汽车用聚氨酯胶粘剂的研究进展
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汽车用聚氨酯材料的应用与研究进展首先,聚氨酯材料在汽车制动系统中的应用得到了广泛关注。
制动系统是汽车行驶和停车的关键部件之一,要求具有较高的耐热性、耐久性和耐磨性。
聚氨酯材料具有优异的耐热性和耐磨性,可用于制动鼓、制动片、制动盘等制动系统零部件的制造,提高了制动系统的性能和寿命。
其次,聚氨酯材料在汽车悬挂系统中的应用也越来越普遍。
悬挂系统对汽车行驶的平稳性和舒适性有着重要影响,聚氨酯材料因其良好的弹性和吸震性能,可用于制造悬挂系统的减震器、悬挂弹簧等零部件,提高了汽车的悬挂性能和乘坐舒适性。
此外,聚氨酯材料还广泛应用于汽车密封件的制造。
汽车的密封件主要用于防止水汽、尘埃、噪音和振动进入车内,聚氨酯材料因其优异的密封性能和耐候性,可用于制造汽车门窗密封条、发动机密封件、排气系统密封件等,提高了汽车的密封性和安全性。
此外,聚氨酯材料在汽车隔音材料中的应用也越来越多。
随着人们对汽车乘坐舒适性的不断追求,汽车的隔音性能也变得越来越重要。
聚氨酯材料因其良好的吸音性能和阻尼性能,可用于制造汽车隔音板、隔音垫等,提高了车内的静音效果,提升了汽车乘坐的舒适性。
最后,聚氨酯复合材料的研究进展也为汽车工业带来了新的发展机遇。
聚氨酯复合材料是将聚氨酯与其他增强材料(如碳纤维、玻璃纤维等)复合制备而成的材料,在强度、刚度和耐腐蚀性等方面表现出了更优异的性能。
因此,聚氨酯复合材料在汽车车身结构件和底盘部件中得到了广泛应用,能够显著降低汽车的重量,提高其安全性和燃油经济性。
综上所述,汽车用聚氨酯材料在汽车工业中具有广泛的应用前景。
随着汽车技术的不断进步和人们对汽车性能和舒适性的要求不断提高,聚氨酯材料的应用将会进一步拓展,为汽车工业带来更多的创新和发展机遇。
技术研讨与交流II畫驚器&扯◎啊蛋虧0◎腮收稿日期: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“81o1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徳解团Wt料处黄变罷常用的W1W氤酸酯有TDI、MDI和PAPI等。
mdi基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究1概述mdi基水性聚氨酯胶粘剂(polyurethane adhesive)是一种穿透性胶粘剂,可以同时实现强度和附着力,是目前工业制造过程中广泛使用的胶粘剂之一。
一般来说,mdi基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性,广泛应用于家具制造、汽车制造、家电机械以及建筑行业。
2合成过程MDI基水性聚氨酯胶粘剂的研制过程大致可分为以下几个步骤:(1)合成MDI基原料:用特殊的化学原料(如挥发性溶剂,四氯化碳,甲苯)经过精确控制合成反应,以生成MDI(氨基甲酰二苯甲醚)及其他MA(甲氨基苯甲酰二酸)等组份。
(2)合成溶剂:将MDI和MA混合,加入水或醇为溶剂制成合成水性溶液;(3)引入增强剂:注入胶粘剂合成溶液中的增强剂(如矿物油、溶剂油、界面活性剂等)可使该水性聚氨酯胶粘剂的机械之强度和粘接性能更为优异;(4)合成聚氨酯。
将上述各原料混合,加入所需的各种增强剂,利用连乳剂工艺或者聚氨酯柔性膜工艺,进行低温反应或高温反应,以生成具有高强度、高粘接力、耐环境及机械性能的富弹性水性聚氨酯胶粘剂。
3性能特点MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能,能有效满足特定的粘接任务。
它具有良好的机械强度,耐冷热,抗紫外线等特性,能够提供更稳定的结构支撑,增强制造件整体的可靠性。
它还具有优异的耐热能力和附着力,有效提高了制件性能,确保了粘接件获得良好的湿稳定性。
此外,它不仅具有良好的抗化学腐蚀性能,而且还能有效降低上衣层渗透性,从而改善了产品的耐久性。
4结论MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性,对建筑行业,家具制造行业,汽车制造行业,家电机械行业等有很大的助力和作用。
