单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂资料
单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂
为了提高施胶速度和质量,目前各大汽车公司均采 用机械手自动涂布单组分湿气固化型PU胶粘剂 。自动涂胶系统由涂胶泵、计量装置、机性,通常采用带有加热系统 的压盘和输胶管路。使用自动涂胶系统要保证每 次更换胶桶时排出空气,防止出现气泡,还要确保 枪嘴的清洁,保证涂胶量准确。
单组分湿气固化PU风挡玻璃胶要求对湿气敏感, 固化速度快,固化后又要保持优良的弹性,而且要 求为单包装,贮存稳定性好。
泡棉胶带
它是汽车用胶中技术含量较高的产品,也是目前我 国汽车用PU胶类中用量较大的品种。
泡棉胶带
采用这种玻璃粘接密封工艺,能使风挡玻璃和车身 紧密地结合成一个整体,增加了车体刚性及抗扭曲 能力,又保证了密封效果。
单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂
随后日本及其他欧洲汽车厂家相继采用风挡玻璃 的直接粘接工艺。由于施工简便并采用机械施胶, 目前世界上95%以上风挡玻璃及侧窗玻璃的粘接 采用这种胶粘剂。
泡棉胶带
单组分湿气固化PU胶粘剂由于含有活泼的-NCO 基团,能与被粘面上或空气中的微量水分发生反应 而固化。
泡棉胶带
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还有小红旗轿车的行李箱备胎槽也采用同样粘接 工艺。另外,一汽的小红旗轿车和一汽大众汽车公 司生产“宝来”轿车等的顶棚均采用PU胶粘剂, 使顶棚和顶盖粘成一体,在增强顶盖强度的同时, 又达到了减震和降噪的目的。
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单组分湿气固化型PU胶粘剂适用于多孔性表面 粘接,对玻璃和金属等非孔性表面,通常需与玻璃 活化剂、玻璃底胶、漆面底剂配合使用。为了确 保风挡玻璃与车体粘接性能可靠,在玻璃表面涂布 底胶是必要的,它可提高PU胶粘剂在玻璃层上的 粘接强度。
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谢谢
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目前单组分PU胶已实现了国产化,并在汽车行业 得到部分应用。但由于这种单组分PU胶使用时 需要配套玻璃活化剂和漆面、玻璃底剂,才能保证 足够的粘接强度,而且固化速度较慢,装配工艺繁 琐,为此又出现了不用涂活化剂、底剂和瞬时定位 型风挡玻璃胶。
聚氨酯胶黏剂
聚氨酯胶黏剂的应用和分类聚氨酯胶主要由异氰酸铵，多元醇，含烃基的聚醚，聚酯和环氧树脂，填料，催化剂和溶剂组成。
具有反应活性高，常温能固化，耐冲击等很多优异的性能。
聚氨酯胶一般分为单组分和双组分两种基本类型，单组分为湿气固化型，双组分为反应固化型。
单组分胶施工方便，但固化较慢；双组分有固化快、性能好的特点，但使用时需要配制，工艺较为复杂。
两者各有发展前途。
按是否有流动性，聚氨酯胶又可分为不垂挂型(non-sagging))和自流平行(self-le veling)。
不垂挂型用于垂直面、倾斜面、天花板等场合，固化之前不会由于胶条自重而发生偏移、滑动或流动;而自流平型专门用于水平场合。
按使用后的性质还可以分为不干型、半干型和全固化弹性体型。
主要应用：1. 复合材料与金属框架之间的粘接;2. 汽车的粘接填缝;3. 玻璃纤维增强塑料与金属粘接;4. 密封粘胶剂;5. 反应性热熔胶;6. 次贷粘胶剂;7. 还可以在宇航，电子电气，金属材料，包装材料，造船，纺织，橡胶，塑料，陶瓷，建筑，汽车等行业中的应用；8. 可用于挤塑聚苯乙烯泡沫与钢板，铝板，硅酸钙及水泥墙壁粘接。
聚氨酯树脂在防腐涂料中的应用聚氨酯树脂的化学结构，决定了它作为防腐漆应用的主要特点。
由两组分混合后交联成膜，分子结构规整、排列紧密，涂层的透水性和透氧性小，能耐水、石油、盐液等浸泡，具有优良的防腐性能。
附着力好，因涂料的树脂结构中含有能构成强极性基团的氢键。
另外，因聚氨酯树脂的吸水性小，涂层在浸水的环境下附着力也变化不大。
涂层刚柔均宜，可调节涂料配方，既可制成聚氨酯刚性涂料，也可制成弹性涂料。
一种无溶剂双组分的高厚膜弹性聚氨酯防腐漆，一次喷涂可达400~500μm厚度，可应用于许多既要求具有重防腐性能，又要求缩短施工周期的场合，例如港口的钢柱、污水处理场、废水处理槽、石化设备等。
可制备在低温潮湿环境条件下应用的防腐漆。
具有优良的耐大气老化性，已成为目前应用在大气段重防腐漆体系中首选的面漆品种。
单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂
国际贸易政策
国际贸易政策如关税、非关税壁垒等直接影响到单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂的进出口贸易，对行业国 际竞争力产生影响。
