无溶剂型单组份聚氨酯密封胶及其应用

无溶剂型单组份聚氨酯密封胶及其应用

摘要

环保是未来胶粘剂的重要发展方向，本文从车内VOC谈起，介绍了一种新型环保型粘接密封材料-无溶剂型单组份聚氨酯密封胶及其应用。

关键词

VOC 无溶剂单组份聚氨酯密封胶

前言

据澳大利亚联邦科学与工业研究组织的研究，新车内挥发性有机化合物VOC的浓度非常高，每立方米空气中VOC含量能高达64毫克。做为对比，刚装修过的大楼内的VOC浓度大约是每立方米20～40毫克，旧大楼里的VOC浓度一般低于每立方米1毫克。当VOC浓度高于每立方米10毫克时，就可能导致头疼、恶心、喉咙疼痛、乏力等中毒症状。长期接触VOC能导致癌症、畸胎、损害肝脏、肾脏和中枢神经等。随着时间的推移，车内VOC的浓度会逐渐降低。在过了一个月后，车内VOC浓度会降低大约60％。六个月后，车内VOC的浓度降到每立方米1.5毫克。两年后车内VOC的浓度降到每立方米0.4毫克。

一、车内VOC来源及汽车用胶粘剂的介绍

汽车内部使用了相当多的化学材料，比如说汽车内饰材料如座垫、扶手、地毯、海绵和塑料配件等，汽车内饰材料的VOC含量不在我们这篇文章要讨论的范畴之内。这里重点关注一下VOC的另一个来源-汽车装配过程中使用的各种胶粘剂，在焊装工序使用的点焊胶、折边胶、膨胀减震胶，涂装工序的焊缝密封胶、指压密封胶、隔热阻尼胶、抗石击涂料，发动机和底盘装配的平面密封胶、螺纹锁固胶，总装工序的风挡玻璃密封胶、内饰安装工序的氯丁胶、压敏胶、丁基胶等，可以看到这些工序使用到大量的胶粘剂产品，这些胶粘剂均或多或少的含有VOC，积少成多，这些构成了车内VOC的主要来源。

二、国家相关法律法规对胶粘剂中VOC的限量

我们知道胶粘剂有溶剂型、水基型、本体型，我们以国家标准GB 18583-2008 《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》为例看一看这几类胶粘剂的VOC 水平。我们可以看到溶剂型聚氨酯类胶粘剂的有害物质限量：甲苯+二甲苯的≤150g/kg，总挥发性有机物≤700g/L，水基型聚氨酯类胶粘剂的有害物质限量值：甲苯+二甲苯的≤10g/kg，总挥发性有机物≤100g/L，本体型聚氨酯类胶粘剂的有害物质限量值：总挥发性有机物≤100g/L，很明显，水基型和本体型的胶粘剂相对于溶剂型的胶粘剂要环保的多，但是由于材料本身的特性及技术水平等原因，

仍然会有一定量的VOC。但是随着科技的进步和人们环保意识的普遍增强，人们对环保的要求越来越高，人们对家居、汽车等行业中的VOC的容忍度越来越低，尤其是有毒有害的溶剂如甲苯、二甲苯等，随之而来的是低VOC产品，特别是无溶剂型的产品越来越受关注，在汽车行业则体现的更为明显。

三、无溶剂型单组份聚氨酯密封胶

3.1聚氨酯密封胶的分类

聚氨酯密封胶可分为单组份和双组份，双组份聚氨酯密封胶因为施工时需要称量、配制、混合，多数为低粘度的产品，相对容易做成无溶剂型产品，适用于对抗下垂性无要求或者要求不高的场合；单组份聚氨酯密封胶则使用简便、不需要预混合、产品粘度可调节范围大，产品形式多样，不仅可以做成粘度很低的自流平产品，也可以做成立面涂覆不流淌的触变型产品，还可以做成粘度很高的，抗下垂性非常好，靠自身的粘度能承受一定重量的产品，多数的汽车风挡玻璃胶都属于此类。

单组份聚氨酯密封胶作为一种高固含量的合成高分子材料，多数的VOC含量在5%以内，相对于其他胶粘剂品种普通的聚氨酯密封胶是一种比较环保的产品，聚氨酯密封胶以其优异的性能、适中的价格，在汽车、建筑、船舶、集装箱等行业得到广泛的应用。