同时,它还具有良好的抗化学腐蚀性能,抗紫外线能力,改善表面渗透性,能够持久耐久,更安全,满足现代行业多种需求。
聚氨酯胶粘剂开题报告聚氨酯胶是一种优质的胶粘剂,具有极佳的粘接性能和广泛的应用领域。
本文旨在通过开题报告分析聚氨酯胶粘剂的研究现状、问题和解决方案,并提出研究的目的、内容和方法。
一、研究现状聚氨酯胶粘剂具有许多优越特性,如强度高、耐热、耐候性好等。
因此,它广泛应用于汽车、建筑、航空航天等领域。
目前,国内外已有很多关于聚氨酯胶粘剂的研究。
其中,国外研究主要集中在胶粘剂的基础性能和应用性能方面,而国内研究则主要关注聚氨酯胶粘剂的合成方法及其应用。
二、存在问题尽管聚氨酯胶粘剂具有优秀的性能,但仍面临一些问题。
首先,聚氨酯胶粘剂存在合成方法复杂、生产成本高的问题,不利于大规模生产和应用。
其次,聚氨酯胶粘剂的使用寿命和粘接强度有待改进。
最后,聚氨酯胶粘剂在特殊环境下的应用性能尚未得到深入研究。
三、解决方案针对聚氨酯胶粘剂存在的问题,本研究拟提出以下解决方案。
首先,通过优化聚氨酯胶粘剂的合成方法,减少原料成本,并提高产品质量和性能稳定性。
其次,通过改进胶粘剂的配方和工艺条件,提高聚氨酯胶粘剂的使用寿命,并增强粘接强度。
最后,研究聚氨酯胶粘剂在高温、低温、潮湿等特殊环境下的应用性能,提出相应的改进措施。
四、研究目的本研究的目的是通过对聚氨酯胶粘剂的研究,改进其合成方法、提高粘接性能和寿命,并拓宽其应用领域。
具体目标如下:1.优化聚氨酯胶粘剂的合成方法,降低生产成本,提高产品质量;2.改进聚氨酯胶粘剂的粘接性能,提高粘接强度和使用寿命;3.研究聚氨酯胶粘剂在特殊环境下的应用性能,改进其适应能力。
五、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面:1.聚氨酯胶粘剂的合成方法优化研究;2.聚氨酯胶粘剂的性能测试和分析;3.聚氨酯胶粘剂的粘接性能研究;4.聚氨酯胶粘剂的特殊环境应用性能研究。
六、研究方法本研究将采用实验方法和理论分析相结合的方式进行。
首先,将优化聚氨酯胶粘剂的合成方法,通过调整反应条件和添加助剂等手段,提高产品的合成效率和质量。
聚氨酯浇注轮胎胶料的研究引言:轮胎是车辆重要的组成部分,其性能直接影响到车辆的运行安全和舒适性。
目前市场上主要采用的轮胎制作材料是橡胶,由于橡胶材料具有良好的耐磨性和抗老化性能,被广泛应用于轮胎制作领域。
然而,随着轮胎制造技术的不断发展,发现了一种新型的轮胎制作材料,聚氨酯浇注轮胎胶料。
本文将对聚氨酯浇注轮胎胶料的研究进行探讨,包括其制备方法、性能评价以及应用前景等方面。
一、聚氨酯浇注轮胎胶料的制备方法1.原材料选择:聚氨酯浇注轮胎胶料的主要原材料是聚酯多元醇、异氰酸酯、填充剂、稳定剂和交联剂等。
其中,聚酯多元醇和异氰酸酯是主要的反应物,填充剂用于增加材料的硬度和机械强度,稳定剂用于防止材料老化,交联剂用于改善材料的耐磨性和耐温性能。
2.配方设计:通过合理调配各种原材料的比例,设计出适合轮胎制作的浇注胶料配方。
在配方设计中需要考虑到轮胎的具体应用场景以及使用要求,例如耐磨性、抗压性等。
3.混炼工艺:将配方中的各种原材料按一定比例加入混炼机中进行搅拌混合,使之充分相互渗透和混合。
在混炼过程中需要控制好搅拌温度、时间和功率等参数,以确保材料的均匀性和化学反应的进行。
4.成型工艺:将混炼好的材料注入到轮胎模具中进行浇注成型,然后经过烘干、硫化等工艺处理,最终得到聚氨酯浇注轮胎胶料。
二、聚氨酯浇注轮胎胶料的性能评价1.耐磨性:聚氨酯浇注轮胎胶料的耐磨性能好,能够在各种路面条件下保持较好的使用寿命。
2.抗老化性:聚氨酯浇注轮胎胶料能够抵抗紫外线、氧气、湿气等外界环境的侵蚀,有较好的抗老化性能。
3.抗压性:聚氨酯浇注轮胎胶料具有较高的抗压强度,能够承受较大的轮胎载荷。
4.冷热弯曲性:聚氨酯浇注轮胎胶料在低温和高温条件下仍能保持较好的弯曲性能,不易破裂或变形。
三、聚氨酯浇注轮胎胶料的应用前景由于聚氨酯浇注轮胎胶料具有耐磨性、抗老化性以及抗压性等优异性能,并且制备相对简单,被广泛应用于轮胎制造领域。
随着汽车工业的快速发展,对轮胎性能要求的不断提高,聚氨酯浇注轮胎胶料有望在未来取得更广泛的应用。
1.国外研究进展国外对聚氨酯的研究较早。
