聚氨酯類膠黏劑的制備及應(yīng)用

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1、粘合劑結(jié)課論文——高分子101班肖標(biāo)聚氨酯類膠黏劑的制備及應(yīng)用肖標(biāo)（安徽工業(yè)大學(xué)，安徽馬鞍山243002）摘要：本文綜述了聚氨酯膠黏劑的結(jié)構(gòu)和種類，性能以及應(yīng)用，并對(duì)其制備過程及粘結(jié)工藝做了詳細(xì)的探討和論述。另外，在文中結(jié)尾還對(duì)目前聚氨酯粘合劑的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了深刻的探究，并對(duì)其進(jìn)行了分析。結(jié)合國際聚氨酯膠黏劑實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r并對(duì)未來我國聚氨酯膠黏劑的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：聚氨酯膠黏劑；結(jié)構(gòu)和分類；應(yīng)用；制備；粘結(jié)工藝；現(xiàn)狀第一章：緒論1.1.聚氨酯類膠黏劑的結(jié)構(gòu)與種類1.1.1.聚氨酯膠黏劑的結(jié)構(gòu)聚

2、氨酯類膠黏劑是分子鏈中含有氨酯基（-NHCOO-）和/或異氰酸酯基（-NCO）的膠黏劑[1]。1.1.2聚氨酯膠黏劑的種類聚氨酯膠黏劑品種繁多。廣義上聚氨酯膠黏劑包括密封膠、粘合劑等類型。按照聚氨酯膠黏劑的化學(xué)性能，可將其分為反應(yīng)型和非反應(yīng)型，單組分溶劑揮發(fā)型、熱塑性聚氨酯熱熔膠型屬于反應(yīng)性的膠黏劑，而濕固化、單組分熱固化、雙組份型、輻射固化型等屬于反應(yīng)型的膠黏劑。按固化機(jī)理可分為單組分溶劑揮發(fā)型、單組分濕固化型、雙組分反應(yīng)型、熱熔型、光固化型等。按包裝形式、雙組份甚至多組分。按是否含（有機(jī)）溶劑可以

3、分為無溶液液體膠黏劑、熱熔膠、溶劑型膠黏劑、水性膠黏劑等類型。另外還有多異氰酸酯膠黏劑、各種改性聚氨酯膠黏劑等。以上分類可有相當(dāng)組合，例如雙組分無溶劑膠、單組分無溶劑膠、雙組分水性膠等。雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑包括所謂的通用型聚氨酯膠黏劑以及用量最大的復(fù)合薄膜用聚氨酯膠黏劑，是重要的聚氨酯膠黏劑類別，用途很廣且用量很大。通常由主膠和固化劑兩個(gè)組分構(gòu)成。這種膠黏劑具有性能可調(diào)節(jié)、粘結(jié)強(qiáng)度大、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為聚氨酯膠黏劑中品種最多、產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。但溶劑型膠黏劑有揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）散發(fā)，對(duì)環(huán)

4、境有污染。無溶劑和水性化是發(fā)展趨勢，但也不能完全代替[2]。1.2.聚氨酯類膠黏劑的性能1.2.1.適用范圍廣，粘接強(qiáng)度高由于聚氨酯膠黏劑的分子鏈中一NCO可以和多種含活潑氫的官能團(tuán)反應(yīng)，形成界面化學(xué)鍵結(jié)合，因此對(duì)多種材料具有極強(qiáng)的黏附性能。不僅可以粘結(jié)多孔性的材料，如泡沫塑料、陶瓷、木材、織物等，而且可以膠接多種金屬、無機(jī)材料、塑料、橡膠和皮革等。聚氨酯膠黏劑是一種適用范圍很廣的膠黏劑。1.2.2.黏合工藝簡單，使用方便聚氨酯膠黏劑可加熱固化，也可室溫固化。使用方便簡單快捷。1.2.3.可配制不同硬

5、度的膠黏擠第6頁共6頁粘合劑結(jié)課論文——高分子101班肖標(biāo)使用不同原料配制的聚氨酯膠黏劑，由于其配比不同，可以得到從柔軟到堅(jiān)硬的一系列不同硬度的膠黏劑，可以膠接不同的被粘物。1.2.4.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(zhuǎn)化為玻璃態(tài)而變脆，而聚氨酯膠黏劑即使在-250℃以下仍能保持較高的剝離強(qiáng)度，同時(shí)其剪切強(qiáng)度隨著溫度的降低反而大幅度上升。1.3.聚氨酯類膠黏劑的應(yīng)用由于聚氨酯粘合劑的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，他能粘合的材料種類很多。在具有高度彈性的柔性類粘合劑中，聚氨酯膠黏劑比一般的膠黏

6、劑有更好的耐熱水、耐溶劑、耐寒、耐油及耐氧化的性能。下面對(duì)其具體應(yīng)用做詳細(xì)探討。1.3.1.木材用聚氨酯膠粘劑由于聚氨酯膠粘劑具有無甲醛,施膠量少,膠接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),其使用量在木材工業(yè)中迅速增加,已經(jīng)成為繼脲醛樹脂(UF)、酚醛樹脂(PF)、三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)和聚醋酸乙烯乳液(PVAc)之后的又一重要木材工業(yè)用膠粘劑。其它木材用膠粘劑相比,具有高反應(yīng)活性。單組分聚氨酯膠粘劑在測試中所表現(xiàn)出的干、濕強(qiáng)度均要好于酚醛膠粘劑。粘接前，在粘接基材表面涂布羥甲基間苯二酚（HMR）偶合劑可以提高粘接強(qiáng)度，

7、HMR可以加強(qiáng)所有熱固型木材膠粘劑的粘接強(qiáng)度。此外，聚氨酯膠粘劑還可以粘接其它木材膠粘劑難以粘接的材料,如對(duì)農(nóng)作物秸桿、谷殼等的粘接,擴(kuò)大了人造板的原料來源。1.3.2.鞋用聚氨酯膠粘劑20世紀(jì)80年代末，隨著全球制鞋、制革中心向我國和東南亞地區(qū)的轉(zhuǎn)移,臺(tái)灣鞋膠廠紛紛來大陸投資，PU鞋用膠迅速發(fā)展起來。鞋用膠的發(fā)展重點(diǎn)是開發(fā)高性能的TPU樹脂和溶聚膠，減少溶劑毒性，開發(fā)環(huán)保型、無溶劑、水基型、熱熔型特別是反應(yīng)型熱熔膠等高性能產(chǎn)品。詹中賢[3]等針對(duì)聚氨酯膠粘劑對(duì)于低極性鞋材如SBS的剝離強(qiáng)度達(dá)不到要求

8、進(jìn)行研究，通過添加增粘樹脂等進(jìn)行改性，開發(fā)出具有結(jié)晶度高、結(jié)晶速度快、內(nèi)聚強(qiáng)度大和剝離強(qiáng)度較理想的聚氨酯鞋用膠粘劑。1.3.3.汽車用聚氨酯膠粘劑隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車用膠粘劑和密封膠的市場需求日益加大。新型汽車結(jié)構(gòu)中引入大量的輕質(zhì)金屬、復(fù)合材料和塑料,造成汽車用膠粘劑和密封膠持續(xù)增長。在汽車上應(yīng)用最為廣泛的聚氨酯膠粘劑主要有裝配擋風(fēng)玻璃用單組分濕固化聚氨酯密封膠，粘接玻璃纖維增強(qiáng)塑料和片狀模塑復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)膠粘劑,內(nèi)裝件用雙組分聚氨酯膠粘劑及