聚氨酯胶粘剂分类
聚氨酯胶粘剂配方
聚氨酯胶粘剂配方：
聚氨酯胶粘剂的配方主要有双组份聚氨酯胶粘剂和单组份聚氨酯胶粘剂。
双组份聚氨酯胶粘剂的配方包括A组分和B组分。
A组分是由-NCO封端的预聚体，而B组分则是-NH2和-OH的化合物。
这种胶粘剂的固化机理是A与B组分发生加成聚合反应。
单组份聚氨酯胶粘剂的配方包括-NCO封端的预聚体、增塑剂、填料和催化剂等。
其固化机理是-NCO与空气中的湿气-OH反应固化。
此外，对于金属与金属之间的粘合，还可以使用甲苯二异氰酸酯(TDI)改性树酯，或者使用甲组份为50份，乙组份为5份的聚氨酯胶粘剂。
对于一般材料之间的粘合，可以使用甲组份50份，乙组份3-5份的聚氨酯胶粘剂。
对于纸张、皮革、木材之间的粘合，可以使用甲组份50份，乙组份3-5份的聚氨酯胶粘剂。
拓展资料
聚氨酯是一种高分子化合物，全名为聚氨基甲酸酯，它是由氨基
甲酸酯连接的有机单元组成的聚合物。
聚氨酯有聚酯型和聚醚型两大类，可制成聚氨酯塑料（以泡沫塑料为主）、聚氨酯纤维（中国称为氨纶）、聚氨酯橡胶及弹性体。
软质聚氨酯主要是具有热塑性的线性结构，比PVC发泡材料有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性。
隔热、隔音、抗震、防毒性能良好，因此用作包装、隔音、过滤材料。
硬质聚氨酯塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低，主要用于建筑、汽车、航空工业、保温隔热的结构材料。
聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性，主要用于制鞋工业和医疗业。
聚氨酯还可以制作粘合剂、涂料、合成革等。
聚氨酯胶粘剂
聚氨酯胶粘剂一.组成聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－）或异氰酸酯基（－NCO）的胶粘剂。
聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。
多异氰酸酯分子链中含有异氰基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性。
与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。
二.发展历史1937年，德国化学家Bayer—聚氨酯工业的奠基人，与其同事发现异氰酸酯能与含活泼氢的化合物发生反应，如二异氰酸酯与二元胺反应能制成有强度的聚合物，从而奠定了聚氨酯化学基础，并首次利用异氰酸酯与多元醇化合物制得聚氨酯树脂。
第二次世界大战期间，德国拜耳公司用4，4‘，4’‘—三苯基甲烷三异氰酸酯胶接金属和合成橡胶获得成功，应用于坦克的履带上，使聚氨酯胶黏剂首次工业化。
该公司还首先以三异氰酸酯和聚酯多元醇为原料开发了商品名为Polystal的系列双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂。
为日后聚氨酯胶黏剂工业的发展奠定了基础。
美国第二次世界大战后于1953年引进德国技术，开发了以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的聚氨酯胶黏剂。
1968年，Goodyear公司开发了无溶剂型聚氨酯结构胶黏剂“，并成功地应用于汽车用玻璃纤维增强塑料的胶接。
1978年又开发了单组分湿固化型聚氨酯胶黏剂，1984年美国市场上又出现了反应型热熔聚氨酯胶黏剂。
日本于1954年引进德国和美国聚氨酯技术，1960年生产聚氨酯原料，1966年开始生产聚氨酯胶黏剂。
1975年日本光洋公司开发成功“乙烯类聚氨酯”水性胶黏剂，于1981年投入工业化生产。
目前日本聚氨酯胶黏剂的研究与生产十分活跃，与美国、西欧一起成为聚氨酯生产、出口大国。
三.聚氨酯胶粘剂的制备与配方1.多异氰酸酯胶粘剂（单组分）1.配制：将多异氰酸酯单体与溶剂按一定比例混合均匀，即可配制成多异氰酸酯胶粘剂（单组分）。
水性聚氨酯的分类
水性聚氨酯的分类由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40年左右的时间，人们已研究出许多种制备方法和制备配方。
水性聚氨酯品种繁多，可以按多种方法分类。
1．以外观分水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。
实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液，其外观分类如表5所示。
表5 水性聚氨酯形态分类2.按使用形式分水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。
可直接使用，或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。
