聚氨酯胶黏剂粘结原理及分类
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。
聚氨酯胶粘剂的粘结工艺
聚氨酯胶粘剂的粘接工艺聚氨酯胶粘剂是一类粘接能力强并且性能优良的胶粘剂，在生活中的各个方面应用极为广泛，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。
那么，聚氨酯胶粘剂的粘接工艺都有哪些呢？下面就由洛阳天江化工新材料有限公司的小编带领大家一起来学习一下聚氨酯胶粘剂的各种粘接工艺吧。
一、表面处理要想使聚氨酯胶粘剂与基材之间形成良好的粘接效果，必要条件之一就是要对基材表面进行一些适当的处理。
天江化工的专家告诉我们，这是由于被粘物表面常常存在着油脂、灰尘等弱界面层，受其影响，建立在弱界面层上的粘接所得的粘接强度不易提高，因此，对粘接基材的表面进行适当的处理是使用聚氨酯胶粘剂对材料进行粘接之前必不可少的一项工艺。
除此之外，对于那些与聚氨酯胶粘剂表面张力不匹配的基材，在使用聚氨酯胶粘剂进行粘接之前，还必须对其表面进行一定的化学处理，其中，表面处理就是提高聚氨酯胶粘剂粘接强度的首要步骤之一。
二、清洗脱脂一些金属及塑料基材的表面经常容易受到汗、油以及灰尘等的污染，另外，塑料表面还有脱模剂，因此，这样的塑料与胶粘层之间仅能形成粘接力很弱的粘接界面。
对聚氨酯胶粘剂来讲，金属或塑料表面的油脂与聚氨酯胶粘剂之间的相容性很差，而存在的水分则会与聚氨酯胶粘剂中的－NCO基团发生化学反应从而产生气泡，使得聚氨酯胶粘剂与粘接基材之间的接触表面积大幅度降低，并且会使胶粘层的内聚力降低，因而天江化工的专家提醒，在使用聚氨酯胶粘剂进行粘接前必须首先对粘接基层进行表面清洗以及干燥处理这一步骤。
常用的清洗及干燥方法为：先用含表面活性剂及有机溶剂的碱水对基材的粘接表面进行清洗，再进行水洗干燥；或用有机溶剂（如丙酮、四氯化碳、乙醇等）直接进行清洗。
对于表面有锈迹的金属，一般要先用砂纸、钢丝刷除去表面铁锈，再对其进行清洗及干燥。
三、粗糙化处理若粘接表面光滑，则一般需要首先对其进行粗糙化处理，以增加聚氨酯胶粘剂与基材的接触面积。
聚氨酯的粘接机理、粘接工艺及配方设计
聚氨酯的粘接机理、粘接工艺及配方设计聚氨酯的粘接机理、粘接工艺及配方设计概述：A、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在PU胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层。
一般来说,胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的胶粘剂对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO 基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由Ah09、S02、CaO和Na20等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同oB、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶粘剂或橡胶类胶粘剂改性的多异氰酸酯胶粘剂,胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰酸酯胶粘剂分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的聚氨酯胶粘剂粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶粘剂中的一NCO 反应形成化学粘接力。
聚氨酯胶粘剂
（1）按照反应组分进行分类
① 多异氰酸酯胶黏剂 （单体胶粘剂）
② 含异氰酸酯基聚氨酯胶黏剂 主要组成含异氰酸酯基聚氨酯预聚体，多异氰酸酯和
多羟基化合物的反应生成物。是聚氨酯胶黏剂中最重要的
一部分，有单组分、双组分、溶剂型、无溶剂型等类型。
（1）按照反应组分进行分类
③ 含羟基聚氨酯胶黏剂
四氢呋喃
二氧六环 二甲基甲酰胺
9.15
10.24 12.09
66.0
101.1 153.0
0.8892
1.0329 0.9445
1.4070
1.4175 1.4269
注：聚氨酯溶度参数SP为10。
第三节 异氰酸酯主要化学反应
1. 异氰酸酯与活泼氢化合物的加成反应
异氰酸酯基（—N=C=O）是一个高度的不饱和基，对 许多化合物有很高的活性，加成反应很容易进行。
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
（1）有机锡类催化剂：
此类催化剂催化NCO/OH反应比催化NCO/H2O反应强，
聚氨酯胶黏剂制备时大多采用此类催化剂。
（2）叔胺类催化剂：
此类催化剂对促进与水的反应特别有效。 一般用于制备聚氨酯泡沫塑料，发泡型聚氨酯胶黏剂以 及低温固化型、潮气固化型聚氨酯胶黏剂。
