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聚氨酯胶黏剂


(1)多异氰酸酯胶黏剂 常用的多异氰酸酯胶黏剂有三苯基甲烷三异氰 酸酯、多苯基多异氰酸酯等。因这些多异氰酸酯的毒 性较大,柔韧性差,现较少以单体形式单独使用。 (2)聚氨酯预聚体胶黏剂 是在多异氰酸酯聚酯的基础上发展起来的。用 过量的异氰酸酯与含活泼氢的有机化合物(如聚酯、 聚醚和乙二醇等) 反应生成,是属于结构型胶黏剂。 用于金属与金属、金属与陶瓷、木材与木材和橡胶 与塑料的粘接。 (3)聚氨酯树脂胶黏剂 由多异氰酸酯与多羟基化合物充分反应,制成溶 液、乳液、薄膜、压敏胶以及粉末等不同品种胶黏剂。 1.2.2 按照用途与特性分类 聚氨酯胶黏剂按照用途分类有:通用型胶黏 剂、食品包装胶黏剂、鞋用胶黏剂、建筑用胶黏剂、 热熔型胶黏剂、压敏型胶黏剂、水性胶黏剂以及密 封胶黏剂等。
2. Luoyang Jiming Chemical Industry Co., Ltd., Luoyang 471012, China)
Abstract: Properties and species of polyurethane adhesives were described. The domestic and abroad advance in research, development and application of polyurethane adhesive in recent years were reviewed, especially the PU adhesives for shoes, automobiles, packaging, construction and wood were detailed. The development trend of PU adhesive was introduced, and the requirement of retort pouch composite film, waterborne PU adhe - sive and reactive hot-melt adhesive were pointed out.
庄严等[ 14 ]制备了高温蒸煮复合包装用聚氨酯 胶黏剂,通过引入高耐热性和耐水解性的结构单 元,提高分子的软化点,加入耐水解、耐介质的第三 组分,合理控制中间体的指标等手段,来提高聚氨 酯胶黏剂产品的耐湿热性能。卢鹏[1 ]在实验中制得 通用型双组分聚氨酯胶黏剂,主要应用于绝缘材 料、包装材料的复合,软性和多孔性材料以及深冷 保护材料的黏合,各种机械的静密封、建筑材料的 黏合等。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。 3.4 建筑用聚氨酯胶黏剂
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[ 13 ]。聚氨酯胶黏剂是软包装复合膜用胶 黏剂中最重要的一种,有溶剂型、无溶剂型和水性 聚氨酯胶黏剂三类。其中溶剂型聚氨酯胶黏剂与各 类薄膜的润湿性良好,且黏度可用溶剂调节,具有 较高的初黏强度和最终粘接强度;通过合理调整聚 合物的组成和配方,可基本满足耐温、耐蒸煮、抗侵 蚀等性能要求,目前在干、湿复合工艺中仍拥有一 定的使用量。但其 VOC 的质量分数较高,又有着 火、爆炸的危险,不符合日益严格的环保法规要求, 尚需向环保型胶黏剂过渡。
新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材 料和塑料,造成汽车用胶黏剂和密封胶持续增长[ 8 ]。 在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶黏剂主要有装 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黏 剂,内装件用双组分聚氨酯胶黏剂及水性聚氨酯胶 等。汽车内饰件也是胶黏剂用量增长的一个领域。
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化学与黏合 CHEMISTRY AND ADHESION
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是聚氨酯溶于水或者分散在水中形成胶黏剂。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 ,相 对 分 子 质 量 较 低 ,因 而须对其进行改性,以 提高其性能[11 ],李志岩等人研制成一种汽车内饰件 用单组分聚氨酯胶黏剂,完全可以满足高档轿车内 顶蓬自动化流水线生产要求[ 12 ]。 3.3 包装用聚氨酯胶黏剂
聚氨酯胶黏剂可加热固化,也可室温固化。使 用方便简单快捷。 1.1.3 可配制不同硬度的胶黏剂
使用不同原料配制的聚氨酯胶黏剂,由于其配 比不同,可以得到从柔软到坚硬的一系列不同硬度 的胶黏剂,可以胶接不同的被粘物。 1.1.4 突出的耐低温性能
在极低的温度下,一般的高分子材料都转化为 玻璃态而变脆,而聚氨酯胶黏剂即使在 - 250℃以 下仍能保持较高的剥离强度,同时其剪切强度随着 温度的降低反而大幅度上升。 1.2 聚氨酯胶黏剂的分类