20 世纪 40 年代,德国的拜耳就建成了聚氨酯试验车间, 美国、英国于20 世纪 5 0 年代相继开始了工业化, 20 世纪 60 年代杜邦公司首次工业化生产了水性聚氨酯, 20 世纪 70年代以来德国对水性聚氨酯进行了大量的研究工作, 对自乳化稳定机理及相转变过程进行了描述与解释。
20 世纪 80 年代后 , 美国、日本、荷兰等国家开始生产和应用聚氨酯。
由于合成技术的发展和性能的不断改进, 使水性聚氨酯进入飞速发展阶段, 涉及的领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、胶黏剂等。
进入 21 世纪后, 聚氨酯的应用领域不断拓宽, 特别是世界范围内日益高涨的环保要求, 更加快了水性聚氨酯工业的发展步伐。
经过几十年的发展, 聚氨酯产品在汽车涂料、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平, 原料生产实现了规模化, 异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国公司( 如BASF, Bayer, H untsman,DuPONT 等)手中,他们在世界各地建立了特大规模(10万t/a以上)的生产装置,这对中国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展构成了一定威胁。
国外水性聚氨酯胶黏剂的发展速度明显快于其他胶黏剂产品 , 且品种多、产量大。
例如 : 拜耳公司U53 , U 54 等系列产品; 日本大日本油墨公司的H ydr an H W 及 AP 系列; 日本公司的聚氨酯乳液CV C36 及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂 CU 系列等 [ 5] 。
这些胶黏剂一般都具有较好的初黏性、耐水性、耐温性。
近年来环境保护的压力迫使一些传统产品逐渐淡出市场, 而代之以水性、高固含量、粉末产品等。
水性聚氨酯胶黏剂以其独特的优异性能, 正面临前所未有的发展机遇, 需求量正以 16% ~ 30% 的速度增长, 是其他胶黏剂产品增长速度的 2 倍以上, 并且向着高性能、功能化和进一步扩大应用领域方向发展。
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用聚氨酯胶粘剂是一种广泛应用于工业生产中的粘合剂,具有优异的粘附性能和机械性能,同时还具有耐化学腐蚀、耐热、耐候性和电绝缘性等优良特性。
随着科学技术的不断发展和进步,人们对聚氨酯胶粘剂的研究不断深入,合成改性技术也不断提升,应用领域也日益拓展。
本文将对聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成改性与应用进行综述。
一、聚氨酯胶粘剂的研究进展1. 合成方法聚氨酯胶粘剂的合成方法主要包括溶液聚合法、乳液聚合法、热固法和辐射固化法等。
溶液聚合法是目前应用最为广泛的一种合成方法,通过二元异氰酸酯与双官能度化合物(如聚醚、聚酯等)反应得到聚氨酯,再将聚氨酯与单官能度原料进行加成反应得到胶粘剂。
2. 结构特征聚氨酯胶粘剂的结构特征主要取决于原料的选择和反应条件的控制。
通常情况下,聚氨酯胶粘剂具有交联结构,即聚氨酯分子链之间存在交联点,这种交联结构决定了聚氨酯胶粘剂的机械性能和耐化学性能。
3. 性能改进近年来,随着聚氨酯胶粘剂的研究深入,人们通过改变原料配方、引入新的功能单体和采用新的合成方法等手段,不断提升聚氨酯胶粘剂的性能,使其在粘接强度、耐热性、耐老化性和电绝缘性等方面有了显著改进。
二、聚氨酯胶粘剂的合成改性1. 功能单体的引入在聚氨酯胶粘剂的合成过程中,引入具有特定功能基团的单体可以有效改善胶粘剂的性能。
引入含硅单体可以提高胶粘剂的耐热性和耐老化性,引入含氟单体可以提高胶粘剂的耐化学腐蚀性能。
2. 交联剂的选择聚氨酯胶粘剂的交联剂对其性能也有着重要影响。
合适的交联剂可以提高胶粘剂的强度和硬度,改善其耐热性和耐溶剂性能。
常用的交联剂包括异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇等。
