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【聚氨酯胶粘剂】聚氨酯粘合剂配方有哪些 聚氨酯粘合剂原理
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物总称根据所用原料的不同可制得不同性质不同用途的产品聚氨酯粘合剂是其中的一种具有在室温下即能固化-起始粘力高有比较好的抗冲击性能剪切强度和剥离强度耐冷水耐油耐稀酸用途广泛可以粘合非金属与非金属非金属与金属金属与金属粘结力十分牢固
聚氨酯粘合剂原理
无论哪种聚氨酯胶粘剂都是体系中的异氰酸酯基团与体系内或者体系外含活泼氢的物质发生反应生成聚氨酯基团或者聚脲从而使得体系强度大大提高而实现粘接的目的
聚氨酯粘合剂的分类和应用
聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分具有优异的性能在许多方面都得到了广泛的应用是八大合成胶粘剂中的重要品种之一
聚氨酯胶粘剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性适用于各种结构性粘合领域并具备优异的柔韧特性
聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性能适应不同热膨胀系数基材的粘合它在基材之间形成具有软-硬过渡层不仅粘接力强同时还具有优异的缓冲减震功能聚氨酯胶粘粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂
水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量低或无环境污染不燃等特点是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向
聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了解决的方法且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘接或粘接有困难的地方
此外聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节粘合工艺简便极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等等特性正是由于聚氨酯胶粘剂这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性使其应用领域不断扩大在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂
1汽车用聚氨酯胶粘剂
新型汽车结构中引入大量的轻质金属复合材料和塑料造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯密封胶;粘接玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料的结构胶粘剂内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氨酯胶等汽车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域在过去相当长的一段时间内我国汽车制造业一直从国外进口聚氨酯挡风玻璃胶直到八五期间研制开发这种胶才被列入国家重点科技攻关项目汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯由于其涂膜没有交联分子质量较低因而耐水性耐溶剂性胶膜强度等性能还较差必须对其进行改性以提高其性能聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脲酸酯配合制备的汽车修补清漆不需要高速搅拌设备容易混合在一起具有良好的粘附性能
2木材用聚氨酯胶粘剂
随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身胶粘剂用量的多少已成为衡量木材工业技术发展水平的标志过去人们用的木材胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脲醛树脂酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂但由于游离的甲醛存在产品使用期间会逐渐向周围散发甲醛气体造成环境污染木材加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氨酯胶以期减少对环境的污染木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的在室温下使用通常其粘接强度高柔韧性和耐水性好并能和许多非木基材（如纺织纤维金属塑料橡胶等）粘接单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干湿强度均要好于酚醛胶粘剂粘接前在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚（HMR）偶合剂可以提高粘接强度HMR可以加强所有热固型木材胶粘剂的粘接强度当木材表面预涂HMR偶合剂时单组分聚氨酯胶粘剂的强度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求
3鞋用聚氨酯胶粘剂
