1.特点
(1)工作在液氧温度和液氢温度。
(2)粘接面积很大，往往是整个贮箱的外表面(或内表面)。
(3)能在冷热冲击(加注和泄出推进剂)所产生的温差应力和飞行过程中的气动冲刷的双
重作用下工作。
(4)根据运载工具本身制造工艺的要求，最好能在常温固化或在较低低温韧性和延伸率，确保在接受冷热冲击过程中不致于因金属壳体与
RH，14 天
加速大气老 4*16
化 500h
2*106
2*105
1*106
---
弯曲疲劳② 未破坏
加裁次数
被粘材料开 被粘材料开 被粘材料开
---
裂
裂
裂
破坏形态
①内聚破坏(其余的均为被粘材料破坏)。 聚氨酯超低温胶（http：// ） 聚氨酯材料耐低温性能特别优秀，利用此特点制成的耐低温和超低温聚氨酯胶粘剂已被
仅能用于汽车装配，且已推广到建筑、机械等工业领域。为使结构型聚氨酯胶更具有竞争力，
各国正继续致力大量的改进工作，如降低成本，改双组分为单组分，进一步提高耐热性及其
强度，取消底涂剂直接使用，简化混胶、挤出等施工操作，丰富品种、晶级，以适应更多种
类被粘材料和更多领域的应用。
2.粘合性能 双组分结构型聚氨酯胶粘剂对各种材料的粘合性能见下表 。
造出具有不同粘度和不同抗下垂性等特性的胶粘剂，其剪切强度与环氧树脂相当，同时又具
备较高的剥离强度。
(2)电梯镶板上的应用电梯间的壁、门等用的镶板，近年来向着轻量化、高级化的方向 发展。其中，轻量化是借助高刚性轻质辅助材料的采用及表面材料的薄型化实现的。电梯镶
板的材质有表面贴 PVC 膜的钢板(简称 PVC 钢板)、钢板、镀锌钢板、不锈钢板及有色不锈 钢板、黄铜板、红铜板等。镶板通常是由表板里部粘接上镀锌钢板或钢板等补强材料构成的。
日本开发成功电梯镶板用结构型聚氨酯胶粘剂和底涂剂。先以磷酸酯系改性剂为主成
分，添加微量 PVC 聚合物(提高耐湿性)，制成溶剂型底涂剂，用喷雾器在被料材料表面薄 薄喷一层，待溶剂干燥后、涂布胶粘剂进行粘接。该结构型聚氨酯胶粘剂是由聚醚多元醇和
MDI 预聚物组成的双组分型胶。 目前结构型聚氨酯胶粘剂不仅能用于粘接塑料与金属，还广泛用于其他材料的粘接；不
2.制备与性能 1.甲基丙烯酸羟丙酯—功 I 树脂的制备在 5L 装有搅拌器，温度计，回流冷凝管以及滴 液漏斗的三口烧瓶里加入甲基丙烯酸羟丙酯 27mg，对苯二酚 3g，冰醋酸 30g。开动搅拌器， 加入，TDI1210g，在室温下进行反应，温度将自行上升到 100℃以上，注意适当冷却，但不 要让温度低于 95℃，待反应液温度不再上升时，再于 95-100℃下加热反应 1.5h 信开始取样 测定异氰酸酯基含量，以后每隔半小时测一次，直到异氰酸酯基含量降到 0.5％以下为止。 停止反应，趁热倒出制得的树脂(甲种树脂)，保存于避光的聚乙烯桶内待用。 2．甲基丙烯酸羟丙酯-聚醚—TDI 树脂的制备 装置同前。于 5L 的三口烧瓶内加入聚氧化丙烯二醇(分子量 2000)2500gTDI430g。开动 搅拌器，升温至 80-85℃反应 3h,再加入甲基丙烯酸羟丙酯 770g，冰醋酸 37g(催化剂)，对苯 二酚 3g,升温至 100 土 200℃，反应 2h 后开始测定异氰酸酯基含量，每隔半小时测一次，直 到异氰酸酯基含量降至 0.5％以下停止反应，趁热倒出制得的树脂(乙种树脂)，保存于避光 的聚乙烯桶内。 3．胶液配制与性能（http：// ） 甲种树脂是刚性链段结构树脂，乙种树脂是刚性—柔性混合链段结构的树脂，调节甲种 树脂和乙种树脂的用量时，胶液固化后的胶层性能有一定变化。因此，可根据被粘材料的需 要调节其配方，从而达到预期的效果。厌氧胶配方见表；按配方制备的聚氨酯厌氧胶的剪切 强度见表 14。
4．8①
5．6①
4．9①
82℃