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单组分湿气固化聚 氨酯胶粘剂
汇报人：XX
目录
• 产品概述 • 原料与配方 • 生产工艺与设备 • 性能评价与测试方法 • 应用实例与案例分析 • 市场前景与发展趋势
01
产品概述
定义与特点
定义
单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是一种 在潮湿环境下通过与空气中的水分反 应而固化的胶粘剂。
特点
具有优异的耐候性、耐水性、耐化学 腐蚀性和耐磨性，同时固化后胶层弹 性好、粘结强度高。
航空航天领域
在航空航天领域，该胶粘剂可用于飞机和航天器的结构粘接和密封，具有轻质、高强度和 耐高低温等特性，满足航空航天器对材料性能的严格要求。
医疗器械制造
在医疗器械制造中，单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂可用于手术器械、医疗设备等部件的粘 接和密封，具有无毒、生物相容性好等特点，确保医疗器械的安全性和有效性。
生产过程中的质量控制点
搅拌时间与速度控制
配料精度控制
精确控制各原料的配比，确保产 品性能稳定。
根据产品特性和工艺要求，合理 设置搅拌时间和速度，确保物料 充分混合均匀。
真空度与脱气时间控制
严格控制真空度和脱气时间，确 保产品中的水分和气泡被充分去 除。
原料质量控制
对进厂的原料进行严格的质量检 验，确保符合生产要求。
发展历程及现状
发展历程
自20世纪60年代问世以来，单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂经 历了不断的发展和创新，从最初的低性能产品到现在的高性 能、多功能产品。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理湿固化型聚氨酯胶1.湿固化机理：湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。
因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。
2.软木用聚氨酯胶:将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接，由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂，混合均匀，加热压制成型，制成软木板材、片材等制品，用作保温、隔音等材料，其特点是耐水、防腐蚀。
该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料，若对配方稍加调整，亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330)，制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料)：(1)聚氨酯浇注型橡胶的基料；(2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料；(3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料；(4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。
该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接，使用方便，无公害，受到用户欢迎。
3.配方1：聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份MDI 26份TDI(80/20) 8.7份1，4-丁二醇 4.1份将上述四组分原料混合，在80℃反应3h后，降温，用10份二甲苯稀释，制得NCO含量约7.3％的预聚体。
该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。
具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。
胶膜的拉伸强度可达43.1MPa，伸长率360%，在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。
配方2：聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份聚氧化丙烯二醇(4／=2000) 1000份MDI315份氢化萜烯酚醛树脂180份按以上配方原料制成预聚体，再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂，制成含填料的预聚体。
按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。