我国是一个制鞋大国鞋用胶粘剂的发展经历3代后随着全球性环保意识的提高以及石油危机的加剧促使第4代环保无溶剂型和水基型鞋用粘胶剂的出现近年来水性聚氨酯的制备工艺已日趋成熟对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接聚氨酯胶粘剂的剥离强度达不到要求通过添加增粘树脂等进行改性可开发出具有结晶度高结晶速度快内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂
4包装用聚氨酯胶粘剂
软包装又称软罐头以其轻质方便保鲜期长卫生易贮存运输易拆开垃圾量少及货架效应良好等独特的综合性能现已超过硬包装如塑料玻璃瓶和罐等聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒耐油耐药品透明耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜目前在国内外市场中聚氨酯胶粘剂已经成为软包装用复合薄膜加工的主要胶粘剂在国内胶粘剂市场中包装用复合薄膜制造业中聚氨酯胶粘剂用量仅次于制鞋业而居第二位用于包装的聚氨酯胶粘剂品种繁多如水基聚氨酯胶粘剂热熔型聚氨酯胶粘剂溶剂型聚氨酯胶粘剂无溶剂型聚氨酯胶粘剂
其中常用的聚氨酯热熔胶又可分为2类
1）热塑性聚氨酯弹性体热熔胶
2）反应型热熔胶
热塑性热熔胶的主要缺点是粘度较高故对涂布表观质量的影响较大反应型聚氨酯热熔胶粘剂是在传统热熔胶基础上发展起来的一类新型胶粘剂它不仅有传统热熔胶初粘性好和后固化性能优的特点又具有聚氨酯的组成结构多变和性能调节范围大的优点对多种基材具有优良的粘接性能另外在包装用水性聚氨酯胶方面由于乳化剂的使用或分子中亲水性离子基团的引入使其耐水性降低近年来对提高其耐水性的研究已成为热点同时由于水的热容较大故如何提高其固含量从而提高其干燥速度也是目前亟待解决的问题之一
5建筑用聚氨酯胶粘剂
聚氨酯胶粘剂除具有无毒无污染使用方便等优点还具有其它胶粘剂无法比拟的优点即优良的耐低温耐溶剂耐老化耐臭氧及耐细菌性能在建筑铺装材料的应用中发挥着重要作用[42]广泛应用于弹性橡胶地垫硬质橡胶地砖和铺设塑胶跑道运动场中新型双组分聚氨酯胶粘剂突破传统胶粘剂剪切强度与剥离强度的矛盾可使两者同时达到较高使用强度在建筑用钢板的粘接中体现出优异的性能粘接牢固且不易产生形变而且室温可调固化速度使该聚氨酯胶在使用上方便易行应用广泛聚氨酯胶粘剂在建筑用PVC材料粘接夹心板生产以及建筑防水涂料中都得到广泛使用
6油墨用聚氨酯粘接剂
水性油墨被列为环境友好型印刷首选常温交联水性聚氨酯胶粘剂可制得适合凹版印刷的单组分聚氨酯水性油墨该水性油墨高光耐水强附着干性可调色彩鲜艳层次清晰无毒不燃耐侯粘稠易控与其它水性油墨相比对各种承印物材料具有广泛的适应性聚氨酯-聚丙稀酸酯作为水性油墨的连接料在油墨薄膜印刷品干燥过程中综合了聚氨酯胶粘剂和聚丙烯酸酯的性能由此改性得到的乳液对薄膜也具有较好的附着牢度
彩印行业所用的基膜主要有聚酯膜尼龙膜聚丙烯膜聚乙烯膜等几种选择油墨的关键在于其应对这几种基膜均具有良好的附着力使用分子中含有羟基的氯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物与大分子二元醇小分子扩链剂甲苯二异氰酸酯共同反应可制得的新型聚氨酯胶粘剂能有效地提高彩印油墨的品质
7书籍装订用聚氨酯胶粘剂
近20年来在书籍装订中热熔胶的应用已经获得了迅猛发展其原因主要是低价平装书生产有了惊人的增长与此同时产生了无线装订工艺由于EVA热熔胶具有很好的粘接性和弹性目前国内市场上使用的书籍装订热熔胶绝大部分为EVA型热熔胶但EVA型热熔胶价格昂贵而且EVA型热熔胶具有记忆性等缺点聚氨酯热熔胶则可弥补以上缺陷该胶粘剂生产工艺简单成本低廉胶粘剂的弹性韧性好粘接强度高胶粘剂可以反复熔化使用产品利用率高具有更广阔的应用前景
8铁路建设上的应用
无砟轨道铺设（高铁工程技术的发展方向）用胶将以国产聚氨酯胶粘剂产品为主,单轨每5米嵌入一个凸型挡台,每个挡台两边各需灌注聚氨酯胶粘剂约17.8kg,每公里双轨无砟轨道建设需聚氨酯灌封胶粘剂7吨以上除了在铁路铺设方面外高速列车的生产对于聚氨酯胶粘剂的使用需求也大大增加聚氨酯在车辆上承担着玻璃粘接地板粘接嵌缝填充密封防水等各种必不可少的作用在车辆上按照动车组CRH3为基础单节车厢用聚氨酯胶约84.07L折算约合为109.3Kg主要应用于车窗玻璃的粘接密封及部分填充部位的密封
9其它
聚氨酯胶粘剂由于其优异的粘接特性在航天器材的粘接文物保护与修复军工产业文具用品医疗卫生等方面发挥越来越重要的作用
聚氨酯胶粘剂以其优异的性能广泛应用于各个领域日渐成为人类生活中重要的合成材料目前世界聚氨酯胶粘剂工业正向适应环境保护安全卫生资源回收等方向发展我国聚氨酯胶粘剂工业也显示了较快的增长势头技术开发也取得了很大的进展随着聚氨酯用途的逐渐拓展和人类环保意识的不断增强
聚氨酯粘合剂配方及其使用方法
一双组份的聚氨酯胶粘剂
配方一
A组份甲苯二异氰酸酯（简称TDI）改性树酯（溶于醋酸乙酯成为溶液）100份
B组份固化剂TDI的羟基化合物的改性物10～50份
本法适用于金属与金属之间的粘合
配方二
A组份100份
B组份10份
本法适用于一般材料之间的粘合
配方三
A组份100份
B组份510份
本法适用于纸张皮革木材之间的粘合
施工方法使用前将（A）（B）两个组份准确秤量后均匀混合然后涂刷到需要粘合的物体表面上第一次涂刷后过5分钟再涂第二次涂层不要太厚过1020
分钟将物体粘合最好在0.3～0.5公斤/厘米的压力下加压5分钟至10小时
固化时间室温时510天
100℃时1.5～2小时
130℃时0.5小时
二单组份的聚氨脂胶粘剂
配方
蓖麻油38份
甲苯二异氰酸酯11.75份
苯乙烯49.75份
过氧化二苯甲酰0.5份
以上于2080℃时溶化混合均匀
施工与固化大致与双组份类似本品适用于电器材料的封装
注意以上配方仅供参考