2．O①
2.1
2．1①
3．7①
4．1①
137℃
6
6.7
18．3① 17．6① 11.6①
88℃热老化
5.8
8.1
13．7① 16．8① 11．4①
14 天
22℃水浸 14
4.3
7.5
13．6① 15．2① 11．2①
天
38℃,00％
5.6
8.8
19．2① 17．9① 7．3①
聚氨酯胶
结构用聚氨酯胶粘剂的应用正在逐渐被认识。聚氨酯系由硬、软段组成的嵌段共聚甲。
硬段分子提供剪切、剥离强度和耐热性能，软段分子则有耐冲，击、耐疲劳等特性。调节硬、
软段的组成或者结构，可制得强度符合要求的多种结构用聚氨酯胶粘剂。适用于众多应用场
合。
1．结构型聚氨酯胶粘剂的发展： 结构型聚氨酯胶粘剂从开始用于汽车的 FRP(纤维增强塑料)至今，20 多年来取得很大进 展。目前除在汽车行业中得到应用外，还广泛用于水上运载工具[用于 FRP 甲板与船壳的粘 接以及粘接 SMC(板材模型复合材料)塔架、SMC 水闸等，这些粘接件具有优异的耐振动性 和耐冲击性]，电梯(电梯间的门、壁镶板的粘接)，净化槽(FRP 凸缘、隔板的粘接)，浴池(SMC瓷砖、天花板—瓷砖的粘接)，以及住宅(外装饰材料水泥预制件之间的粘接)等领域。 (1)汽车部件的粘接最初成功地作为聚氨酯结构胶用于汽车者是美国 Coodyesr 公司的 pliogrip 它系无溶剂双组分反应型胶粘剂，1967 年用于载重汽车的 5MC 型发动机罩的粘接。 随后 GM、Ford、Mack 等公司相继于大型载重卡车的 SMC 部件上以其进行粘接。接着又椎 广到 FRP 部件。 日本从美国引进技术，并进行了改性。1984 年用日产聚氨酯胶粘接丰田汽车塑料结构 件，效果令人满意。它可随端异氰酸酯基严渠禄主剂和多元醇固化剂的不同结构和组成，制
-196
-100
室温
82
121
聚酰胺环氧 16
18
22
26
4
2
柔性环氧 17
19
20
16
4
3
聚氨酯
70
49
40
10
3
3
从表 11 亦可看出双组分聚氨酯胶粘剂在低温下的耐疲劳性能，在液氮介质中(-196℃)仍可 承受长时间的振动，承受振动次数可超过 100 万次以上而不会受到破坏，对比聚酰胺环氧胶 粘剂后者只能承受 60 万次。
双组分结构型聚氨酯胶粘剂对各种材料的粘合性能
玻璃纤维 玻璃纤维纸 玻璃纤维纸
项目＼材料
冷轧钢
铝合金
增强塑料 增强塑料 增强塑料
(板状模塑 (高纤维含
(取向)
料）
量)
剪切强度，
4.5
6.7
17．5① 21．2① 11．5①
MPa
-40℃
5.2
8.6
19．2① 17．9① 7．4①
22℃
3．7①
3．3①
广泛用于民用与国防工业。 1．聚氨酯胶粘剂的耐低温性能
双组分聚氨酪胶粘剂的特点之一就是耐低温性能特别优异，这是其他胶粘剂所不具备 的。从表可以看出，聚氨酯胶粘剂在低温的剪切强度大大超过其他胶粘剂，而且温度越低， 强度越高。
表 11 室温固化超低温胶粘剂的剪切强度(MPa)
测试温度，
胶粘剂名称
-253
表 12 超低温胶粘剂的疲劳试验
胶粘剂名称
室温试验
-196℃试验
聚酰胺环氧 3000 次，全部破坏 600,000 次，金属件破坏
柔性环氧 280 次，全部破坏
130 次，全部破坏
聚氨酯
1800 次，未发现破坏 100 万次，未发现破坏
2．特点与要求
超低温胶粘剂在航天器上应用的特点和对胶粘剂的要求如下。
非金属高分子材料之间的线胀系数的差异而产生脱粘现象。
(2)要有足够的超低温强度，防止外绝热层脱落。
(3)要有足够的防腐力，在待飞状态时，加注推进剂后将产生严重的抽吸现象，把空气
中的介质吸附在接头界面上，产生腐蚀。
(4)要求能在复杂的运载器表面上大面积施工。