5. 溶剂
聚氨酯胶黏剂粘结原理及分类
(4)两个组分的用量可在一定范围内调节，一般存在着一定 容忍度。两组分的NCO／OH摩尔比在一般情况下大于或 等于l，当固化时，一部分NCO基团参与胶的固化反应， 产生化学粘合力，多余的NC0基团在加热固化时，还可产 生脲基甲酸酯、缩二脲等，增加交联度，提高了胶层的内 聚强度和耐热性。对于无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂来说， 因各组分起始分子量不大，一般来说NCO／OH摩尔比等 于或稍大于l，有利于固化完全，特别在粘合密封件时，注 意NCO组分不能过量太多。而对于溶剂型双组分胶粘剂来 说，其主剂分子量较大，初粘性能较好，两组分的用量可 在较大范围内调节，NCO／OH摩尔比可小于1或大于1的
图6 聚氨酯在汽车上的应用
问题
• 一、水性聚氨酯性能的影响因素有哪些？
聚氨酯粘合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。
聚氨酯粘合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。 聚氨酯粘 合剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的粘合剂。
（一）通用型双组分聚氨酯胶粘剂
通用型双组分聚氨酯胶粘剂是以聚己二酸乙二醇酯为原料、 以溶剂聚氨酯树脂为主成分(甲组分)，以三羟甲基丙烷— T1)加成物为固化剂(乙组分)的双组分聚氨酯胶粘剂。通用 型双组分聚氨酯胶粘剂亦称101-聚氨酯胶粘剂，是上海新 光化工厂最早投入工业化生产、至今仍是国内生产量最大 的聚氨酯胶粘剂，国内用户达千家以上，主要用于绝缘材 料、包装材料、复合膜、多孔材料、深冷保护材料等的粘 接。
1. 机床导轨的维修 采用镶嵌粘接塑料板法将塑料薄板粘在铸铁导轨上，制成 塑料导轨，可解决机床导轨的磨损。用铁锚-10l聚氨酯胶， 按甲组分：乙组分=100：50(质量份数)配制胶液，在胶液 中拌入直径∮为0.1mm、长为20mm的细铜丝，使导轨与 塑料板之间保持足够空隙，不致使胶液全部挤出。塑料板 和铸铁导轨两个粘接面都需分别涂刷胶液两次，第一次涂 刷5min后再涂第二次，待15-20min其胶层发粘有拉丝现 象后，再将塑料板与导轨叠合，靠它的自身的重量加压， 因冬、夏温差大，会引起塑料膨胀或收缩，产生内应力而 裂开，因此固化温度最好保持在20-25℃之间，固化时间 1-2天。
聚氨酯胶粘剂的粘接机理
聚氨酯胶粘剂的粘接机理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，适用于各种结构性粘合领域。
大家可能会好奇，聚氨酯胶粘剂的粘结力度这么强，粘结材料的种类又是这么广泛，那么它究竟是如何将各种材料粘结在一起的呢？下面，洛阳天江化工新材料有限公司就聚氨酯胶粘剂粘结材料种类的不同将聚氨酯胶粘剂的粘结机理概括为了以下几类：一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高，属于高能表面，在聚氨酯胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键，在一定条件下能在粘接面上聚集，形成高表面张力胶粘层。
一般来说，胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高，胶粘层的表面张力越大，胶越坚韧，能与金属等基材很好地匹配，粘接强度一般较高。
1、含－NCO基团的胶粘剂对金属的粘接机理如下：金属表面一般存在着吸附水（即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物），－NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物，－NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
2、在无－NCO场合，金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键，并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环，具有冗电子体系，能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂，与聚氨酯胶之间形成的各种化学键或次价键（如氢键）的类型也很复杂。
3、玻璃石板陶瓷等无机材料一般由SO2、CaO和Na2O等成分构成，表面也含吸附水羟基，粘接机理大致与金属相同。
二、塑料橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶粘剂或橡胶类胶粘剂改性的多异氰酸酯胶粘剂，胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀，多异氰酸酯胶粘剂的分子量较小，可渗入橡胶表层内部，与橡胶中存在的活性氢发生反应，形成共价键。