中科院科技成果——单组分湿固化聚氨酯胶粘剂
中科院科技成果——单组分湿固化聚氨酯胶粘剂
项目简介
施胶后，胶体本身借助空气中、被粘物表面的水分发生反应形成交联固化，达到较高的粘接强度。
木材是一种天然有机高分子材料，其细胞壁物质（纤维素、半纤维素和木素）中含有各种类型的羟基，再加上木材中的水分（游离水和结合水），都能与胶粘剂本身的端异氰酸酯基发生反应，产生牢固的化学键，因该类胶粘剂特别适合粘接木材。
而胶体依靠和水产生的固化交联结构，可使胶接强度、耐水性等性能进一步提高。
和“三醛树脂”胶粘剂比较，该胶具有如下优点：不含有机溶剂，借助木材本身水分进行固化，不产生有毒气体，且常温固化；胶合强度受木材含水率影响极小，彻底省去了木材原料干燥工艺，且操作简单。
单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂
质量控制：检 测预聚体的粘 度、官能度等 指标，确保产
品质量
填料的作用：提高胶粘剂的机械性 能和耐久性
添加顺序：先加入填料，再加入增 塑剂
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增塑剂的作用：降低胶粘剂的粘度， 改善其柔韧性和加工性能
混合方式：采用高速搅拌或双螺杆 挤出机进行混合
催化剂类型：常用的有叔胺、季铵盐、咪唑等 催化剂作用：加速聚氨酯预聚体的反应速度 催化剂添加量：根据需要选择合适的添加量，过多过少都会影响固化效果 催化剂选择原则：根据聚氨酯预聚体的类型和固化条件选择合适的催化剂
湿气浓度：湿 气浓度越高， 固化速度越快
温度：温度越 高，固化速度
越快
湿度：湿度越 高，固化速度
越快
催化剂：催化 剂的种类和浓 度对固化速度 和固化程度有
显著影响
优点：单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂具有优良的粘附性、耐候性和绝缘性，广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。 缺点：单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂的固化速度较慢，需要较长时间才能达到完全固化，同时其耐高温性能也较差。
电子电器：用于密封、绝缘、 导热等，提高产品性能与安全
性
新能源：用于太阳能电池板、 风力发电设备的粘接与密封，
促进清洁能源的发展
PART FIVE
合成方法：采 用预聚体法， 将多元醇和多 异氰酸酯反应
生成预聚体
制备过程：在 反应釜中进行， 控制温度和压 力，加入催化
剂和扩链剂
影响因素：原 料纯度、温度、 压力、催化剂 种类和用量等
湿气固化的原理是利用聚氨酯分子 中的活性基团与湿气中的水分反应， 形成网状结构。
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单组份和双组份聚氨酯胶粘剂固化机理
单组份和双组份聚氨酯胶粘剂固化机理聚氨酯胶粘剂是一种常用的工业胶粘剂，广泛应用于建筑、汽车、船舶、家具等领域。
根据组分的不同，聚氨酯胶粘剂可以分为单组份和双组份两种类型。
本文将从单组份和双组份聚氨酯胶粘剂的固化机理两个方面进行阐述。
一、单组份聚氨酯胶粘剂固化机理单组份聚氨酯胶粘剂是指在室温下可直接使用的胶粘剂，无需混合其他组分。
其固化机理主要是通过与空气中的湿气发生反应来实现的。
在单组份聚氨酯胶粘剂中，主要包含两种基本成分：聚醋酸酯和异氰酸酯。
聚醋酸酯是胶粘剂的主体，而异氰酸酯则是其固化剂。
当单组份聚氨酯胶粘剂涂敷在被粘接的表面上时，胶粘剂中的聚醋酸酯与空气中的湿气开始发生反应。
这个反应过程是一个聚合反应，即聚醋酸酯与湿气中的水分子发生缩合反应，生成酯基。
具体而言，聚醋酸酯中的羟基与湿气中的水分子反应，生成酯基和醇。
这个反应是一个开环聚合反应，使得原本液体状的聚醋酸酯逐渐固化为固体。
单组份聚氨酯胶粘剂中的异氰酸酯固化剂也发挥着重要作用。
异氰酸酯与聚醋酸酯中的羟基发生反应，形成尿素键和酯基。
尿素键起到交联作用，使得胶粘剂的固化更加牢固。
总结来说，单组份聚氨酯胶粘剂通过与空气中的湿气反应，聚醋酸酯中的羟基与湿气中的水分子发生缩合反应，生成酯基，同时聚醋酸酯中的羟基与异氰酸酯发生反应，形成尿素键和酯基。
这些反应使得胶粘剂逐渐从液体状固化为固体，实现胶粘的效果。
二、双组份聚氨酯胶粘剂固化机理双组份聚氨酯胶粘剂是指由两种组分混合而成的胶粘剂，通常分为基材和固化剂两部分。
其固化机理相对复杂，涉及到多个化学反应。
在双组份聚氨酯胶粘剂中，基材通常由聚醋酸酯和异氰酸酯组成。
而固化剂则由聚醇和异氰酸酯组成。
这两个组份在混合后，发生多个反应，最终实现胶粘的固化。
聚醋酸酯与聚醇反应，形成酯基。
这个反应是一个开环聚合反应，使得基材的粘度增加。
接着，聚醋酸酯与异氰酸酯发生反应，形成尿素键和酯基。
这个反应是一个交联反应，使得基材的固化更加牢固。