3. 分子量控制分子量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素之一。
合适的分子量可以提高胶粘剂的粘接强度和柔韧性,同时还能影响胶粘剂的固化速度和成膜性能。
三、聚氨酯胶粘剂的应用1. 汽车制造聚氨酯胶粘剂在汽车制造中有着广泛的应用,主要用于车身板件、玻璃钢制品和橡胶制品等的粘接。
湖北回天新材料股份有限公司年产2 万吨高性能聚氨酯胶粘剂及年产1 万吨车辆用新材料建设项目可行性研究报告一、项目基本情况(一)项目名称:年产 2 万吨高性能聚氨酯胶粘剂及年产 1 万吨车辆用新材料建设项目(二)项目实施主体:公司全资子公司湖北回天新材料(宜城)有限公司(三)建设地点:湖北省宜城市襄阳精细化工园区(四)项目性质:新建项目(五)项目建设内容:年产 2 万吨高性能聚氨酯胶、年产 1 万吨车辆用新材料(六)项目投资规模:项目总投资额约为31,516 万元,其中:固定资产投资(项目工程造价)21,530 万元(含建设期利息),流动资金9,986 万元。
在建设期内,建设投资分两期投入,第一期投资 8,480 万元,第二期投资 12,720 万元,流动资金随生产负荷逐年增加。
二、项目可行性分析(一)项目的背景情况高性能聚氨酯胶粘剂及车辆用新材料作为一类化工产品,广泛应用于食品、药品、包装、汽车、轨道交通、电子电器、航空航天、机械、木材加工等行业。
由于其具有应用广、使用简便,经济效益高等许多特点,随着科技的进步和经济的发展,高性能聚氨酯胶及车辆用新材料正在越来越多地代替传统连接、密封手段,从而为各行业简化工艺、节约能源、降低成本、提高经济效益提供了有效途径,成为国民经济中不可缺少的一部分,受到越来越广泛的重视。
近年来,我国合成胶粘剂和车辆用新材料工业有了很大的发展,产量快速增长,产品档次和质量不断提升,新产品、新技术不断涌现,应用领域日益拓宽。
胶粘剂和车辆用新材料已成为我国精细化工行业中最具活力的重要产业,极大地促进了汽车业、软包装、电子电器工业等支柱产业的发展。
我国“十三五”期间更是将粘合剂、车辆用新材料产品作为精细化工的发展重点领域。
随着国家对有关粘胶的环保、性能等要求的逐步提高,高性能聚氨酯胶及车辆用新材料因其良好的性能及环保的特点必将迎来更为广阔的发展。
公司是国内胶粘剂行业的主导企业,经过多年不断发展壮大,目前在胶粘剂和密封胶产品的生产方面已具有较高的技术水平,并以上乘的产品质量在用户中享有较高的市场信誉。
中国复合聚氨酯胶粘剂行业在过去几年中取得了快速发展,市场规模不断扩大。
本文将从行业现状、市场需求、技术进步和未来趋势等方面对其进行分析。
中国复合聚氨酯胶粘剂行业的现状主要有以下几个特点。
首先,行业竞争激烈,国内企业数量众多,市场份额分布不均。
一些大型国内胶粘剂生产企业在行业内占据主导地位,而中小型企业主要分布在区域市场。
其次,行业需求稳定增长。
复合聚氨酯胶粘剂广泛应用于建筑、汽车、电子等领域,随着这些行业的发展,对胶粘剂的需求也在逐渐增长。
再次,技术水平整体提高。
不断创新和技术进步使复合聚氨酯胶粘剂的质量和性能得到了大幅提升。
市场需求是推动复合聚氨酯胶粘剂行业发展的重要驱动力之一、建筑行业对胶粘剂的需求主要集中在密封、防水和外墙装饰等领域。
汽车行业则用于车身组装、悬挂系统和内饰等方面。
随着这些行业的不断扩大和升级,胶粘剂的应用领域也将增加。
技术创新是复合聚氨酯胶粘剂行业发展的关键因素。
目前,国内企业主要依赖进口技术和设备,自主创新能力相对较弱。
然而,近年来,一些企业已经开始加强研发力度,并在产品性能、环保性和成本控制等方面取得了一些进展。
未来,随着国内技术水平的提高,中国复合聚氨酯胶粘剂行业将能够更好地满足市场需求。
未来趋势方面,中国复合聚氨酯胶粘剂行业将出现以下几个发展趋势。
首先,环保性将成为行业发展的重要方向。
随着全球对环境保护意识的不断增强,消费者对绿色、无毒、低VOC的产品需求将日益增长。
企业需要加强环保意识,提高产品质量,研发更环保的复合聚氨酯胶粘剂。
其次,高性能胶粘剂将成为主流产品。
随着技术的不断进步,胶粘剂在附着力、耐高温、耐候性等方面的性能将大幅提高。
这些特点将使高性能胶粘剂在一些特殊行业得到广泛应用。
再次,市场竞争将进一步加剧。
由于行业利润丰厚,新企业将不断涌入市场,竞争将日益激烈,价格战也可能会出现。