3.2多数单组份聚氨酯密封胶含溶剂的原因

汽车总装时使用的聚氨酯密封胶多数要求具备很好的触变性，要有较高的粘度赋予产品优异的抗下垂性，但是粘度又不能过高以便施工，要易挤出、不拉丝，尤其是机械手施胶时更不允许拉丝以免拖胶，以免污染装配件造成返工等。而这两方面的要求本身就是一对矛盾，正是由于这个原因多数的聚氨酯密封胶中添加少量溶剂，一般占密封胶总量的2-5%，虽然比例很低但作用非常明显，能有效降低分子间的粘滞力，使产品不拉丝，易挤出，同时在静止状态下又具备较高的粘度，使产品具备优异的抗下垂性。

3.3无溶剂型聚氨酯密封胶的市场需求

作为汽车总装用途的单组份聚氨酯密封胶对VOC含量应该有着更苛刻的要求，因为汽车内的空间本身很小，在车内使用的胶粘剂中的溶剂会缓慢的释放到空气当中，在相对小的密闭的空间里即使使用的胶粘剂中只有很低的溶剂含量，也可能使车内VOC含量超标，进而有难闻的或有刺激性气味，这会给驾乘人员带来非常不愉快的感受，并对身体健康造成一定的影响，而难闻的气味则会非常直接的影响汽车品牌在消费者心目中的形象，对汽车品牌形象造成负面的影响。

实现聚氨酯胶粘剂低VOC甚至无VOC的基本包含三个途径，即水性化，热熔化、无溶剂化，但是作为水性和热熔性胶粘剂由于形态及使用工艺的限制显然无法满足风挡玻璃粘接的需要，那么无溶剂型聚氨酯粘接密封胶产品的将成为

汽车用密封胶的环保化的必然方向，随着人们环保意识的增强，无溶剂型聚氨酯密封胶的市场需求也会越来越大。

3.4无溶剂型单组份聚氨酯密封胶的应用

为了适应客户对环保及卫生安全方面的日益严格的要求，高盟公司经过长期的研发、验证、改进的过程，针对高端客户的粘接、密封及高端维修市场等不同用途分别推出了相应三个系列的无溶剂产品，分别定位于不同的市场，其中Comensflex8255B主要应用于主机市场汽车风挡玻璃、侧窗玻璃粘接等需要实现结构粘接的位置，Comensflex8221B主要应用于主机市场的各种填缝密封用途，包括车门、车身框架各种焊缝的粘接密封，车身顶棚、仪表盘、地板、行李舱板、空调接缝等部位的粘接密封，Surtek358则主要针对维修市场的各种免底涂免活化粘接的风挡玻璃、侧窗玻璃更换等多种用途。产品出口至俄罗斯、澳大利亚、伊朗、印度等主机市场及维修市场，在国内高端的维修市场、4S店等也得到了广泛的应用，应用范围包括风挡玻璃、侧窗玻璃粘接、蒙皮及地板、空调接缝的粘接密封等多种用途，无溶剂产品的使用大大降低了车体内的气味及VOC含量，投放一年多来深受客户的亲睐。

以上这些系列的无溶剂型单组份聚氨酯密封胶产品在整个生产过程中完全不添加任何溶剂，通过独特的配方设计和以及添加特殊的触变性填料，在不使用溶剂的前提下，非常好的解决了粘度高、抗下垂和不拉丝、易挤出之间的矛盾，使得产品在保持原有力学性能指标的基础上，同时具备无溶剂、无刺激性气味，抗下垂性极好（施胶形状宽0.5cm高2.5cm不会下垂），不拉丝，易挤出等特点。

以下是高盟公司部分无溶剂型单组份聚氨酯密封胶产品的性能指标。

检测项目Comensflex8255B Comensflex8221B Surtek358

外观黑色

均质膏状物黑/灰/白色

均质膏状物黑色

均质膏状物

表干时间min

（23±2℃，湿度50％±5）15-60 15—90 15-60

固化速度mm/24h

（23±2℃，湿度50％±5）约4.0 约3.0 约3.5