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单组分PU胶的其他应用例:如一汽的J5、J6等系 列卡车的原设计为平顶钢板顶盖,为适应长途运输 加装卧铺的需要改为高顶,并将顶盖改为SMC材 料,选用了单组分PU胶粘剂进行粘接。
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为了保证涂胶量的稳定性,通常采用带有加热系统 的压盘和输胶管路。使用自动涂胶系统要保证每 次更换胶桶时排出空气,防止出现气泡,还要确保 枪嘴的清洁,保证涂胶量准确。
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目前单组分PU胶已实现了国产化,并在汽车行业 得到部分应用。但由于这种单组分PU胶使用时 需要配套玻璃活化剂和漆面、玻璃底剂,才能保证 足够的粘接强度,而且固化速度较慢,装配工艺繁 琐,为此又出现了不用涂活化剂、底剂和瞬时定位 型风挡玻璃胶。
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美国联邦汽车安全标准(FMVSS)第212项规定,汽 车以50km/h速度与混凝土墙壁冲撞时,风挡玻璃 的粘接完整率必须在75%以上。
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目前美、日、德、法等和我国在轿车风挡玻璃的 安装中几乎全部采用此工艺,同时在客车的风挡和 侧窗玻璃也大多采用了粘接方法。
将汽车风挡玻璃直接粘接到车体的工艺始于20世 纪60年代的美国。单组分湿气固化PU胶粘剂最 先由美国ESSEX化学公司在20世纪70年代初研制 成功,并成功应用于美国通用汽车,1976年奥迪汽 车公司也在奥迪C2车型上应用。
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随后日本及其他欧洲汽车厂家相继采用风挡玻璃 的直接粘接工艺。由于施工简便并采用机械施胶, 目前世界上95%以上风挡玻璃及侧窗玻璃的粘接 采用这种胶粘剂。
粘接,对玻璃和金属等非孔性表面,通常需与玻璃
活化剂、玻璃底胶、漆面底剂配合使用。为了确
保风挡玻璃与车体粘接性能可靠,在玻璃表面涂布
底胶是必要的,它可提高PU胶粘剂在玻璃层上的
粘接强度。
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为了提高施胶速度和质量,目前各大汽车公司均采 用机械手自动涂布单组分湿气固化型PU胶粘剂 。自动涂胶系统由涂胶泵、计量装置、机械手、 涂胶枪和工作台组成。
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如在风挡玻璃装配时通过配备加热涂布装置,使微 热的胶料对被粘面立刻产生较高的初粘强度,保证 了车窗玻璃的定位,然后逐步达到完全固化,从而 解决了PU胶固化速度慢、需要夹具配合装配的 不便。
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单组分湿气固化PU风挡玻璃胶粘剂正在应用和 开发的品种有:1)高模量型单组分PU玻璃胶粘剂 ;2)高接触粘性型单组分PU玻璃胶粘剂
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3)预涂单组分PU胶粘剂及工艺;4)硅烷改性PU粘 接密封剂;5)低导电性单组分PU胶粘剂,用于防止 引起铝质车体的腐蚀和对天线接收效果的不良影 响。
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还有小红旗轿车的行李箱备胎槽也采用同样粘接 工艺。另外,一汽的小红旗轿车和一汽大众汽车公 司生产“宝来”轿车等的顶棚均采用PU胶粘剂, 使顶棚和顶盖粘成一体,在增强顶盖强度的同时, 又达到了减震和降噪的目的。
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单组分湿气固化型PU胶粘剂适用于多孔性表面
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单组分湿气固化PU胶粘剂由于含有活泼的-NCO 基团,能与被粘面上或空气中的微量水分发生反应 而固化。
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单组分湿气固化PU风挡玻璃胶要求对湿气敏感, 固化速度快,固化后又要保持优良的弹性,而且要 求为单包装,贮存稳定性好。
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它是汽车用胶中技术含量较高的产品,也是目前我 国汽车用PU胶类中用量较大的品种。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采用这种玻璃粘接密封工艺,能使风挡玻璃和车身 紧密地结合成一个整体,增加了车体刚性及抗扭曲 能力,又保证了密封效果。