因此,企业需要加强品牌建设和技术创新,提高自身竞争力。
总之,中国复合聚氨酯胶粘剂行业在市场需求、技术进步和未来趋势等方面都显示出了很好的发展潜力。
混炼型聚氨酯应用及研究进展混炼型聚氨酯(Blended polyurethane)是由聚醚或聚酯以及多异氰酸酯的混合物制成的,具有独特的物理特性和化学性质。
混炼型聚氨酯具有优异的耐磨、抗撞击和耐寒性能,因此在多个领域具有广泛的应用。
混炼型聚氨酯在汽车行业中有着广泛应用。
它可以用于汽车内饰件、轮胎、密封件以及车身零部件等。
聚氨酯材料具有良好的耐磨性和耐候性,能够满足汽车行驶中的高强度使用要求。
另外,聚氨酯材料还可以用于汽车悬挂系统、减震系统和隔音材料等,通过改善车辆的悬挂性能和舒适性,提高乘客的安全性和舒适性。
此外,混炼型聚氨酯还在建筑、冶金和电子等领域中有着广泛应用。
在建筑领域中,聚氨酯可以用于制造绝缘材料、密封材料和建筑胶粘剂等。
它具有优异的隔热性能和降噪性能,能够提高建筑物的能源效率和舒适性。
在冶金领域中,聚氨酯可以用于制造矿山输送带、流体输送管道和防尘罩等。
它具有优异的耐磨性和抗腐蚀性,能够有效延长设备的使用寿命。
在电子领域中,聚氨酯可以用于制造电子组件的封装材料和导电材料等。
它具有优异的绝缘性能和导电性能,能够保护电子设备的安全性和可靠性。
近年来,对混炼型聚氨酯的研究也在不断进展。
一方面,研究人员在改进聚氨酯材料的物理性能和化学性质方面取得了很大的突破。
例如,通过改变聚醚或聚酯的结构,可以调节聚氨酯的硬度、强度和韧性等。
另一方面,研究人员还在开发新的混炼型聚氨酯应用方面取得了一些进展。
例如,有研究将混炼型聚氨酯应用于智能材料领域,制成具有温度敏感性和光敏感性的聚氨酯材料,实现材料的智能调节和控制。
总体而言,混炼型聚氨酯具有广泛的应用前景和研究潜力。
随着科学技术的不断发展和进步,相信混炼型聚氨酯的应用会得到更多的拓展,并在更多领域展现其独特的优势和价值。
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(PU)属于高分子,其主链中含有氨基甲酸酯特征单元。
聚氨酯材料的制备离不开异氰酸酯(NCO)和活泼氢。
一、聚氨酯材料概述聚氨酯材料(简称T P U)为聚合物,经多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、 多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成。
对制备聚氨酯材料的原料种类和组成变化就可以得到产品形态和性能不一样的聚氨酯材料。
因此聚氨酯材料形态多样,有柔软的,也有坚硬的,硬质泡沫塑料,密封胶,胶粘剂弹性纤维,以及油漆涂料等。
对此聚氨酯应用广泛,在汽车制造业、交通运输业、石油化工、航空、医疗、土木建筑、冰箱制造、农业、鞋类、机电等领域都有深入涉及。
国外早在1937年就开始了对聚氨酯材料的研究,同时也在工业领域中有所应用。
之后以英美为代表的其他国家引进德国的聚氨酯树脂制造技术,投入工业使用。
然而,我国在20世纪50年代才开始聚氨酯工业,到如今已取得一定的进展,对聚氨酯的应用研究也越来越深入。
二、聚氨酯材料的应用与研究进展1.汽车用聚氨酯材料的应用与研究进展。
近年来随着我国一直坚持并深入可持续化发展战略和汽车行业竞争愈加激烈,在未来汽车行业一定是注重产品质量大于产能产量的趋势,高质量、低成本、环境友好的产品会受到越来越多人的青睐。
在其中,聚氨酯(PU)以及复合材料因优异的耐磨性、耐热性、机械性能、软硬度可调等性能成为汽车制造行业的明星材料。
当前汽车用的PU材料类别多样,包含泡沫塑料、弹性体、胶粘剂、涂料以及PU革等,应用范围大到汽车的车身,小到汽车的底盘以及电器设备。
PU泡沫材料在汽车行业的应用主要是因为其具备质量轻、可以隔热、弹性好、舒适度高、耐用、吸振性高等特点,可以令车的舒适度大大提高,因此能够满足汽车多方面的应用。
一些学者研发的以低相对分子质量、多官能度的聚醚多元醇和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)为主要原料,经历发泡、稳定以及催化等过程从而合成的聚氨酯软泡材料被广泛应用在坐垫以及脚垫等,可以很好的吸收噪音以及减震特点。