此外，多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲，并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚，形成交联结构，与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络（IPI），因而胶粘层具有良好的物理性能。
8聚氨酯胶粘剂.ppt汇总
是由端-OH基的多元醇（主剂）组分和聚异氰酸酯
（固化剂），或端-NCO基的聚氨酯预聚体（主剂）的组 分和多元醇（固化剂）构成。
（4）按照固化方式进行分类
① 热固性聚氨酯胶粘剂
② 常温固化型聚氨酯胶粘剂 ③ 湿固化型聚氨酯胶粘剂 ④ 紫外光固化型聚氨酯胶粘剂
（5） 按照用途进行分类
不同活泼氢基团与异氰酸酯反应活性比较
基团 芳香胺 伯羟基 仲羟基 叔羟基 水 酚
速率常数/×10-4 L(mol· s)-1
25 ℃
10~20 2~4 1 0.01 0.4 0.01
80 ℃
— 30 15 — 6 —
活化能 （kJ/mol） — 33.5~37.7 41.9 — 46.1 —
脲
羧酸
多羟基化合物的反应生成物。是聚氨酯胶粘剂中最重要的 一部分，有单组分、双组分、溶剂型、无溶剂型等类型。
（1）按照反应组分进行分类
③ 含羟基聚氨酯胶粘剂
含羟基的线型聚氨酯聚合物，由二异氰酸酯与二官能度 的聚酯或聚醚反应生成。 属双组分胶粘剂
（2）按照溶剂形态进行分类
① 溶剂型聚氨酯胶粘剂
于其累积双键和碳原子两边的电负性很大的氮氧原子作
用，使之具有很高的反应活性，能与绝大多数含活泼氢的
物质发生反应。
常用的异氰酸酯主要有芳香族类和脂肪类两种。芳香
族类的主要有：TDI（2, 4—甲苯二异氰酸酯或2, 6—甲苯
二异氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷- 4, 4’二异氰酸酯）、
NDI （1, 5—萘二异氰酸酯）、PAPI（多亚甲基多苯基多
解决的方法。
目前合成异氰酸酯的方法虽有27种之多，但是100多年
来，工业化合成异氰酸酯的方法仍是伯胺光气法，其他的
聚氨酯胶粘剂简介演示
为了满足日益严格的环保要求，聚氨酯胶粘剂的原料正逐步转向环保型，如生 物基多元醇等，降低对环境的负担。
废弃物资源化利用
通过回收和再利用聚氨酯胶粘剂废弃物，实现资源的高效利用，推动可持续发 展。
技术创新与产业升级
高效合成技术
不断优化聚氨酯预聚体的合成技术，提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
03
聚氨酯胶粘剂的性能特点
聚氨酯胶粘剂的性能特点
• 聚氨酯胶粘剂是一种高性能的粘合剂，广泛应用于各种材料 的粘接，如金属、玻璃、陶瓷、塑料等。它具有优异的粘附 性、耐温性、耐老化性和电性能等特点，因此在工业生产和 日常生活中得到了广泛应用。
04
聚氨酯胶粘剂的应用实例
聚氨酯胶粘剂的应用实例
• 聚氨酯胶粘剂是一种高性能的粘合剂，由于其优 异的粘附性、耐久性和弹性，被广泛应用于各个 领域。
聚氨酯胶粘剂简介演示
汇报人： 2024-01-08
目录
• 聚氨酯胶粘剂概述 • 聚氨酯胶粘剂的制备 • 聚氨酯胶粘剂的性能特点 • 聚氨酯胶粘剂的应用实例 • 聚氨酯胶粘剂的发展趋势与展
望
01
聚氨酯胶粘剂概述
定义与特性
定义
聚氨酯胶粘剂是一种由聚合物多 元醇和异氰酸酯反应得到的聚合 物，具有高粘附性、良好的耐候 性和抗冲击性等特点。
05
聚氨酯胶粘剂的发展趋势与展 望
新材料的应用
高性能聚氨酯材料
随着新材料技术的不断发展，聚氨酯 胶粘剂的原料和配方也在不断改进， 以提高其粘附力、耐久性和耐候性。
纳米材料的应用
纳米技术为聚氨酯胶粘剂提供了新的 发展方向，通过纳米填料和纳米改性 剂的添加，可以显著提高聚氨酯胶粘 剂的性能。
环保与可持续发展
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。
聚氨酯胶粘剂的粘接机理
聚氨酯胶粘剂的粘接机理 2008-02-20 中国复合材料在线[收藏该文章]一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在PU胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层｡一般来说,胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高｡含－NCO基团的胶粘剂对金属的粘接机理如下：金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),－NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,－NCO基团还能与金属水合物形成共价键等｡在无－NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键｡金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂｡玻璃石板陶瓷等无机材料一般由SO2CaO和Na2O等成分构成,表面也含吸附水羟基,粘接机理大致与金属相同。