若单独使用不能获得所需的性能，必须添加交联剂；或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能，在这些情况中，水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。
3．以亲水性基团的性质分根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团，即是否属离子键聚合物(离聚物)，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。
含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。
(1)阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型，以侧链含离子基团的居多。
大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。
(2)阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的水性聚氨酯，绝大多数情况是季铵阳离子。
而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主，叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用，形成亲水的铵离子。
还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。
(3)非离子型水性聚氨酯，即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。
非离子型水性聚氨酯的制备方法有：①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制乳化；②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯，亲水性基团一般是羟甲基。
(4)混合型聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。
水性聚氨酯胶黏剂
2.2制备方法:
(1) 乳化法 通常采用两种乳化方式: 一是将制备完毕的有机溶剂型聚氨酯在有乳化剂的高剪 切力乳化设备中, 用外部机械力制成聚氨酯水乳液(外乳 化法) 。此法制得的聚氨酯乳液粒径较大, 一般大于1 微 米。 二是在预聚体基团上引入表面活性剂基团, 使合成出的聚 氨酯具有亲水性(内乳化法)。常少的表而活性剂基团有: 磺酸盐型、羧酸盐型、,叔胺型、两性型及非离子聚乙二 醇型。此法制得的聚氨酯乳液粒径小, 可用羧甲基纤维 素、聚乙烯醇等作为乳化保护剂, 提高乳液稳定性。
这些水性聚氨酯胶粘剂的主流品种大多是国外生产的 水性聚氨酯胶粘剂, 很少使用国内产品。 原因
（1）具有较强经济实力和技术实力的企业对水性 聚氨酯胶粘剂取代溶剂型胶粘剂的趋势是认同的, 对溶剂型胶粘剂由于溶剂的挥发、气味、毒性和 对人体、环境的危害表示出担忧, 但对率先使用积 极性不高; （2）在政策层面上, 哪一类行业准许哪类胶粘剂使 用没有明确划类, 企业对胶粘剂的选择和使用比较 随意, 来自国家或行业环保政策的压力感和危机感 不强;
1.分类
水性聚氨酯根据外观可分为乳液型聚氨酯、 聚氨酯水分散液和水溶性聚氨酯。 按聚氨酯的异氰酸酯原料分，可以分为芳 香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂 环族异氰酸酯型。 水性聚氨酯根据其主链或侧链是否含有离 子基团而被分为阴离子型聚氨酯乳液、阳 离子型聚氨酯乳液和非离子型聚氨酯乳液。
2.1原料： 原料： 原料
（2）丙酮法 疏水型预聚体在丙酮存在下与亲水单 ）
体扩链反应制得高聚物, 同时加入丙酮稀释反应混 合物, 再向系统内加水, 搅拌, 形成连续的水相及被 丙酮溶胀的不连续聚氨酯微粒相, 最后蒸去丙酮。 该方法制得的水性聚氨酯重复性好, 乳液粒径均匀, 分散性好, 但该法需使用大量丙酮, 溶剂回收工艺复 杂, 危险系数高.
聚氨酯介绍
聚氨酯胶黏剂主要由异氰酸铵，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-leveling)。