(5)要求在固化过程中不产生低分子挥发物。
根据以上这些特点，在粘接大面积绝热层时，采用喷涂工艺涂胶层。而喷涂工艺首先要
求胶液必须粘度小，易于成膜。
2．喷涂工艺
将被粘材料进行表面处理，按上述配方进行配胶喷涂后，室温晾置，随后升温至 60℃
固化 2h。晾置阶段可使所加的溶剂等助剂充分挥发，也可使胶膜在常温下初步凝胶，可有
效地避免升温过程中伴随产生的流胶现象。（http：// ）
1．制备方法 聚己二酸-1，4-丁二醇(分子量 2000)于 110℃、0.06MPa(表压)真空下，脱水 1h，加入 1， 4—丁二醇扩链剂(醇酯摩尔比为 2：1)和 MDI，待反应粘度增大、开始缠在搅拌上时，加入 醋酸乙酯溶解，搅拌均匀即为胶液主剂。固化剂为 TMP—TDI 口成物。胶液是按主剂：固 化剂=100：8—10(质量份数)配制。主剂粘度 1500-3000mPa．s，固含量 25％-30％，贮存期 1 年。 2．植绒胶性能 胶液开放时间试验在 20℃、相对湿度 85％、固化温度 80℃下进行。其植绒胶的性能： 开放时间 1.5min，固化时间 2.2min，初始剥离强度 10N／cm，最终剥离强度 60N／cm(材料 被破坏)。用该聚氨酯植绒胶粘剂制成的 PVC 植绒软膜(尼龙绒毛或粘胶绒毛与 PVC 软膜粘 接)干擦牢度>3500 次(不露底)，湿擦牢度>1000 次(不露底)。 2．无溶剂型植绒胶粘剂（http：// ） 1．制备方法 (1)甲组分的制备装有搅拌器、湿挖器、温度计的四口烧瓶中，加入聚己二酸-1，4—丁 二醇和 TDI，在 80-90℃下反应 2h，制得 NCO 为端基的预聚体。测定 NCO 含量后，加入扩 链剂 1，4—丁二醇，制得端羟基聚氨酯，加入氨基硅油后即为甲组分(SBG—NS—TDI—BD)。 (2)乙组分的制备用聚酯多元醇(SEG 或 SBG)和功 TDI 制备 NCO 为端基的聚氨酯预聚 体。 (3)丙组分的制备固化剂促进剂复配而成。按甲组分：乙组分：丙组分=100：10-15：1-2(质 量份数)配制胶液。 2．涂胶工艺与性能 采用甲组分：乙组分：丙组分=100：12：2(质量份数)配成的聚氨酯胶液，涂胶量为 200g/m2，在软质 PVC 基革上用红色粘胶纤维绒毛植绒，于 100℃下预烘 2min，160℃下固 化 1min，室温放置 48h 后，在磨耗机上测试，耐干擦大于 10000 次。保持水浸润条件下测 得耐湿擦 2181 次。保持甲苯浸润条件下测得耐甲苯擦工 678 次。 聚氨酯厌氧胶粘剂 厌氧胶粘剂(anaerobic)的定义是，氧气存在时起抑制固化作用，隔绝氧气时就自行固化 的胶粘剂 o 1.厌氧胶的组成 厌氧胶粘剂大部分是以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体为主要原料，典型的厌氧胶则是以 双甲基丙烯酸三缩四乙二醇酯以及双甲基丙烯酸乙二醇酯单体为主要成分，另添加过氧化物 为催化剂、对苯二酚为阻聚剂以及邻磺酰苯酰亚胺(糖精)为促进剂配制而成的，是一种在空 气中稳定的室温固化胶粘剂。这种厌氧胶已用于各种机械产品，特别是在振动条件下使用的 产品，例如汽车、拖拉机、船舶、机床等所用螺钉、螺栓的固定，轴套的装配以及管接头的 密封等。 上述两种厌氧胶由于脆性较大，所以在一定程度上限制了它的应用范围。但若在丙烯酸 树脂的骨架中引入适当的聚氨酯链段，则可提高厌氧胶的冲击与剪切强度，其耐低温与耐水 解性能也有一定程度的提高。厌氧胶的改性一般由带羟基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯单体与 异氰酸酯或含有游离异氰酸酯基的聚氨酯预聚体反应来实现。