二、塑料橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶粘剂或橡胶类胶粘剂改性的多异氰酸酯胶粘剂,胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰酸酯胶粘剂分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键｡多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能｡用普通的聚氨酯胶粘剂粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接｡PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头｡有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含－OH基团,其中表面的－OH与PU胶粘剂中的－NCO反应形成化学粘接力｡非极性塑料如PE、PP,其表面极性很低,用极性的聚氨酯胶粘剂粘接时可能遇到困难,这可用多种方法对聚烯烃塑料进行表面处理加以解决｡一种办法是用电晕处理,使其表面氧化,增加极性:另一种办法是在被粘的塑料表面上采用多异氰酸酯胶粘剂等作增粘涂层剂(底涂剂底胶)｡如熔融凹挤出薄膜，在PET等塑料薄膜上进行挤出复合时,由于表面存在低聚合度的弱界面层,粘接强度不理想,使用底胶时,多异氰酸酯在热的聚乙烯表面上扩散,使弱界面层强化,复合薄膜则具有非常好的剥离强度｡三、织物木材等的粘接织物木材等基材由纤维组成,而纤维具有一定的吸湿率,并且常含有醚键、酯键、酰胺键等极性键,以及羧基､羟基等｡水和羟基容易与PU胶粘剂中－NCO基团反应,形成牢固的氨酯键和脲键等化学键,而纤维中的极性基团与胶中的极性基团之间形成氢键,并且胶粘剂分子还容易渗入纤维之间｡PU对于这类材料一般能形成牢固的粘接｡。
聚氨酯胶黏剂概述与主要结构
• 1. 聚氨酯胶黏剂的特点
• （1）优点 • ① 聚氨酯胶黏剂因含有极性很强、化学活泼性很高的 异氰酸酯基和氨酯基，它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胶 接力。
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
• ② 调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软缎与硬段 • 比例及结构，制成不同硬度和伸长率的胶黏剂。 • ③ 可加热固化，也可以室温固化。 • ④ 固化属于加聚反应，没有副产物产生，因此不易使
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
• 1849年德国化学家Wurts用烷基硫酸盐与氰酸钾进行 复分解反应，首次合成了脂肪族异氰酸酯化合物；1850年 德国化学家Hoffman用二苯基甲酰胺合成了苯基异氰酸 酯；1884年，Hentschel用胺或胺盐与光气反应合成了异
氰
酸酯，成为工业上合成异氰酸酯的方法。
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
（1） 异氰酸酯与羟基化合物的反应
• 异氰酸酯与聚醚多元醇、聚酯多元醇等反应生成氨基
甲酸酯。是聚氨酯合成中最常见的反应。
O
R NCO + R' OH
R NH C OR'
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
• （2）叔胺类催化剂： • 此类催化剂对促进与水的反应特别有效。 • 一般用于制备聚氨酯泡沫塑料，发泡型聚氨酯胶黏剂以 及低温固化型、潮气固化型聚氨酯胶黏剂。
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
5. 溶剂
• 为了调整聚氨酯胶黏剂的黏度，便于工艺操作，在聚 氨酯胶黏剂的制备或使用过程中，经常要采用溶剂。 • 聚氨酯胶黏剂用的有机溶剂必须是“氨酯级溶剂”，
聚氨酯胶黏剂概述 和主要结构
聚氨酯粘胶剂
聚氨酯胶粘剂百科名片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编辑本段聚氨酯胶粘剂概述又称乌利当胶英文名（Polyurethane Adhesive）编辑本段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。