汽车用聚氨酯材料的应用与研究进展汽车用聚氨酯材料在汽车制造和汽车零部件领域有广泛的应用。
聚氨酯材料具有优异的耐磨性、耐冲击性、耐高温性和耐化学性,同时具备良好的弹性和柔韧性,因此被广泛应用于汽车座椅、悬挂系统、密封件、减震器等关键部件。
以下将对汽车用聚氨酯材料的应用和研究进展进行详细介绍。
首先,汽车座椅是聚氨酯材料的主要应用领域之一、聚氨酯材料具有较高的弹性和柔韧性,能够为乘客提供良好的座椅舒适度。
与传统的泡沫材料相比,聚氨酯材料具有更好的回弹性和透气性,使乘客在长时间坐车时更加舒适。
此外,聚氨酯材料还具有较好的耐磨性,能够减少座椅的磨损,延长座椅的使用寿命。
其次,汽车悬挂系统也是聚氨酯材料的重要应用领域之一、聚氨酯材料具有较高的耐冲击性和耐磨性,能够在汽车行驶过程中起到减震和吸震的作用。
一些高档汽车的减震器上使用聚氨酯材料制成的缓冲垫,可以提供更好的悬挂效果,提高整车的驾驶稳定性和舒适性。
同时,这种材料还能够有效吸收路面震动,对于车辆和乘客来说都具有较好的保护作用。
此外,汽车密封件也是聚氨酯材料的重要应用领域之一、聚氨酯材料具有较好的弹性和柔韧性,能够适应不同的温度和压力条件,有效防止液体和气体的泄漏。
一些关键部位的密封件,如发动机密封件、车门密封条等都采用了聚氨酯材料,确保汽车的密封性能。
最后,聚氨酯材料在汽车制造和维修领域的研究也在不断进展。
研究人员不断改进聚氨酯材料的配方和加工工艺,以提高其性能和可靠性。
例如,一些研究人员通过添加纳米颗粒和纤维增强剂,使聚氨酯材料的强度和刚度得到提高。
同时,还通过改变材料的分子结构和交联程度,以提高材料的耐候性和耐腐蚀性。
总体而言,汽车用聚氨酯材料在汽车制造和汽车零部件领域有广泛的应用。
随着技术的不断发展和研究的深入,相信汽车用聚氨酯材料的性能和应用范围将进一步扩大。
聚氨酯胶粘剂在汽车上的应用聚氨酯胶粘剂在汽车工业上的应用部位主要有5类:汽车车身、汽车内饰、汽车发动机底盘、汽车零部件、汽车制造工艺。
1.汽车车身挡风玻璃胶实现车窗玻璃(前后挡风玻璃、侧窗玻璃、三角玻璃等)与车身的紧密粘结。
高档轿车和豪华客车的生产普遍采用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂。
该工艺不仅能够将车窗玻璃和车省牢固结合成一个整体,增强车体刚性和抗扭曲能力,提高密封性能和安全可靠性,还可以减轻车体自重,有利于车体动力学设计。
采用单组分聚氨酯胶粘剂将挡风玻璃直接粘结到车体的工艺始于20世纪60年代,目前世界上95%以上的挡风玻璃粘结采用这种胶粘剂。
单组分湿固化聚氨酯挡风玻璃胶要求对湿气敏感、固化速度快,固化后保持优良的弹性,是汽车用聚氨酯胶中技术含量较高的产品,也是我国汽车用聚氨酯胶类中用量较大的品种。
我国的奥迪、切诺基、富康、桑塔纳2000、夏利轿车均采用聚氨酯胶粘剂。
(相关报告预计2010年中国汽车产量1500以富康轿车为例,单车用量约为1.2Kg。
万辆,假如全部使用聚氨酯胶,仅挡风玻璃胶就需要1.8万吨,)单组分湿固化聚氨酯胶粘剂挡风玻璃胶通常要与清洗剂、玻璃底剂、漆面底剂配合使用,国外已经发展到了无底剂阶段。
同时,瞬时定位型单组分聚氨酯胶的研究也有报道。
国内单组分聚氨酯胶已经国产化,并在汽车工业中得到了部分应用,但是高品质的胶仍大量依赖进口。
2.汽车内饰内饰胶用于汽车内饰件粘结。
汽车内饰主要有乙烯基塑料、织物、纤维板及其他硬质基材组成,包括汽车顶棚、仪表板、前车门、后车门和杂物箱等部位。
90年代汽车水性聚氨酯胶开始在汽车内饰中应用,日本内饰胶全部水性化,国内轿车的生产也相继使用这一技术。
我国已跃居世界汽车生产大国,汽车内饰胶占汽车用胶总量的20%(相关机构预测,2010年我国汽车工业对于聚氨酯的用量将达到1.56万吨,由此推测,内饰胶市场需求量约为3120吨),如果全部实现水性化,经济效益非常可观。
聚氨酯材料的研究进展作者:09高分班0913040101 张城军摘要:针对聚氨酯具有十分特殊的力学性能和化学性能及其在医学方面的运用,和它的一种纳米复合材料利用。
本文主要概述聚氨酯的发展史与聚氨酯材料的分类和实用事例及它在医学上的应用。
另外还有对聚氨酯的未来进行了展望。