用进展,重点介绍了鞋用聚氨酯胶黏剂、汽车用聚氨酯胶黏剂、包装用聚氨酯胶黏剂、建筑用聚氨酯胶黏剂以及木材用聚氨酯胶
黏剂等的研究进展,并对其进行了分析,结合实际情况对今后聚氨酯胶黏剂的发展方向做出了展望,指出聚氨酯胶黏剂在蒸煮
袋复合薄膜及水性聚氨酯胶黏剂和反应热熔胶方面的实际需求。
关键词:聚氨酯;胶黏剂;研究进展
1 聚氨酯胶黏剂的特性及分类
1.1 聚氨酯胶黏剂的特性 1.1.1 适用范围广,粘接强度高
由于聚氨酯胶黏剂的分子链中 - NCO 可以和 多种含活泼氢的官能团反应,形成界面化学键结 合,因此对多种材料具有极强的黏附性能。不仅可
以粘结多孔性的材料,如泡沫塑料、陶瓷、木材、织 物等,而且可以胶接多种金属、无机材料、塑料、橡 胶和皮革等。聚氨酯胶黏剂是一种适用范围很广的 胶黏剂。 1.1.2 黏合工艺简单,使用方便
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。为此,国内相关单位积极开发研制,如长春汽车 材料研究所与吉林省华祥实业公司合作研制的汽 车挡风玻璃胶立足国内原料和设备条件,以聚醚多 元醇和多异氰酸酯为原料,加入改性剂 PB ,采用特 殊的合成工艺,得到的产品主要技术指标达到国外 公司同类产品水平[ 10 ]。汽车内饰水性聚氨酯胶黏剂
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聚氨酯胶黏剂
阎利民 1, 朱长春 2, 宋文生 1
(1.河南科技大学 化工与制药学院,河南 洛阳 471003;2.洛阳吉明化工有限公司,河南 洛阳 470012)
摘要:综述了聚氨酯胶黏剂的特性和种类,以及国内聚氨酯胶黏剂研究现状;概述了近年来国内外聚氨酯胶黏剂研究和应
聚氨酯胶黏剂的类型、品种较多,通常按照反 应组成与用途及特性分类。 1.2.1 按照反应组成分类
收稿日期:2009- 04- 07 作者简介:阎利民(1979-),男,天津武清县人,河南科技大学在读研究生,主要研究方向聚氨酯胶黏剂。
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阎利民等:聚氨酯胶黏剂
Vol. 31. No. 5,2009
聚氨酯胶黏剂除具有无毒、无污染、使用方便 等优点,还具有其它胶黏剂无法比拟的优点,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[ 15 ]。 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黏剂突破传统胶黏剂剪 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
中图分类号:TQ 433.432
文献标识码:A
文章编号:1001- 0017(2009)05- 0053- 04
Polyurethane Adhesives
YAN Li-min1, ZHU Chang-chun2 and SONG Wen-sheng1 (1. College of Chemical Engineering & Pharmaceutics, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China;
我国聚氨酯胶黏剂的用量虽有相当规模,人均 消费却比国外少得多,应用面仍然小,多为中低档 型,大宗聚氨酯胶黏剂溶剂含量高,固化剂、预聚物 等游离异氰酸酯含量也高。特别是水性、热熔、反应 热熔型等环保型高性能聚氨酯胶黏剂及 100% 液体 结构型聚氨酯胶黏剂等,现在还未达到规模产业化 阶段,应用量也比国外少得多。特种原料和助剂(如 特种聚酯多元醇、脂肪族异氰酸酯、特种催化剂、脱 水剂、增黏剂等) 缺乏,合成、配胶、包装、施工工艺 和设备机具也与国外有一定差距,产业规模小且分 散。另外,我国聚氨酯胶黏剂与国外在行业产品质
2 我国聚氨酯胶黏剂发展现状
我国聚氨酯胶黏剂起步于 20 世纪 60 年代,上 海合成树脂研究所率先开发成功通 用 型 PU 101 胶。后由新光化工厂改进工艺、生产扩大化,至今已 有 40 年。目前我国聚氨酯胶黏剂的生产企业约有 400 多家,其中约有 20 多家规模较大的企业分布在 广东、福建、浙江等东南沿海地区。据聚氨酯行业协 会统计,我国大陆胶黏剂 2004 年总销售量约 379 万吨,反应型聚氨酯胶黏剂(包括密封胶)约为 20.5 万吨,分别比上年增加 13.1%和 13.9%[4]。同期台湾 地区的聚氨酯胶黏剂产量约为 4. 77 万吨,比上年 增长 3. 14%[5 ]。预计到 2010 年我国胶黏剂总产量 将达 730 万吨,年均增长 11.5%;反应型聚氨酯胶黏 剂约为 40.5 万吨,年均增长 12%[4]。
量和安全环保的管理及标准方面有显著差距,目前 国内同类产品很少有统一的行业质量标准,安全环 保标准也比国外落后[ 6 ]。
3 聚氨酯胶黏剂的应用研究
3.1 鞋用聚氨酯胶黏剂 我国是世界上最大的鞋类和箱包出口国。20 世
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