编辑本段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。
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。
06聚氨酯胶黏剂解析
聚氨酯胶黏剂常用溶剂物理性质
溶剂 甲苯 二甲苯 丙酮 甲乙酮 环己酮 四氢呋喃 二氧六环 二甲基甲酰胺
溶度参数SP 8.85 8.79 9.41 9.19 10.05 9.15 10.24 12.09
在发达国家,对聚氨酯预聚体中的游离异氰酸酯单体含量 有越来越严格的限制,据今年1月生效的欧共体(ＥＣ)法 规,当ＴＤＩ型预聚体产品中含有1%～7%游离ＴＤＩ时 必须在容器上加贴“有毒”标签;游离ＴＤＩ含量0.1% ～1%的产品标签上须标上“有害”标记;而ＴＤＩ含量 低于0.1%的无需危险警告标签。
1. 异氰酸酯
无论是异氰酸酯胶黏剂，还是聚氨基甲酸酯胶黏剂， 都需要异氰酸酯单体。异氰酸酯（Isocyanate）是一大类 含有异氰酸基（—N=C=O）的有机化合物。异氰酸酯基由 于其累积双键和碳原子两边的电负性很大的氮氧原子作 用，使之具有很高的反应活性，能与绝大多数含活泼氢的 物质发生反应。
在使用多异氰酸酯单体作为胶黏剂或低相对分子质量 异氰酸酯预聚体胶黏剂时，这一反应尤为重要，否则将会 使胶接强度降低。
过多的异氰酸酯基与水反应使胶层产生气泡，胶接强 度大大下降，或者使胶黏剂中的游离异氰酸酯基过多地 消耗，导致胶黏剂与木材的化学结合大大降低，也使胶 接效果大大降低；在贮存时，水分与异氰酸酯胶黏剂反 应生成的取代脲不溶于体系，而产生沉淀，严重时使之 凝胶。因此，异氰酸酯胶黏剂在使用和贮存时，应该防 止与水或潮气接触。
一般规律：侧基越少，醚或酯间亚甲基数目越多，软段相 对分子质量越高，链越柔顺，且聚氨脂的结晶性越高。
如：结晶度PHA型（12.3%）＞PBA型（9.2%）＞ PEA 型（0%），初粘力：PHA型＞PBA型＞ PEA 型
聚氨酯粘接机理
聚氨酯粘接原理一、金属、玻璃、瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面力很高,属于高能表面,在异氰酸酯胶PU胶水固化物中含有聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面力胶粘层。
一般来说,胶水中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的异氰酸酯胶胶水对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶水含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、瓷等无机材料一般由Ah09、S02、CaO和Na20 等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同。
二、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶水或橡胶类胶水改性的多异氰酸酯胶水,胶水中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰异氰酸酯胶酸酯胶水分子量较小,可渗入橡胶表层部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的异氰酸酯胶聚氨酯胶水粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶水中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶水中的一NCO反应形成化学粘接力。
聚氨酯胶粘剂固化及胶接机理
聚氨酯胶粘剂固化及胶接机理
聚氨酯胶粘剂固化的方式有两种，具体如下：
多异氰酸酯胶粘剂。
主要是吸潮固化。
预聚体异氰酸酯胶粘剂。
分单组分和双组分两类。
单组分由异氰酸酯和两端含羟基的聚酯或聚醚反应，得到异氰酸基（-NCO）的弹性体胶粘剂，再加入适量的催化剂、填料制得单组分室温硫化聚氨酯密封剂，固化机理同多异氰酸酯胶粘剂，遇到空气中的潮气产生固化。
双组分胶粘剂由含-NCO基的预聚体和聚酯（或聚醚）树脂组成。
其中-NCO组分为硬链段，-OH 组分为软链段，主要由聚醚、聚酯、交联剂（如MOCA 二邻氯二苯胺甲烷）、催化剂（如锌酸亚锡）组成。
调节-NCO/-OH含量，可以制得不同相对分子质量和不同-NCO含量的预聚体，该反应为羟醛缩合，偶联式反应的一种，主要是-NCO与-OH在催化剂作用下发生反应固化形成良好的粘接接头。
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。
聚氨酯黏合剂原理及其应用
过去的一节课，我们讲粘合剂，着重讲了粘合工艺和原理、代表性粘合剂，侯兴旺刘红良等同学也给出了对导电粘合剂的浅显理解。