关键字:聚氨酯材料胶黏剂氨基甲酸酯医药引言:聚氨酯技术是涉及高分子化学、机械、电气、计算机等学科,操作性极强的一项综合性的、科技含量较高的使用技术。
聚氨酯的材料是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段的重复结构单元的聚合物。
选着不同的数目的官能团和采用不同的合成工艺,可制成性能各异的聚氨酯产品。
聚氨酯的产品由于十分特殊的力学性能和物理化学性能,已经在汽车、建筑、家具、冶金、医学、石油化工等领域得到广泛的运用。
1、聚氨酯的简介聚氨酯是由聚醚或聚酯二元醇先与二异氰酸酯进行加成反应,再和扩链剂反应合成的一类含有氨基甲酸酯官能团的高分子材料,是聚氨酯甲酸酯的简称。
大多数聚氨酯所形成的嵌段共聚物是由聚酯或聚醚的软段和二异氰酸酯与扩链剂反应生成的硬段组成,又分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。
2、聚氨酯的发展史聚氨酯是在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物,国际上称为polyurethane,我国某些资料译为聚氨基甲酸酯、聚脲烷等。
按行业习惯,目前我国将此类聚合物通称为聚氨酯,其系列产品统称为聚氨酯树脂,是合成材料中的重要品种,它已跃居合成材料第六位。
聚氨酯树脂是一种新型的具有独特性能和多方面用途的高聚物,已有70多年的发展历史。
它以二异氰酸酯和多元醇为基本原料加聚而成,选择不同数目的官能基团和不同类型的官能基,采用不同的合成工艺,能制备出性能各异、表现形式各种各样的聚氨酯产品。
有从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料,有耐磨性能优异的弹性橡胶,有高光泽性的油漆、涂料,也有高回弹性的合成纤维、抗挠曲性能优良的合成皮革、粘结性能优良的胶粘剂以及防水涂料和灌浆材料等,逐渐形成了一个品种多样、性能优异的新型合成材料系列。
双组分聚氨酯胶粘剂在汽车塑料上的应用简述了高性能双组分聚氨酯胶粘剂在汽车用塑料材料粘接方面的应用,以及汽车塑料材料的粘接特点、粘接工艺。
着重分析了双组分聚氨酯胶粘剂在汽车用塑料粘接上的优势,以及在汽车行业应用的相关技术要求,并结合国内外先进测试标准介绍了其主要性能指标以及测试方法等。
标签:聚氨酯;汽车塑料;粘接;轻量化在全球汽车行业提倡节能减排、降油耗的大环境下,汽车轻量化技术成为了最直接有效的节能降油耗方法。
目前汽车轻量化技术中用来代替传统汽车金属材料的主要材料包括高性能塑料、高强钢、铝合金、碳纤维等。
其中塑料材料相对密度低、抗冲击性良好、柔韧性优良,耐摩擦性耐磨损性小,可适用于各种加工方法,而且吸音、防震隔热、电绝缘性和耐化学药品性优良,具有可进行增强改性等优点。
塑料材料在汽车上应用在近年来快速发展,例如,塑料后背门等零部件已经逐渐代替传统的金属后背门,且在福特翼虎(欧洲版)、标致3008、英菲尼迪EX、宝马X3等车型得到广泛应用,塑料代替金属后可使整车质量降低4~15 kg。
更轻的质量带来更好的操控性,不但加速性能得到了提高,燃油经济性也得到了较大的改善。
在汽车上应用的主要塑料为PP+EPDM-TD20(聚丙烯与三元乙丙橡胶共聚材料)、PP-LGF(长玻纤增强聚丙烯材料)、SMC(片状模塑料)等高强度工程材料,传统的钢板连接方式为焊接,塑料的连接方式主要为粘接,而PP等非极性材料表面能低不易粘接,汽车工作条件复杂,因此对粘接用胶粘剂提出了较高的要求,需要胶粘剂有良好的粘接强度、耐高低温性、耐机械振动性等特点。
根据汽车塑料粘接特点以及汽车运行工况、运行环境,经过大量实验验证,适用于汽车塑料粘接的胶粘剂是双组分聚氨酯胶粘剂。
1 胶粘剂的主要性能双组分聚氨酯胶粘剂分A、B 2种组分,使用时2组分通过螺旋混合装置1:1混合,A组分为聚氨酯预聚体,含有异氰酸酯基团,B组分为多羟基化合物,A和B组分混合时在常温发生化学反应固化。
汽车用聚氨酯胶粘剂的研究进展
作者:沈慧芳,陈焕钦
摘要:介绍了几种最常用的聚氨酯胶粘剂,如单组分湿固化聚氨酯挡风玻璃密封胶、粘接FRP和SMC材料用聚氨酯结构胶粘剂、汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂等在汽车制造和修理上的应用现状及各自的研究进展,展望了汽车用聚氨酯胶粘剂的未来发展前景。