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对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性)､固化条件及粘接强度､耐热性､耐化学品性､耐久性等性能要求｡1.聚氨酯分子设计--结构与性能聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料｡例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体､泡沫材料｡聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度､机械性能､耐久性､耐低温性､耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构｡所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识｡有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系｡2. 从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物､多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇､扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺､水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂｡从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种｡(1).由上述原料直接配制最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合､直接使用｡这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小､初粘力小｡有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低, 实用价值不大｡并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大､挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPl､Desmodur R､Desmodur RF､Coronate L等可用作异氰酸酯原料｡不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂｡例如:(1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好｡这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大;(2)由聚醚(或聚酯)或及水､多异氰酸酯､催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂､粘合剂,用于保温材料等的粘接､制造等,有一定的实用价值｡(2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度､缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇与TDI或MDI单体反应,制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯预聚物,作为NCO成分或OH成分使用｡3. 从使用形态的要求设计PU胶从聚氨酯胶粘剂的使用形态来分,主要有单组分和双组分｡A.单组分聚氨酯胶粘剂单组分聚氨酯胶粘剂的优点是可直接使用,无双组分胶粘剂使用前需调胶之麻烦｡单组分聚氨酯胶粘剂主要有下述两种类型｡(1)以一NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的湿固化聚氨酯胶粘剂,合成反应利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化,还可与基材表面活性氢基团反应形成牢固的化学键｡这种类型的聚氨酯胶一般为无溶剂型,由于为了便于施胶,粘度不能太大,单组分湿固化聚氨酯胶粘剂多为聚醚型,即主要的含一OH原料为聚醚多元醇｡此类胶中游离NCO含量究竟以何程度为宜,应根据胶的粘度(影响可操作性)､涂胶方式､涂胶厚度及被粘物类型等而定,并要考虑胶的贮存稳定性｡(2)以热塑性聚氨酯弹性体为基础的单组分溶剂型聚氨酯胶粘剂,主成分为高分子量端OH基线型聚氨酯,羟基数很小,当溶剂开始挥发时胶的粘度迅速增加,产生初粘力｡当溶剂基本上完全挥发后,就产生了足够的粘接力,经过室温放置,多数该类型聚氨酯弹性体中链段结晶,可进一步提高粘接强度｡这种类型的单组分聚氨酯胶一般以结晶性聚酯作为聚氨酯的主要原料｡单组分聚氨酯胶另外还有聚氨酯热熔胶､单组分水性聚氨酯胶粘剂等类型｡B.双组分聚氨酯胶粘剂双组分聚氨酯胶粘剂由含端羟基的主剂和含端NCO基团的固化剂组成,与单组分相比,双组分性能好,粘接强度高,且同一种双组分聚氨酯胶粘剂的两组分配比可允许一定的范围,可以此调节固化物的性能｡主剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇｡两组分的配比以固化剂稍过量,即有微量NCO基团过剩为宜,如此可弥补可能的水分造成的NCO损失,保证胶粘剂产生足够的交联反应｡