但是我没有讲应用的问题，请同学们逆向思考：粘合剂的使用是为了粘合两种材料，假设在使用一段时间后粘合剂松开了，或者你想重新加工粘合两种材料，这样就需要除去或者洗脱掉原有的粘合剂，请至少列举一种粘合剂的应用以及其对应的后处理方法、并指出原理是什么。
聚氨酯黏合剂的应用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程固化聚氨酯密封胶、粘接玻璃约维增强塑料和片状模塑复合村料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氯酯胶等。
此外，茎车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。
汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。
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，分子质量较低，因而耐水，性、耐溶剂，性、胶膜强度等性能还较差，必须对其进行改，性，以提高其性能。
聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脱脲酸酯配合制备的汽车修补清漆，不需要高速搅拌设备, 容易混合在一起且具有良好的粘附性能。
2、木材用聚氨酯胶粘剂随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施，小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身。
胶粘剂用量的多少，已成为衡量木材工业技术发展水平的标志。
过去人们用的木村胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脖醛树脂，酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂，但由于游离的甲醛存在，产品使用期间会逐淋向周围散发甲醛气体，造成环境污染。
木村加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氯酯胶，以期减少对环境的行染。
木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的，在室温下使用。
通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好，并能和许多非木基材例纺织纤维、金属、塑料、橡胶筑)粘接。
聚氨酯粘结机理
一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在异氰酸酯胶PU胶水固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层。
一般来说,胶水中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的异氰酸酯胶胶水对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶水含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由Ah09、S02、CaO和Na20 等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同。
二、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶水或橡胶类胶水改性的多异氰酸酯胶水,胶水中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰异氰酸酯胶酸酯胶水分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的异氰酸酯胶聚氨酯胶水粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶水中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶水中的一NCO反应形成化学粘接力。
聚氨酯胶黏剂综述
聚氨酯胶黏剂综述徐海翔（中国船舶工业系统工程研究院）摘要：通过查阅国内外有关文献资料，阐述了聚氨酯胶黏剂的分类、粘接机理、结构与性能等内容，综述了聚氨酯胶黏剂目前的研究及进展，并对聚氨酯胶黏剂做了展望。
关键词：聚氨酯；胶黏剂；粘接机理；机构与性能；改性聚氨酯（PU）胶黏剂是基体中含有氨酯基（NHCOO）和/或异氰酸酯基（NCO）类的胶黏剂。
聚氨酯胶黏剂中含有氨酯基，异氰酸酯基，以及脲基等极性基团，能够与含有活泼氢的材料形成共价键和氢键[1-2]。
并且通过调节聚氨酯的配方还可以满足金属、橡胶、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等不同材料的粘接[3-4]。
