【聚氨(an)(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑(ji)(ji)】聚氨(an)(an)酯(zhi)粘(zhan)合(he)劑(ji)(ji)配方有哪(na)些 聚氨(an)(an)酯(zhi)粘(zhan)合(he)劑(ji)(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)始粘力高(gao)，有比較好的(de)抗(kang)沖擊性能，剪切強度(du)和剝離強度(du)，耐冷水，耐油，耐稀(xi)酸(suan)。用(yong)途廣泛，可(ke)以(yi)粘合非(fei)(fei)金屬與非(fei)(fei)金屬，非(fei)(fei)金屬與金屬，金屬與金屬，粘結力十(shi)分(fen)牢固。

聚氨酯粘合劑原理

無論哪(na)種聚氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)劑，都(dou)是體(ti)(ti)系(xi)中的異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)基團(tuan)與體(ti)(ti)系(xi)內或(huo)者體(ti)(ti)系(xi)外含活潑氫的物質發生反應，生成聚氨(an)酯(zhi)基團(tuan)或(huo)者聚脲，從而使得體(ti)(ti)系(xi)強度大大提高而實現(xian)粘(zhan)接的目的。

聚氨酯粘合劑的分類和應用

聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠粘劑是(shi)目前正在(zai)迅猛(meng)發展的(de)(de)(de)聚(ju)氨(an)酯(zhi)樹脂中的(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)(zhong)要組成部分，具有優異的(de)(de)(de)性能，在(zai)許多(duo)方面都得到了廣泛的(de)(de)(de)應用，是(shi)八大合成膠粘劑中的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要品種之一(yi)。

聚氨酯膠粘劑具備優(you)異的抗(kang)剪切強度和抗(kang)沖擊特性，適用(yong)于各種結構(gou)性粘合領域，并具備優(you)異的柔(rou)韌特性。

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(ying)過渡層(ceng)，不僅粘接力強，同時(shi)還具有(you)(you)優異的(de)緩沖、減震功能。聚氨酯膠粘粘劑(ji)的(de)低溫和超(chao)低溫性能超(chao)過所(suo)有(you)(you)其他類型的(de)膠粘劑(ji)。

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

聚(ju)氨酯(zhi)膠粘(zhan)(zhan)(zhan)劑的多樣性(xing)為許多粘(zhan)(zhan)(zhan)接難題都準備了解決的方法(fa)，且特別適用于其(qi)他類(lei)型膠粘(zhan)(zhan)(zhan)劑不能(neng)粘(zhan)(zhan)(zhan)接或粘(zhan)(zhan)(zhan)接有困難的地方。

此(ci)外，聚氨酯膠粘(zhan)劑還具有韌性(xing)可調節(jie)、粘(zhan)合(he)工藝簡便(bian)、極佳的(de)(de)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)以及(ji)優良(liang)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)特性(xing)。正是由于聚氨酯膠粘(zhan)劑這種優良(liang)的(de)(de)粘(zhan)接(jie)性(xing)能(neng)和對多種基材的(de)(de)粘(zhan)接(jie)適應性(xing)，使其應用(yong)領域不(bu)斷擴大(da)，在國內外近(jin)年來成為發展最快的(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)紡織纖維、金(jin)屬、塑料、橡膠(jiao)等）粘接(jie)。單組分聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘劑在(zai)測試(shi)中所表現出的干(gan)、濕強度均要好于酚醛膠(jiao)粘劑。粘接(jie)前，在(zai)粘接(jie)基(ji)材(cai)表面涂布羥甲基(ji)間苯二酚（HMR）偶合劑(ji)可以提高(gao)粘接強度，HMR可以加(jia)強(qiang)所有(you)熱固型(xing)木材膠粘(zhan)劑(ji)的粘(zhan)接強(qiang)度。當(dang)木材表面預(yu)涂HMR偶合劑(ji)時，單組分聚氨酯膠(jiao)粘劑(ji)的(de)強度和耐(nai)久性可以滿足大部(bu)分嚴格(ge)的(de)測試要(yao)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(qiu)性(xing)環(huan)保意識的提高，以及石油危機的加劇，促使第(di)4代環保(bao)無溶劑型和水基型鞋(xie)用(yong)粘膠(jiao)劑的(de)出現。近年來，水性聚氨酯(zhi)的(de)制(zhi)備工藝已日趨成熟。對于一些低極性鞋(xie)材(cai)如SBS等材質的(de)粘(zhan)接，聚(ju)氨酯膠(jiao)粘(zhan)劑的(de)剝離(li)強度達不到要求。通過添加(jia)增(zeng)粘(zhan)樹脂等進行改性，可開發(fa)出具有結(jie)晶度高、結(jie)晶速度快、內聚(ju)強度大和剝離(li)強度較理想(xiang)的(de)聚(ju)氨酯鞋用膠(jiao)粘(zhan)劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)又(you)稱軟罐頭，以其輕質方(fang)便、保(bao)鮮期長、衛(wei)生(sheng)、易貯存運輸、易拆開、垃(la)圾量少及貨架效應良好等獨特的(de)綜合性(xing)能(neng)，現已超過硬包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)如(ru)塑料(liao)、玻璃瓶和罐等。聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)由于(yu)(yu)(yu)其優異的(de)性(xing)能(neng)，可將不同性(xing)質的(de)薄(bo)(bo)膜(mo)材料(liao)粘(zhan)接在一起得到耐寒、耐油(you)、耐藥品、透(tou)明、耐磨等各種(zhong)性(xing)能(neng)的(de)軟包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)用(yong)(yong)復合薄(bo)(bo)膜(mo)。目前(qian)在國(guo)內外市場(chang)中(zhong)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)已經成為軟包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)用(yong)(yong)復合薄(bo)(bo)膜(mo)加工的(de)主要膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)。在國(guo)內膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)市場(chang)中(zhong)，包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)用(yong)(yong)復合薄(bo)(bo)膜(mo)制(zhi)造業中(zhong)，聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)用(yong)(yong)量僅次于(yu)(yu)(yu)制(zhi)鞋業而(er)居第(di)二位。用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)包(bao)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)品種(zhong)繁多，如(ru)水基聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、熱熔型(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、溶(rong)劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(zhi)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)、無溶(rong)劑(ji)(ji)型(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)(an)(an)酯(zhi)(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(lei)：

