​

摘 要我國聚氨酯膠粘劑的研發起步于上世紀60年代。80年代以後，我國對水性聚氨酯的研究更為活躍，但與國外水性聚氨酯膠粘劑系列化大工業的水平相比仍處于開發階段。90年代，各行各業引進了衆多的生産線，一批三資企業相繼建立，進口的産品迫切需要國産化。相關的科研院所和生産單位加大開發力度，新産品不斷湧現。

聚氨酯膠粘劑是指在分子鍊中含有氨基甲酸酯基團或異氰酸酯基的膠粘劑。按反應組成分類按反應組成可分為多異氰酸酯膠黏劑、含異氰酸酯基的聚氨酯膠黏劑、含羟基聚氨酯膠黏劑和聚氨酯樹脂膠黏劑。按用途與特性分類按用途與特性分類可分為通用型膠黏劑、食品包裝用膠黏劑、鞋用膠黏劑、紙塑複合用膠黏劑、建築用膠黏劑、結構用膠黏劑、超低溫用膠黏劑、發泡型膠黏劑、厭氧型膠黏劑、導電性膠黏劑、熱熔型膠黏劑、壓敏型膠黏劑、封閉型膠黏劑、水性膠黏劑以及密封膠黏劑等。但無論是哪種聚氨酯膠粘劑，都是體系中的異氰酸酯基團與體系内或者體系外含活潑氫的物質發生反應，生成聚氨酯基團或者聚脲，從而使得體系強度大大提高而實現粘接的目的。迄今為止，除了原有的膠種外，無溶劑聚氨酯結構膠、反應性聚氨酯熱熔膠等國外有的膠種，現在我國基本都有。雖然我國聚氨酯工業已有相當規模，但與發達國家相比仍有很大差距，主要是産量不大，技術水平仍較低。聚氨酯膠粘劑究竟具有哪些特性？它又應用于哪些領域呢？今天就由上海曹氏化工科技發展有限公司給大家做一些簡單介紹吧!

一、聚氨酯膠粘劑的特性

1、粘結力強，初粘力大，适用範圍廣

由于聚氨酯膠粘劑分子鍊中的－NCO可以和多種含活潑氫的官能團反應，形成界面化學鍵結合，因此對多種材料具有極強的粘附性能。不僅可以粘結多孔性的材料，如泡沫塑料、陶瓷、木材、織物等，還可以粘接多種金屬、無機材料、塑料、橡膠和皮革等，是一種适用範圍很廣的膠粘劑。

2、突出的耐低溫性能

在極低的溫度下，一般的高分子材料都轉化為玻璃态而變脆，而聚氨酯膠粘劑即使在－250℃以下仍能保持較高的剝離強度，同時其剪切強度随着溫度的降低反而大幅度上升。

二、聚氨酯膠粘劑的缺點及改進方法

1、聚氨酯膠粘劑中遊離的異氰酸酯單體具有較大的毒性。可采用端羟基多元環氧化合物與端異氰酸酯基聚氨酯預聚物制得環氧基聚氨酯，再與多胺化合物配制成聚氨酯膠粘劑。該膠粘劑兼具環氧樹脂和聚氨酯的優異性能，而且幾乎不含遊離的異氰酸酯單體，固體份含量高。聚氨酯膠粘劑正朝着水性和無溶劑的環保綠色膠粘劑方向發展。

2、聚氨酯膠粘劑在室溫下通常固化較慢，完全固化有時長達數天，如采用多組分複配可以明顯縮短室溫固化時間，更方便适用。

3、聚氨酯膠粘劑的耐高溫性能遠不如其耐低溫性能，如用在食品包裝複合薄膜中，則需要其具有耐蒸煮性。引人納米粒子可顯著提高其耐熱性、拉伸強度、抗剪強度以及剝離強度等，但加入的納米材料要适當，若加入過多則可能會破壞部分大分子中硬段的有序排列而使力學性能下降。

三、聚氨酯膠粘劑的應用

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、複合材料和塑料，造成汽車用膠粘劑和密封膠的需求量持續增長。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複合材料的結構膠粘劑、内裝件用雙組分聚氨酯膠粘劑以及水性聚氨酯膠粘劑等。汽車内飾件也是膠粘劑用量增長快速的一個領域。在過去相當長的一段時間内，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，由于其塗膜沒有交聯，分子質量較低，因而其耐水性、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

随着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，小木材拼大闆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标志。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、酚醛樹脂及三聚氰氨甲醛樹脂，但由于遊離的甲醛存在，産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将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态的，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)粘接。單組分聚氨酯膠粘劑在測試中所表現出的幹、濕強度均要好于酚醛膠粘劑。粘接前，在粘接基材表面塗布羟甲基間苯二酚(HMR)偶合劑可以提高粘接強度，HMR可以加強所有熱固型木材膠粘劑的粘接強度。當木材表面預塗HMR偶合劑時，單組分聚氨酯膠粘劑的強度和耐久性可以滿足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曆三代後，随着全球性環保意識的提高，以及石油危機的加劇，促使第四代環保無溶劑型和水基型鞋用粘膠劑的出現。近年來，水性聚氨酯的制備工藝已日趨成熟。對于一些低極性鞋材如SBS等材質的粘接，聚氨酯膠粘劑的剝離強度達不到要求。通過添加增粘樹脂等進行改性，可開發出具有結晶度高、結晶速度快、内聚強度大和剝離強度較理想等特點的聚氨酯鞋用膠粘劑。