聚氨酯胶黏剂可以加热固化，也可以室温固化，粘接工艺简单，操作性能优异，并且固化时没有副反应，不易使粘接层产生缺陷。
多异氰酸酯胶黏剂能够溶于几乎所有的有机原料中，而且异氰酸酯的分子体积小、易扩散，因此多异氰酸酯胶黏剂能够渗入被粘材料中，从而提高粘接力。
多异氰酸酯胶黏剂粘接橡胶和金属时粘接牢固，具有优良的耐疲劳性能[5]。
聚氨酯胶黏剂的低温和超低温性能超过了所有其他类型的胶黏剂，其粘接层可在-136℃（液氮温度）甚至在-253℃（液氢温度）下使用。
除此以外，它还具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。
因此它被广泛应用于纺织、家具、制鞋、电子工业、包装、建筑、汽车等领域。
1、聚氨酯胶黏剂的分类由于聚氨酯的合成可设计性强，所以聚氨酯胶黏剂的类型、品种较多。
这就导致其分类也有诸多方法。
一般按照其反应原料组成、成品性能以及产品的主要用途进行分类[5]。
按照合成聚氨酯胶黏剂的原料可以大致的分为三种类型，第一种是聚氨酯胶黏剂中较早的一种，为多异氰酸酯性胶，属于反应型胶的范畴，是由原材料或者其小分子所制成的一类胶，对金属物、纤维以及橡胶品的粘接效果极好，但是胶黏剂本身的毒性较大。
目前使用量较多的此类胶黏剂品种有JQ-4胶，7900胶等。
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（1）生活用品中的应用 与塑料薄膜具有良好接 着性的聚氨酯树脂被 用作食品包装用胶粘 剂。还有在 净水器的 密封材、尿布及生理 用品等方面的应用， 作为各种鞋的胶黏剂 发挥着举足轻重的作 用。
图1 供应食品包装用聚氨酯 粘合剂
图2 水性鞋用聚氨酯粘 合剂
图3 防静电鞋用聚氨 酯胶粘剂
（2）电子用品 促进电子工业的发展也是聚氨酯的使命。具有优良耐磨耗 性及附着性的聚氨酯胶粘剂在录音/录像带、电脑用磁盘 及IC卡和电子乘车票等制造过程中，被作为各种记录媒体 磁性材料的粘接剂，使记录密度得 到提高。此外，聚氨 酯绝缘密封清漆被用于制造漆包线。紫外线（UV）固化 型聚氨酯被制成光纤电缆。近年，聚氨酯胶粘剂还被应用 于移动电话的印刷线路等方 面，并不断地被进一步开发 应用以适应时代要求。
通用型双组分聚氨酯胶粘剂用途
通用型双组分聚氨酯胶粘剂可应用于粘接金属(如铝、铁、 钢等)、非金属(如陶瓷、木材、皮革、塑料等)以及不同材 料之间的粘接。通用型双组分聚氨酯胶粘剂大量用于制造 电机上应用的绝缘纸(聚酯薄膜-青壳纸复合)、纸塑复合 (彩印纸-聚丙烯薄膜)、铁板-聚氨酯泡沫体复合以及鬃刷 的制造等，其他用途渗透到国民经济各领域。
聚氨酯粘合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。
聚氨酯粘合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。 聚氨酯粘 合剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的粘合剂。
双组分聚氨酯胶粘剂具有以下特点： (1)属反应性的胶粘剂在两个组分混合后，发生交联反应， 产生固化产物。 (2)制备时，可以调节两组分的原料组成和分子量，使之在 室温下有合适的粘度，可制成高固含量或无溶剂双组分胶 粘剂。 (3)通常可室温固化，通过选择制备胶粘剂的原料或加入催 化剂可凋节固化速度。一般，双组分聚氨酯胶粘剂有较大 的初粘合力，叫加热固化，其最终粘合强度比单组分胶粘 剂大，可以满足结构胶粘剂的要求。
（一）通用型双组分聚氨酯胶粘剂
通用型双组分聚氨酯胶粘剂是以聚己二酸乙二醇酯为原料、 以溶剂聚氨酯树脂为主成分(甲组分)，以三羟甲基丙烷— T1)加成物为固化剂(乙组分)的双组分聚氨酯胶粘剂。通用 型双组分聚氨酯胶粘剂亦称101-聚氨酯胶粘剂，是上海新 光化工厂最早投入工业化生产、至今仍是国内生产量最大 的聚氨酯胶粘剂，国内用户达千家以上，主要用于绝缘材 料、包装材料、复合膜、多孔材料、深冷保护材料等的粘 接。
数倍。当NCO组分(固化剂)过量较多的场合，多异氰酸酯 自聚形成坚韧的胶粘层，适合于硬材料的粘接；在NCO组 分用量少的场合，则胶层柔软，可用于皮革、织物等软材 料的粘接。 双组分聚氨酯胶粘剂自问世以来，由于具有性能可调节性、 粘合强度大、粘接范围广等优点，已成为聚氨酯胶粘剂中 品种最多、产量最大的产品。
（3）水性聚氨酯粘合剂
水性聚氨酯粘合剂具有低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。 聚氨酯粘合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，聚氨酯粘合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 聚氨酯粘合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 最快的粘合剂。