1）熱塑(su)性(xing)聚(ju)氨(an)酯彈性(xing)體熱熔膠：

2）反應(ying)型(xing)熱熔(rong)膠。

熱(re)塑性(xing)熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)主(zhu)要缺點(dian)是粘(zhan)度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，故對(dui)涂布表(biao)觀質(zhi)量的(de)(de)影響較(jiao)(jiao)大(da)。反應型聚(ju)氨(an)(an)酯熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑是在傳統熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)基礎上發展起(qi)來的(de)(de)一類新型膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)劑，它不僅有傳統熱(re)熔膠(jiao)(jiao)(jiao)初粘(zhan)性(xing)好(hao)和(he)(he)后固化(hua)性(xing)能優(you)的(de)(de)特點(dian)，又具有聚(ju)氨(an)(an)酯的(de)(de)組(zu)成結構多變和(he)(he)性(xing)能調(diao)節范圍(wei)大(da)的(de)(de)優(you)點(dian)，對(dui)多種(zhong)基材具有優(you)良(liang)的(de)(de)粘(zhan)接性(xing)能。另外，在包裝(zhuang)用水性(xing)聚(ju)氨(an)(an)酯膠(jiao)(jiao)(jiao)方(fang)面，由(you)于(yu)乳化(hua)劑的(de)(de)使(shi)用或分子(zi)中親水性(xing)離子(zi)基團(tuan)的(de)(de)引入，使(shi)其耐水性(xing)降低(di)，近年來，對(dui)提高(gao)(gao)其耐水性(xing)的(de)(de)研究(jiu)已成為熱(re)點(dian)。同時由(you)于(yu)水的(de)(de)熱(re)容較(jiao)(jiao)大(da)，故如何提高(gao)(gao)其固含量從而(er)提高(gao)(gao)其干(gan)燥(zao)速度，也是目前亟(ji)待解決的(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(fan)應用(yong)于彈性橡(xiang)膠(jiao)地墊(dian)、硬質橡(xiang)膠(jiao)地磚和鋪設塑膠(jiao)跑道運動場(chang)中。新型雙組分(fen)聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘劑突破(po)傳(chuan)統(tong)膠(jiao)粘劑剪切(qie)強(qiang)度與剝離強(qiang)度的矛盾(dun)，可(ke)使兩者同時達到較高使用(yong)強(qiang)度，在建(jian)筑用(yong)鋼板的粘接中體現出優(you)異的性能，粘接牢固(gu)且不易產生形變，而(er)且室(shi)溫可(ke)調(diao)固(gu)化速度，使該聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)在使用(yong)上方便易行(xing)，應用(yong)廣泛(fan)。聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠(jiao)粘劑在建(jian)筑用(yong)PVC材料粘接，夾心板生產以(yi)及(ji)建筑防水涂料中都得到廣泛使(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(ju)丙稀酸酯(zhi)(zhi)作為水(shui)性(xing)油墨(mo)的連接料，在油墨(mo)薄膜(mo)印(yin)刷(shua)品干(gan)燥過(guo)程中，綜合了(le)聚(ju)氨酯(zhi)(zhi)膠粘(zhan)劑和(he)聚(ju)丙烯酸酯(zhi)(zhi)的性(xing)能，由此改性(xing)得到的乳(ru)液對薄膜(mo)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-丙烯酸(suan)羥乙酯(zhi)共(gong)聚(ju)物(wu)與大分子二元醇、小分子擴鏈劑、甲苯二異氰(qing)酸(suan)酯(zhi)共(gong)同反應，可制得的(de)新型聚(ju)氨酯(zhi)膠粘劑，能有效地(di)提(ti)高(gao)彩印(yin)油墨的(de)品質。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年來，在書籍裝(zhuang)訂中(zhong)，熱熔膠(jiao)的(de)應用已經獲得(de)了(le)迅猛(meng)發展(zhan)。其原因主(zhu)要(yao)是低(di)價平裝(zhuang)書生產有了(le)驚人的(de)增長，與此同時產生了(le)無線裝(zhuang)訂工藝，由于EVA熱熔膠具(ju)有很好的粘接性和彈(dan)性，目前(qian)國內市場上使用的書籍裝(zhuang)訂(ding)熱熔膠絕大部分為EVA型(xing)熱熔膠。但(dan)EVA型熱熔膠價格(ge)昂(ang)貴，而且EVA型熱熔(rong)膠(jiao)具有記(ji)憶性(xing)等缺點。聚氨酯熱熔(rong)膠(jiao)則可(ke)彌補以上缺陷(xian)，該(gai)膠(jiao)粘劑生(sheng)產工藝簡單，成(cheng)本低廉，膠(jiao)粘劑的彈性(xing)、韌性(xing)好，粘接強度高，膠(jiao)粘劑可(ke)以反復(fu)熔(rong)化使用，產品(pin)利用率高，具有更廣(guang)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,單軌每(mei)5米嵌入一個凸型擋臺,每(mei)個擋臺兩邊各(ge)需灌(guan)注聚氨酯膠(jiao)粘劑約(yue)17.8kg,每公里雙(shuang)軌無砟軌道建設需聚氨(an)酯灌封膠粘劑7噸以上。除了在(zai)(zai)鐵路鋪設方面外(wai)，高速列車(che)(che)的生產對于聚氨酯膠(jiao)粘劑的使用需求也(ye)大(da)(da)大(da)(da)增加，聚氨酯在(zai)(zai)車(che)(che)輛(liang)上承擔著玻璃粘接(jie)、地板粘接(jie)、嵌縫填(tian)充、密(mi)封防水(shui)等各種必不可(ke)少(shao)的作用，在(zai)(zai)車(che)(che)輛(liang)上，按照(zhao)動車(che)(che)組CRH3為(wei)基(ji)礎，單(dan)節車廂用聚氨酯(zhi)膠約84.07L折算(suan)約合為109.3Kg，主要應用于(yu)車窗玻璃的粘接密(mi)封及(ji)部(bu)分填充部(bu)位的密(mi)封。