4、包裝用聚氨酯膠粘劑

軟包裝又稱軟罐頭，以其輕質方便、保鮮期長、衛生、易貯存運輸、易拆開、垃圾量少及貨架效應良好等獨特的綜合性能，現已超過硬包裝如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯膠粘劑由于其優異的性能，可将不同性質的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐油、耐藥品、透明、耐磨等各種性能的軟包裝用複合薄膜。目前在國内外市場中，聚氨酯膠粘劑已經成為軟包裝用複合薄膜加工的主要膠粘劑。在國内膠粘劑市場中，包裝用複合薄膜制造業中，聚氨酯膠粘劑用量僅次于制鞋業而居第二位。

用于包裝的聚氨酯膠粘劑品種繁多，如水基聚氨酯膠粘劑、熱熔型聚氨酯膠粘劑、溶劑型聚氨酯膠粘劑、無溶劑型聚氨酯膠粘劑。其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為兩類，一類是熱塑性聚氨酯彈性體熱熔膠，另一類是反應型熱熔膠。熱塑性熱熔膠的主要缺點是粘度較高，故對塗布表觀質量的影響較大。反應型聚氨酯熱熔膠粘劑是在傳統熱熔膠基礎上發展起來的一類新型膠粘劑，它不僅有傳統熱熔膠初粘性好和後固化性能優的特點，又具有聚氨酯的組成結構多變和性能調節範圍大的優點，對多種基材具有優良的粘接性能。

另外，在包裝用水性聚氨酯膠方面，由于乳化劑的使用或分子中親水性離子基團的引入，使其耐水性降低，近年來，對提高其耐水性的研究已成為熱點。同時由于水的熱容較大，故如何提高其固含量從而提高其幹燥速度，也是目前亟待解決的問題之一。

5、建築用聚氨酯膠粘劑

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拟的優點，即優良的耐低溫、耐溶劑、耐老化、耐臭氧及耐細菌性能，在建築鋪裝材料的應用中發揮着重要作用。廣泛應用于彈性橡膠地墊、硬質橡膠地磚和鋪設塑膠跑道運動場中。

新型雙組分聚氨酯膠粘劑突破傳統膠粘劑剪切強度與剝離強度的矛盾，可使兩者同時達到較高使用強度，在建築用鋼闆的粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易産生形變，而且室溫可調固化速度，使該聚氨酯膠在使用上方便易行，應用廣泛。聚氨酯膠粘劑在建築用PVC材料粘接，夾心闆生産以及建築防水塗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适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、強附着、幹性可調、色彩鮮豔、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适應性。

聚氨酯—聚丙烯酸酯作為水性油墨的連接料，在油墨薄膜印刷品幹燥過程中，綜合了聚氨酯膠粘劑和聚丙烯酸酯的性能，由此改性得到的乳液對薄膜也具有較好的附着牢度。

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，天江化工的專家提醒，選擇油墨的關鍵在于其應對這幾種基膜均具有良好的附着力。洛陽天江化工新材料有限公司使用分子中含有羟基的氯乙烯－丙烯酸羟乙酯共聚物與大分子二元醇、小分子擴鍊劑、甲苯二異氰酸酯共同反應所制得的新型聚氨酯膠粘劑，能有效地提高彩印油墨的品質。

7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑

近20年來，在書籍裝訂中，熱熔膠的應用已經獲得了迅猛發展。其原因主要是低價平裝書生産有了驚人的增長，與此同時産生了無線裝訂工藝，由于EVA熱熔膠具有很好的粘接性和彈性，目前國内市場上使用的書籍裝訂熱熔膠絕大部分為EVA型熱熔膠。但EVA型熱熔膠價格昂貴，而且EVA型熱熔膠具有記憶性等缺點。聚氨酯熱熔膠則可彌補以上缺陷，該膠粘劑生産工藝簡單，成本低廉，膠粘劑的彈性、韌性好，粘接強度高，膠粘劑可以反複熔化使用，産品利用率高，具有更廣闊的應用前景。

8、其它

聚氨酯膠粘劑由于其優異的粘接特性，在航天器材的粘接、文物保護與修複、軍工産業、文具用品、醫療衛生等方面發揮越來越重要的作用。

四、結語

聚氨酯膠粘劑以其優異的性能廣泛應用于各個領域，日漸成為人類生活中重要的合成材料。随着聚氨酯用途的逐漸拓展和人類環保意識的不斷增強，目前，世界聚氨酯膠粘劑工業正向适應環境保護、安全衛生、資源回收等方向發展。我國聚氨酯膠粘劑工業也顯示了較快的增長勢頭，技術開發也取得了很大的進展。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!