2.扬声器的粘接 扬声器振动系统即纸盒、音圈和定位支架三者需粘在一起， 特别是大功率扬声器振动时振幅较大，故必须粘接牢固， 因为直接关系到扬声器的使用寿命。特别是∮100mm以 上的扬声器都用聚氨酯胶粘剂粘接。采用铁锚-101聚氨酯 胶粘剂按甲组分：乙组分=100：30-35(质量份数)配胶， 使用后可达到预期效果。扬声器音圈的粘接，胶液是用甲 组分：乙组分=100：25(质量份数)配制。
3.在鬃刷产品上的应用 通用型双组分聚氨酯胶粘剂是理想的鬃刷用胶粘剂。鬃刷 的粘接是将鬃毛(猪鬃或尼龙鬃等)、木片(木材)及刷壳(马 口铁)三者粘接起来，要求表面封闭l-2mm，又要求渗透69mm。常用胶液的配方为：甲组分100份、乙组分35份、 滑石粉(≥160目)30份。将配制好的胶粘剂倒人刷壳内或使 用鬃刷灌胶机进行灌封，灌封后晃动刷头使胶粘剂均匀， 放置至干凝(转入打毛不少于24h)。用该胶粘剂灌封后的 刷鬃粘合强度大于130N，达到SG236--8l猪鬃漆刷标准规 定(98N)，若在丙酮中浸泡24h后不脱鬃、不松动，则说明 该胶符合要求。
(4)两个组分的用量可在一定范围内调节，一般存在着一定 容忍度。两组分的NCO／OH摩尔比在一般情况下大于或 等于l，当固化时，一部分NCO基团参与胶的固化反应， 产生化学粘合力，多余的NC0基团在加热固化时，还可产 生脲基甲酸酯、缩二脲等，增加交联度，提高了胶层的内 聚强度和耐热性。对于无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂来说， 因各组分起始分子量不大，一般来说NCO／OH摩尔比等 于或稍大于l，有利于固化完全，特别在粘合密封件时，注 意NCO组分不能过量太多。而对于溶剂型双组分胶粘剂来 说，其主剂分子量较大，初粘性能较好，两组分的用量可 在较大范围内调节，NCO／OH摩尔比可小于1或大于1的
聚氨酯粘合剂粘接原理
多异氰酸酯分子链中含有异氰基（-NCO）和氨基甲酸酯基 （-NH-COO-），故聚氨酯粘合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。无论哪种 聚氨酯粘合剂，都是异氰酸酯发生化学反应而固化的。
1. 机床导轨的维修 采用镶嵌粘接塑料板法将塑料薄板粘在铸铁导轨上，制成 塑料导轨，可解决机床导轨的磨损。用铁锚-10l聚氨酯胶， 按甲组分：乙组分=100：50(质量份数)配制胶液，在胶液 中拌入直径∮为0.1mm、长为20mm的细铜丝，使导轨与 塑料板之间保持足够空隙，不致使胶液全部挤出。塑料板 和铸铁导轨两个粘接面都需分别涂刷胶液两次，第一次涂 刷5min后再涂第二次，待15-20min其胶层发粘有拉丝现 象后，再将塑料板与导轨叠合，靠它的自身的重量加压， 因冬、夏温差大，会引起塑料膨胀或收缩，产生内应力而 裂开，因此固化温度最好保持在20-25℃之间，固化时间 1-2天。
聚氨酯粘合剂的用途
聚氨酯粘合剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂的一个重 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，是八大合成粘合剂中的重要品种之一。
聚氨酯粘合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 粘合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。聚氨酯粘合剂 的低温和超低温性能超过所有其他类型的粘合剂。聚氨酯 粘合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粘合剂不能粘接或粘接有困难的地方。
(2)粘接初粘性高，适应制鞋生产线的要求；尤其是剥离强 度要高； (3)施胶工艺简便，易于操作，使用期可调，适应制鞋生产 线的需要； (4)具有适度的耐热性、足够的耐水性和粘接耐久性。鞋用 聚氨酯粘合剂都能满足以上的要求，其初粘性能比氯丁粘 合剂要差些，但目前国内外研究者都提出提高初粘性改进 的方法，已基本解决。
（2）鞋用聚氨酯的性能
鞋用聚氨酯粘合剂与其他聚氨酯粘合剂一样，具有卓越的 低温性能、低的固化温度、优良的柔性、耐冲击性、对许 多材料的浸润性和粘接性。因此，它常用于要求常温、快 速固化以及柔软性的场合，特别适用于粘接具有不同膨胀 系数的异种材料。 制鞋用粘合剂的性能要求因鞋材、鞋型和粘接工艺的不同 而异，但从整体而言，鞋用粘合剂应具备下列性能： (1)对异种材质、不同结晶性材质具有足够的粘接强度，是 剥离强度要高；
பைடு நூலகம்
图4 紫外光固化聚氨酯在电子 设备上的应用
图5 聚氨酯绝缘密封清漆的 应用
（3）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84.07L 折算约合为109.3Kg，主要应用于车窗玻璃的粘接密封及 部分填充部位的密封。
图6 聚氨酯在汽车上的应用
问题
• 一、水性聚氨酯性能的影响因素有哪些？