聚氨酯胶黏剂的合成

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收稿日期：2018-12-17作者简介：李国遵（1988-），男，硕士，主要从事聚氨酯、聚豚的研发工作，发表多篇论文、专利。E-mail: liguozun@。

聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用

李国遵，高之香，李士学，李建武,陈雨，赵苗

（三友（天津）高分子技术有限公司，天津300211）

摘 要:通过查阅国内外相关文献资料，简要阐述了聚氨酯胶粘剂的性能、结构、合成、改性及应用等相关内容，综

述了聚氨酯胶粘剂目前国内外的研究现状及研究进展，并对聚氨酯胶粘剂的发展做了展望。

关键词:聚氨酯胶粘剂；合成;改性;应用；研究进展

中图分类号:TQ433.4+32 文献标识码:A 文章编号:1001-5922（2019）05-0177-04

随着科学技术的发展，我国胶粘剂工业持续快速发展。

硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯和其他各种胶粘剂广

泛应用于各个领域円。聚氨酯（PU）胶粘剂优异的机械性 能、良好的耐低温性、耐酸碱性、耐油污性和与基材良好粘

合性在众多材料中脱颖而出“。聚氨酯胶粘剂是分子链中含

有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或（和）异氤酸酯基团（-

NCO）的粘合剂。分子链中大量的氨基甲酸酯、基甲酸

酯、缩二和其他基团赋予聚氨酯胶粘剂优异的性能“ 81o

1异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状

聚氨酯胶粘剂的合成是基于异氤酸酯独特的化学性质。

异氤酸酯是分子中含有异氤酸酯基团（-NCO）的化合物， 该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构，能与各种含

活泼氢的化合物进行反应。在聚氨酯胶粘剂领域，主要使用

含有2个或多个-NCO特征基团的异氤酸酯。根据产品在光 照下是否发生黄变现象将聚氨酯胶粘剂分为通用型异氤酸酯

聚氨酯胶粘剂和耐黄变型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂。

1.1通用型异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状

通用氤酸酯，即芳香幅氤酸酯是目前聚珮工业使

用最广泛的异氤酸酯，由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧

不同硬段型水性聚氨酯胶黏剂的合成和

性能比较

孙艳美，郭建平，沈加春，陈小花，尹笃林

湖南师范大学化学化工学院；资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室。长沙４１００８１

擅要用异佛尔酮二异氰酸酯（１ＰＤＩ），甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）、聚醚二元醇ＩＮ２１０）、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）为原料，采用两步法合成了不同硬段型聚氨酯预聚体，并用含三乙胺的去离子水中和乳化。乙二胺扩链。得ＴＤＩ型和ＩＰＤＩ型水性聚氨酯（ＷＰＵ）胶黏剂。通过红外、黏度、热重等分析方法，对不同硬段型ＷＰＵ乳液、胶膜进行了结构和性能考查，对异氰酸酯基（ＮＣＯ）含量进行定量、定性分析。结果表明，随着反应的进行ＮＣＯ含量逐渐减少。至２００ｍｉｎ时基本达到理论值。当ＤＭＰＡ含量分别为３．Ｏ％（Ｍｗ）和８．Ｏ％（ＭＷ）时，得到的ＴＤｌ型和ＩＰＤＩ型ＷＰＵ稳定、透明、耐溶剂性相对较好；此条件下的黏度分别为２０００和６９５０ｍＰａ·ｓ；两者的热稳定性都较好。起始分解温度分别达到３５０．８和２９５．０℃；ｌＰＤＩ型ＷＰＵ机械强度高。拉伸强度为３．３７ＭＰａ。综合比较各种性能。ＩＰＤｌ型ＷＰＵ胶黏剂相对较佳。关■词水性聚氨酯；硬段：性能；胶黏剂；ＮＣＯ含量中圈分类号０６３２文献标识码Ａ文章缩号１０００—７８５７（２０１０）０５—００６８—０６

ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＷａｔｅｒｂｏｒｎｅＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ、）ｌ，ｉｔｈＤｉｍｒｅｎｔ

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水性聚氨酯胶黏剂的改性方法分析

作者：王建缘

来源：《商品与质量·学术观察》2013年第05期

摘要：水性聚氨酯胶黏剂具有优良的化学黏结力，简便的粘结工艺，稳定性好，抗低温等优点，但是它自身具有一定的缺点。水性聚氨酯胶黏剂初黏力较低、耐水性相对较差、硬度低等缺点。为解决这些问题，我国的科研机构及科研人员不断加强对水性聚氨酯胶黏剂改性方法的研究，并取得了一定的成就。本文主要介绍了一些水性聚氨酯胶黏剂的改性方法，并对其优缺点进行对比，以找出各种改性方法的适用领域，研究其发展趋势。

关键词：水性聚氨酯胶黏剂改性方法

水性聚氨酯是一种把水当作分散介质的聚氨酯体系。水性聚氨酯胶黏剂的溶剂为水，具有无污染，无毒性，良好的相容性，优良的机械性能，容易改性等优点，因而被当作环保型涂料和胶黏剂而得到广泛的应用。尽管水性聚氨酯胶黏剂有很多的优点，但是仍然无法避免出现不足之处。水性聚氨酯胶黏剂的成膜速度相对较慢，初黏力较低等缺点，另外水性聚氨酯胶黏剂还存在着较差的耐水性和耐溶剂性，硬度较低，手感不佳等缺点。因此，多年来我国的研究机构和研究人员都对水性聚氨酯胶黏剂的改性进行深入研究，旨在提高水性聚氨酯的性能，改进不足，扩大应用领域。目前，国内外的水性聚氨酯胶黏剂改进方法主要有环氧树脂改性、有机硅改性、丙烯酸改性、纳米材料改性等。

一、国内外水性聚氨酯胶黏剂的研究现状及存在的问题

水性聚氨酯胶黏剂虽然无毒环保，但是其在具体的使用当中仍然存在着许多的问题，有待进一步的改进。

1.1固含量相对较低

当前我国的水性聚氨酯胶黏剂中固含量比较低，大多数仅仅占30%左右，致使水性聚氨酯胶黏剂的干燥速度降低，同时运输费用增高。提高其固含量，有利于提高它的干燥速度，但是这通常又会引起黏度过大，乳液分散相对困难，降低稳定性等问题。如何解决这些问题，是研究者们的一个重要课题。

聚氨酯胶黏剂总结(总27页)

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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】。