料粘接，夾(jia)心板生產以及建筑防(fang)水涂料中都得到(dao)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(bing)稀酸酯作為(wei)水性油墨(mo)的連接料，在油墨(mo)薄膜(mo)(mo)印刷品干(gan)燥過(guo)程中，綜合了聚(ju)氨酯膠粘劑和聚(ju)丙(bing)烯酸酯的性能，由此(ci)改性得到的乳(ru)液對薄膜(mo)(mo)也具有(you)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)烯酸羥(qian)乙酯共聚(ju)物(wu)與大(da)分(fen)子(zi)(zi)二元醇、小分(fen)子(zi)(zi)擴(kuo)鏈(lian)劑、甲苯二異氰酸酯共同反應(ying)，可(ke)制得的新型聚(ju)氨酯膠粘劑，能有(you)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(lai)，在書籍裝訂中，熱熔(rong)膠的應用(yong)已經獲得了迅猛發展。其原(yuan)因主要是(shi)低價平裝書生(sheng)產有了驚人的增(zeng)長(chang)，與(yu)此同時產生(sheng)了無線裝訂工(gong)藝，由于EVA熱熔膠具(ju)有很好的(de)粘接性和(he)彈性，目前國內市場上使用的(de)書籍裝(zhuang)訂(ding)熱熔膠絕大(da)部(bu)分(fen)為EVA型熱熔膠。但EVA型熱熔膠(jiao)價格昂貴，而(er)且EVA型熱(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)具(ju)有記憶性等缺點。聚(ju)氨酯(zhi)熱(re)熔(rong)(rong)膠(jiao)則可彌(mi)補以上缺陷，該膠(jiao)粘劑生產(chan)工藝(yi)簡(jian)單(dan)，成本(ben)低廉(lian)，膠(jiao)粘劑的彈性、韌性好，粘接強度高，膠(jiao)粘劑可以反復熔(rong)(rong)化(hua)使用，產(chan)品利(li)用率(lv)高，具(ju)有更廣闊的應用前景。

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(ru)一個凸型擋臺,每個擋臺兩邊各需灌注(zhu)聚氨酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)約17.8kg,每(mei)公里雙(shuang)軌無砟軌道建設需聚氨酯灌封膠粘劑7噸(dun)以上。除了在鐵路鋪設方面(mian)外，高(gao)速(su)列(lie)車(che)的生產對于聚(ju)氨酯(zhi)膠粘劑的使用需求也大(da)大(da)增(zeng)加，聚(ju)氨酯(zhi)在車(che)輛上承擔著玻(bo)璃(li)粘接(jie)、地板粘接(jie)、嵌縫(feng)填充、密(mi)封(feng)防水等各種必不可少的作用，在車(che)輛上，按照動(dong)車(che)組CRH3為基礎，單節(jie)車廂用聚(ju)氨酯(zhi)膠約(yue)84.07L折(zhe)算約合(he)為109.3Kg，主要應用(yong)于(yu)車窗玻(bo)璃的粘接密(mi)封及(ji)部分填充部位的密(mi)封。

9、其它

聚氨酯膠(jiao)粘劑由于其(qi)優(you)異的粘接特性，在航天器(qi)材的粘接、文(wen)物保護與修復、軍工產業、文(wen)具(ju)用(yong)品、醫療衛生等(deng)方面發揮越來(lai)越重要的作用(yong)。

聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑以其優異的(de)(de)性(xing)能廣泛應(ying)用(yong)于各個領域，日漸成(cheng)為(wei)人類生活中重要的(de)(de)合成(cheng)材料。目前，世(shi)界(jie)聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑工業正向適應(ying)環境(jing)保護、安全衛生、資源回收等方向發展(zhan)。我(wo)國(guo)聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑工業也顯示了較快的(de)(de)增(zeng)長勢(shi)頭，技術開發也取得了很大的(de)(de)進(jin)展(zhan)。隨(sui)著聚氨酯(zhi)用(yong)途的(de)(de)逐漸拓展(zhan)和(he)人類環保意(yi)識的(de)(de)不(bu)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(fen)甲苯二(er)異(yi)氰酸(suan)酯（簡(jian)稱TDI）改性(xing)樹酯(zhi)（溶(rong)于醋酸乙酯(zhi)成為溶(rong)液(ye)）100份

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

本法適用于金屬(shu)與金屬(shu)之間(jian)的(de)粘合。

配方二：

A組份100份

B組份10份(fen)

本法適(shi)用(yong)于(yu)一般材料(liao)之(zhi)間的粘合(he)。

配方三：

A組(zu)份(fen)100份

B組份(fen)5—10份

本法適用于紙張、皮革、木材(cai)之間的粘合。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩個組(zu)份準確秤量后(hou)，均勻混合(he)。然后(hou)涂(tu)(tu)刷到(dao)需(xu)要粘(zhan)合(he)的物體表(biao)面上，第一次涂(tu)(tu)刷后(hou)，過5分鐘，再涂(tu)(tu)第二次(ci)，涂(tu)(tu)層不(bu)要太厚，過(guo)10—20

分鐘將物體粘合。最好在0.3～0.5公斤/厘米的壓(ya)力下加壓(ya)5分鐘至10小時(shi)。

固化時間：室溫時5—10天

100℃時(shi)1.5～2小時

130℃時0.5小時(shi)

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(fen)

苯乙烯49.75份

過氧化二苯甲酰0.5份

以上于20—80℃時溶(rong)化混合均勻(yun)。

施工與(yu)固化大(da)致與(yu)雙(shuang)組份類(lei)似，本品適用于(yu)電器材料的(de)封裝。

注意(yi)：以上配(pei)方僅供參考(kao)。