9、其它

聚氨酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)由于其優(you)異的粘(zhan)接(jie)特(te)性，在航天器材的粘(zhan)接(jie)、文物保護與修復、軍(jun)工(gong)產業、文具用(yong)品、醫療衛生等方面發(fa)揮越來(lai)越重(zhong)要的作(zuo)用(yong)。

聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)以(yi)其優異的性能廣泛應用(yong)于各個領(ling)域，日漸成為人(ren)類生活中重要的合成材料。目前，世界(jie)聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)工(gong)業(ye)正向適應環(huan)境保(bao)護、安全衛生、資(zi)源回(hui)收(shou)等(deng)方向發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)。我國(guo)聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)工(gong)業(ye)也(ye)顯示了(le)較快(kuai)的增長勢(shi)頭(tou)，技(ji)術開發(fa)也(ye)取得了(le)很大的進展(zhan)(zhan)(zhan)。隨著聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)用(yong)途的逐漸拓展(zhan)(zhan)(zhan)和人(ren)類環(huan)保(bao)意識的不斷增強(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(ben)二異(yi)氰酸(suan)酯（簡稱TDI）改性樹酯(zhi)（溶于醋(cu)酸乙(yi)酯(zhi)成(cheng)為溶液）100份

B組份(fen)固化劑(ji)TDI的羥基(ji)化合物的改性物10～50份

本法適用于金屬(shu)與金屬(shu)之(zhi)間的粘合。

配方二：

A組份100份

B組份10份

本(ben)法適用于一般(ban)材料之(zhi)間的粘合。

配方三：

A組份100份

B組份(fen)5—10份(fen)

本(ben)法(fa)適用于(yu)紙張(zhang)、皮革、木材之間(jian)的粘合(he)。

施工方法：使用前，將（A）、（B）兩個組(zu)份(fen)準確秤(cheng)量后(hou)(hou)，均勻混合(he)(he)。然后(hou)(hou)涂刷到需要粘合(he)(he)的物(wu)體表面上，第一次涂刷后(hou)(hou)，過(guo)5分鐘(zhong)，再涂第二次(ci)，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(gong)斤/厘米(mi)的(de)壓力下加(jia)壓5分(fen)鐘至10小(xiao)時。

固化時間：室溫時5—10天(tian)

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℃時溶化混(hun)合均(jun)勻。

施工(gong)與固化大(da)致(zhi)與雙組份類似，本品適用于(yu)電器材料的封裝。

注意：以上(shang)配方(fang)僅供參考。