4. 根据性能要求设计PU胶若对聚氨酯胶粘剂有特殊的性能要求,应根据聚氨酯结构与性能的关系进行配方设计｡不同的基材,不同的应用领域和应用环境,往往对聚氨酯胶有一些特殊要求,如在工业化生产线上使用的聚氨酯胶要求快速固化,复合软包装薄膜用的聚氨酯胶粘剂要求耐酸耐水解,其中耐蒸煮软包装用胶粘剂还要求一定程度的高温粘接力,等等｡A.耐高温聚氨酯胶粘剂普遍耐高温性能不足｡若要在特殊耐温场合使用,可预先对聚氨酯胶粘剂进行设计｡有几个途径可提高聚氨酯胶的耐热性,如:(1)采用含苯环的聚醚､聚酯和异氰酸酯原料;(2)提高异氰酸酯及扩链剂(它们组成硬段)的含量;(3)提高固化剂用量;(4)采用耐高温热解的多异氰酸酯(如含异氰脲酸酯环的),或在固化时产生异氰脲酸酯;(5)用比较耐温的环氧树脂或聚砜酰胺等树脂与聚氨酯共混改性,而采用pN技术是提高聚合物相容性的有效途径｡B.耐水解性聚酯型聚氨酯胶粘剂的耐水解性较差,可添加水解稳定剂(如碳化二亚胺､环氧化合物等)进行改善｡为了提高聚酯本身的耐水解性,可采用长链二元酸及二元醇原料(如癸二酸､1,6—己二醇等),有支链的二元醇如新戊二醇原料也能提高聚酯的耐水解性｡聚醚的耐水解性较好,有时可与聚酯并用制备聚氨酯胶粘剂｡在胶粘剂配方中添加少量有机硅偶联剂也能提高胶粘层的耐水解性｡C.提高固化速度提高固化速度的一种主要方法是使聚氨酯胶粘剂有一定的初粘力,即粘接后不再容易脱离｡因而提高主剂的分子量､使用可产生结晶性聚氨酯的原料是提高初粘力和固化速度的有效方法｡有时加入少量三乙醇胺这类有催化性的交联剂也有助于提高初粘力｡添加催化剂亦为加快固化的主要方法判断聚氨酯发泡剂质量好坏可以通过如下方法：1、如是枪式聚氨酯发泡剂，看出枪效果，打泡沫时，喷出的泡沫要流畅，不能太稀亦不能太稠，太稀发泡不大，而且会塌陷，太稠表现为泡沫发干，泡沫容易收缩；2、把聚氨酯发泡剂打在报纸上，打一层，第二天看这层泡沫两端是否翘起，如翘起，表明泡沫收缩，翘的越高，收缩越厉害；如两端不翘起，泡沫良好；3、切开泡沫，看泡孔，泡孔均匀细密为良好泡沫，如泡孔很大，并且密度不好则为次品；4、看聚氨酯发泡剂的泡沫表面，好的泡沫表面呈沟壑状，光滑但光泽不是很亮；差的泡沫表面平整，有褶皱；5、看聚氨酯发泡剂发泡的大小，好的泡沫发泡饱满浑圆；差的泡沫发泡小，并且呈现坍塌；6、用手按泡沫，泡沫富有弹性，则为好的泡沫；差的泡沫没有弹性；7、看聚氨酯发泡剂的粘接性，好的泡沫粘接力强，差的则粘接力差。
聚氨酯胶黏剂总结
聚氨酯胶黏剂一、聚氨酯胶黏剂的特性【26】1、聚氨酯胶粘剂中含有强极性和化学活泼性的异氰酸酯基(－NCO)和氨酯基(－NHCOO－)，与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘合力。
而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用使分子内力增强，会使粘合更加牢固。
2、调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段的比例以及结构，制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。
其粘合层从柔性到刚性可任意调节，从而满足不同材料的粘接。
3、聚氨酯胶粘剂可加热固化也可室温固化。
粘合工艺简便，操作性能良好。
4、聚氨酯胶粘剂固化时一般没副反应产生，因此不易使粘合层产生缺陷。
5、多异氰酸酯胶粘剂能溶于几乎所有有机溶剂中，而且异氰酸酯的分子体积小，易扩散，因此多异氰酸酯胶粘剂能渗入被粘材料中，从而提高粘附力。
6、多异氰酸酯胶粘剂粘接橡胶和金属时，不但粘合牢固而且能使橡胶和金属之间形成软硬过渡层，因此这种粘合应力小，能产生更优良的耐疲劳性。
7、聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。
其粘合层可在-196℃(液氮温度)，甚至在-253℃(液氢温度)下使用。
8、聚氨酯胶粘剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。
然而，聚氨酯胶粘剂也有缺点，在高温高湿下易水解而降低粘合强度。
二、聚氨酯的结构目前复合薄膜用胶粘剂用量最大的是聚氨酯胶粘剂，90%以上的软包装袋用复合膜采用了聚氨酯胶粘剂【3】。
聚氨酯（PU）胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（—NHCOO—）或异氰酸酯基（—NCO）的胶黏剂【1】。
与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力【2】。
聚氨酯树脂的结构对其性能起决定性作用。
聚氨酯是一种由软硬段镶嵌而成的线性有机聚合物，其结构如下所示【3】：～软段～硬段～软段～硬段～软段～聚氨酯树脂的软段由一般由聚醚、聚酯等低聚物多元醇构成，这类多元醇的分子量通常约为600～3000。
(完整)聚氨酯胶粘剂
聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－)或异氰酸酯基（－NCO)的胶粘剂.聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。
多异氰酸酯分子链中含有异氰基（-NCO)和氨基甲酸酯基（-NH-COO—），故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性.与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力.粘接原理无论哪种聚氨酯胶粘剂，都是异氰酸酯发生化学反应而固化的.聚氨酯胶粘剂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。
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。
聚氨酯胶黏剂的研究进展
河北联大Hebei United University2008级《胶粘剂与涂料》课程论文聚氨酯胶粘剂的研究进展姓名东日班级08应化 2学号02分数聚氨酯胶粘剂的研究进展聚氨酯胶粘剂的研究进展陈(河北联合大学化学工程学院，唐山，063009)摘要：综述了聚氨酯胶粘剂的特性和种类，以及国内聚氨酯胶粘剂研究现状；概述了近年来国内外聚氨酯胶粘剂研究开发和应用进展，并介绍了重点介绍了聚氨酯胶粘剂的发展动态和几类主要的聚氨酯胶粘剂的研究进展，并对其进行了分析，结合我国实际情况对今后聚氨酯胶粘剂的发展方向做出了展望。
关键词：聚氨酯；胶粘剂；研究进展聚氨酯（PU）胶粘剂(Polyurethane Adhesive)是指分子链中含有氨酯基团（-NHCOO-）和/或异氰酸酯基（-NCO）类的胶粘剂。
聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类，因含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯和氨酯基，提高了对各种材料的粘结性,并具有很高的反应性，能常温固化。
胶膜坚韧，耐冲击，挠曲性好，剥离强度高，有很好的耐超低温性，耐油和耐磨性等，故它不仅可以胶接聚氨酯海绵和聚氨酯橡胶，而且能胶接橡胶与织物、橡胶与金属、金属与金属、金属与陶瓷、木材与木材和橡胶与塑料等[1]。
聚氨酯胶粘剂由于性能优越,在国民经济中得到广泛应用，是八大合成胶粘剂的重要品种之一。
近年来,在国内外成为发展最快的胶粘剂[2]。
1. 聚氨酯胶粘剂的特性及分类1.1 聚氨酯胶粘剂的特性1.1.1 适用范围广，粘接强度高由于聚氨酯胶粘剂的分子链中-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粘附性能。
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。
德国Bayer公司的聚氨酯胶粘剂专家Gunter Festel指出：聚氨酯胶粘剂的多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决的方法[3]1.1.2 可配制不同硬度的胶粘剂，使用方便使用不同原料配制的聚氨酯胶粘剂，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粘剂，可以胶接不同的被粘物。
聚氨酯胶粘剂型号
聚氨酯胶粘剂型号
聚氨酯胶粘剂是一种特殊的化学黏合剂，由于其优异的性能，被广泛应用于制造业中的各个领域。
不同的应用场合需要使用不同型号的聚氨酯胶粘剂，下面根据应用场合和特性，介绍几种常见的聚氨酯胶粘剂型号：
1.PU8612聚氨酯胶粘剂：用于家具、木制品等的粘接，具有高粘接强度、高剪切性能和优异的耐热性能。
2.PU8828聚氨酯胶粘剂：用于汽车、航空航天和船舶等领域，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、防水防潮等优异的性能。
3.PU5215聚氨酯胶粘剂：用于电子、电器行业中的粘接，具有良好的导电性和绝缘性能，可以在高温环境下使用。
4.PU5507聚氨酯胶粘剂：用于制造复合材料、工业设备和建筑领域中的粘接，具有高强度、高粘接性和耐久性。
综上所述，选择适合的聚氨酯胶粘剂型号是确保粘接效果和工业生产效率的重要因素。
胶黏剂与涂料 第七章 聚氨酯胶粘剂
+ H2O
(a) CO2 RNHCOOH -
(b) RNH2
+ RNCO
+ RNHCOOH + RNCO
RNCOO NH3R (c)
+ - H2O
(e) RNH 2CO
RNHCOOCOHNR (d)
- CO2 + RNCO
R RNH粘剂
化学反应原理 （3）异氰酸酯与木材间的反应
胶粘剂与涂料
东北林业大学材料科学与工程学院
第七章 聚氨酯胶粘剂
7.1 概述
7.2 异氰酸酯及其反应 7.3 聚氨酯树脂的形成 7.4 聚氨酯树脂的固化 7.5 水性高分子异氰酸酯胶粘剂
7.1 概述
概念 聚氨酯胶粘剂：一般来讲，以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯 （简称聚氨酯）为主体材料的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。
CH3 NCO OCN CH3 NCO
NCO
2,4-甲苯二异氰酸酯 2,6-甲苯二异氰酸酯
7.2 异氰酸酯及其反应
一、常用的异氰酸酯 2. 4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
MDI是固体，熔点37℃，室温时有生成二聚体的趋势。 0℃贮存或40~50℃液态下贮存，可以减缓聚合反应的进行。 MDI的分子量为250.3，密度1.19（50℃），凝固点 37~38℃，沸点194~199/0.67（℃/KPa），蒸汽压约为 0.0013 Pa（25℃）。与TDI相比，MDI的蒸汽压小，所以 毒性较小。MDI含有两个活性相同的异氰酸酯基。常用于 硬质泡沫塑料、涂料、胶粘剂、弹性体及合成纤维。
聚合反应
2 R NCO
3 R NCO
（三聚体）
2n R NCO
N C R N R
聚氨酯胶粘剂的特点及应用
本文摘自再生资源回收-变宝网（）聚氨酯胶粘剂的特点及应用变宝网10月26日讯聚氨酯胶粘剂是一种能够大范围使用的胶黏剂，对于塑料、泡沫、玻璃、金属类的都有很强化学粘结力，今天小编就简单介绍一下聚氨酯胶粘剂。
一、聚氨酯胶粘剂的特点高性能水性聚氨酯胶粘剂具有以下特点:(1)耐水、耐介质性好。
(2)粘接强度高，初粘力大。
(3)良好的贮存稳定性。
(4)耐冻融，耐较高温度。
(5)干燥速度较快，低环境温度下成膜性良好。
(6)施工工艺佳。
要达到以上几点，除合成高性能水性聚氨酯外，配膜助剂的选择也尤为重要。
聚氨酯预聚体的合成原料主要是低聚物多元醇和二异氰酸酯。
低聚物多元醇通常分为聚醚多元醇和聚酯多元醇两类，由聚醚多元醇制得的预聚体有良好的水解稳定性，较好的柔韧性和延伸性，且耐低温性能好;而聚酯多元醇型预聚体内聚力大，粘接强度高。
二、聚氨酯胶粘剂的分类(1)按反应组成分类按反应组成可分为多异氰酸酯胶黏剂、含异氰酸酯基的聚氨酯胶黏剂、含羟基聚氨酯胶黏剂和聚氨酯树脂胶黏剂。
(2)按用途与特性分类按用途与特性分类可分为通用型胶黏剂、食品包装用胶黏剂、鞋用胶黏剂、纸塑复合用胶黏剂、建筑用胶黏剂、结构用胶黏剂、超低温用胶黏剂、发泡型胶黏剂、厌氧型胶黏剂、导电性胶黏剂、热熔型胶黏剂、压敏型胶黏剂、封闭型胶黏剂、水性胶黏剂以及密封胶黏剂等。
三、聚氨酯胶粘剂的应用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。
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂是一种高性能的胶粘剂，由两种组分组成：主剂和固化剂。
主剂通常是聚氨酯树脂，固化剂则是异氰酸酯。
这两种组分在一定的配比下混合并在施加压力下固化形成胶粘剂。
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有以下特点：
1. 高强度和高韧性：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有很高的粘接强度和韧性，可以用于各种高强度和高韧性要求的应用。
2. 耐化学性能强：这种胶粘剂具有良好的耐化学性能，可以抵抗许多溶剂、油脂和其他化学物质的侵蚀。
3. 耐热性好：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有较高的耐热性能，能够在高温环境中保持粘接强度。
4. 耐水性强：这种胶粘剂在水中的耐水性能非常好，可以在湿润环境中保持粘接性能。
5. 使用方便：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂可以通过简单的混合和涂覆方式使用，使用方便。
6. 应用广泛：这种胶粘剂适用于各种材料的粘接，包括金属、塑料、橡胶、木材等。
总的来说，双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有高强度、高韧性、耐化学性能强、耐热性好、耐水性强等特点，适用于各种高性能粘接应用。
聚氨酯的分类
聚氨酯的分类
聚氨酯是一类重要的高分子化合物，可用于制造各种材料和产品。
根据不同的化学结构和应用领域，聚氨酯可以分为以下几类：
1. 聚醚型聚氨酯：以聚醚醇为主要原料制得，具有较好的柔软性、耐磨性和弹性，广泛应用于制造弹性体、泡沫材料、涂料、胶粘剂等领域。
2. 聚酯型聚氨酯：以聚酯醇为主要原料制得，具有较好的耐热
性和耐候性，广泛应用于制造涂料、密封材料、鞋底、轮胎等领域。
3. 聚氨酯醇酯型聚氨酯：以聚酯醇和异氰酸酯为原料制得，具
有优异的力学性能和化学稳定性，广泛应用于制造弹性体、工程塑料、包装材料等领域。
4. 聚氨酯酰胺型聚氨酯：以聚酰胺醇和异氰酸酯为原料制得，
具有优异的高温性能和耐磨性，广泛应用于制造轮胎、橡胶制品、线缆套管等领域。
以上是聚氨酯的四种分类。
在实际应用中，不同类型的聚氨酯可以互相配合使用，以实现更好的性能和效果。
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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。
聚氨酯胶黏剂总结
聚氨酯胶黏剂一、聚氨酯胶黏剂的特性【26】1、聚氨酯胶粘剂中含有强极性和化学活泼性的异氰酸酯基(－NCO)和氨酯基(－NHCOO－)，与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘合力。
而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用使分子内力增强，会使粘合更加牢固。
2、调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段的比例以及结构，制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。
其粘合层从柔性到刚性可任意调节，从而满足不同材料的粘接。
3、聚氨酯胶粘剂可加热固化也可室温固化。
粘合工艺简便，操作性能良好。
4、聚氨酯胶粘剂固化时一般没副反应产生，因此不易使粘合层产生缺陷。
5、多异氰酸酯胶粘剂能溶于几乎所有有机溶剂中，而且异氰酸酯的分子体积小，易扩散，因此多异氰酸酯胶粘剂能渗入被粘材料中，从而提高粘附力。
6、多异氰酸酯胶粘剂粘接橡胶和金属时，不但粘合牢固而且能使橡胶和金属之间形成软硬过渡层，因此这种粘合应力小，能产生更优良的耐疲劳性。
7、聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。
其粘合层可在-196℃(液氮温度)，甚至在-253℃(液氢温度)下使用。
8、聚氨酯胶粘剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。
然而，聚氨酯胶粘剂也有缺点，在高温高湿下易水解而降低粘合强度。
二、聚氨酯的结构目前复合薄膜用胶粘剂用量最大的是聚氨酯胶粘剂，90%以上的软包装袋用复合膜采用了聚氨酯胶粘剂【3】。
聚氨酯（PU）胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（—NHCOO—）或异氰酸酯基（—NCO）的胶黏剂【1】。
与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力【2】。
聚氨酯树脂的结构对其性能起决定性作用。
聚氨酯是一种由软硬段镶嵌而成的线性有机聚合物，其结构如下所示【3】：～软段～硬段～软段～硬段～软段～聚氨酯树脂的软段由一般由聚醚、聚酯等低聚物多元醇构成，这类多元醇的分子量通常约为600～3000。
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聚氨酯胶粘剂分类
聚氨酯胶粘剂的类型、品种较多，分类方法也多，通常是按照反应组成与用途、特性进行分类。
(1) 按反应组成分类按反应组成可分为多异氰酸酯胶粘剂、含异氰酸酯基的聚氨酯胶粘剂、含羟基聚氨酯胶粘剂和聚氨酯树脂胶粘剂。
(2) 按用途与特性分类，按用途与特性分类可分为通用型胶粘剂、食品包装用胶粘剂、鞋用胶粘剂、纸塑复合用胶粘剂、建筑用胶粘剂、结构用胶粘剂、超低温用胶粘剂、厌氧型胶粘剂、导电性胶粘剂、热溶型胶粘剂、压敏型胶粘剂、封闭型胶粘剂、水性胶粘剂以及密封胶粘剂等。
国外聚氨酯胶粘剂的发展动态
聚氨酯胶粘剂在国外已广泛用于纺织、土木建筑、交通运输、电子元件、制鞋、包装等工业，因此世界发达国家都很重视聚氨酯胶粘剂工业的技术开发。
（1）快速发展结构胶与密封胶汽车工业大量采用塑料零部伯，特别是高强度的FRP （玻璃纤维增强塑料）和SMC（板材模塑料复合材料）需用聚氨酯结构与密封胶进行粘接装配，主要用于汽车挡风玻璃的密封、SMC车板的框架的粘接等。
聚氨脂密封胶对各种建筑材料都具有良好的粘接性，可应用于建筑领域中各部门，并且比有机硅与聚硫密封胶便宜。
因此，聚氨脂密封胸前的需求超过有机硅与聚硫密封胶而占主导地位。
（2）开发无公害胶粘剂聚氨化胶粘剂在工业上的大量使用也带来了公害问题，水性聚氨脂胶粘剂、无溶剂聚氨脂胶粘剂、以及热熔聚氨脂胶粘剂可代替有毒的溶剂型聚氨脂胶粘剂，也可选用低毒溶剂、提高固含量以及密闭通风操作及溶剂回收以降低有机挥发物的逸出量。
（3）快速固化聚氨脂聚氨脂胶粘剂为适应自动化装配线，开发了快速固化反应型聚氨脂胶、辐射或紫外线固化胶以及反应热熔胶等。
（4）开发新型施胶设备聚氨脂胶粘剂在推广使用时，为了适应用户粘接施工的要求，研制开了发一系列相关设备如粘笛稠物料的计量、混合、输送和施胶设备等。
今后聚氨脂胶粘剂的开拓和扩展应用除关注胶粘剂的分子结构外，还应致力于施胶工艺和工具方面的开发。