关键词:聚氨酯;胶粘剂;汽车;应用
随着我国汽车工业的快速发展,汽车用胶粘剂和密封胶的市场需求日益加大。
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[1,2],汽车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。
目前我国轿车每辆用胶约20kg,中型车16kg,重型车约22kg。
预计2010年,我国汽车工业对各种类型的胶粘剂和密封胶的总需求量将达到10万t,其中聚氨酯胶为1480t。
按照胶粘剂的基础材料来分类可分为聚氯乙烯胶、沥青底涂胶、氯丁胶、丁基胶、丁苯胶、聚氨酯胶、环氧胶、丙烯酸酯胶等。
聚氨酯胶粘剂有比环氧树脂胶粘剂更优良的韧性、室温固化性和对塑料件更好的粘接性,它的粘接强度高,耐冲击和耐化学品性能好,粘接材料范围广,在汽车等运动工具上的适应性更好。
因此聚氨酯胶粘剂已在美、日等国汽车制造中获得了广泛的应用,成为汽车用主要胶种之一。
1 汽车用聚氨酯胶粘剂的特点及主要品种
聚氨酯胶粘剂是多元异氰酸酯和多元醇反应的产物,因其主体树脂分子中含有大量极性基团和活性反应基团,可对多种基材(如金属、塑料、木材、织物、玻璃等)有极好的粘接性,并能常温固化;使用不同原料配制聚氨酯胶粘剂,可以得到从柔软到坚硬的一系列不同硬度的胶粘剂,能满足不同基材粘接和使用条件的要求[3]。
聚氨酯胶粘剂还有一些特殊的优点,如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性等。
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(前挡风玻璃、侧窗和后窗)用单组分湿固化聚氨酯密封胶;粘接玻璃纤维增强塑料(FRP)和片状模塑复合材料(SMC)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。
2 挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯密封胶
这是一种反应型密封胶,在其主体材料中含有端异氰酸酯基团,能在室温下与空气中的水分反应,形成高强度弹性体。
单组分湿气固化聚氨酯挡风玻璃密封胶是“直接粘接法”最理想的胶粘剂,目前采用“直接粘接法”安装汽车玻璃几乎100%采用这种胶粘剂。
使用这种胶,可以把挡风玻璃设计成宽敞明亮的流线型,能将玻璃和车身紧密地结合为一个整体,增强车身刚性及抗扭曲能力,保证密封效果,提高汽车安全性。
这种密封胶由美国Essex化学公司于70年代初期最先开发研制成功,并最早在美国通用汽车公司得到应用。
它在先进的汽车生产国应用已经普及。
其特点是固化速度快、粘接强度高。
现美国Essex公司、日本Sunstar公司和德国Sika公司等均有生产。
这类密封胶适用于多孔性表面,对诸如玻璃、金属等非多孔性表面,需与底剂配合使用。
最近,国外聚氨酯挡风玻璃密封胶已出现了无底剂型新产品,瑞士EMSTOGO公司的Togocollf502挡风玻璃胶已取消漆面底剂,使用中只需配备玻璃底剂,从而简化了操作工艺。
在过去相当长的一段时间内,我国汽车制造业一直从国外进口聚氨酯挡风玻璃胶,直到“八五”期间,研制开发这种胶才被列入国家重点科技攻关项目。
为此,国内相关单位积极开发研制,如长春汽车材料研究所与吉林省华祥实业公司合作研制的汽车挡风玻璃胶立足国内原料和设备条件,以聚醚多元醇和多异氰酸酯为原料,加入改性剂PB,采用特殊的合成工艺,得到的产品主要技术指标达到国外公司同类产品水平。
原山东化工厂从欧洲引进了该胶的生产技术,生产的AM140单组分无溶剂聚氨酯挡风玻璃胶,已经迅速占领了中国的客车市场。
深圳奥博胶粘剂化工有限公司采用国产原料和独特的合成配方和工艺,其产品的物理力学性能和工艺性能达到德国大众(TLVW52280)标准。
目前,奥博公司的3种系列产品已开始在国内多家汽车厂得到应用。
目前我国开发的产品在技术和质量上与国外尚有一定的差距,产品多用于高档客车。
中国的轿车生产线还基本被国外同类产品占领着。
我国的奥迪、切诺基、富康、小红旗、桑塔纳2000型及夏利轿车均采用聚氨酯挡风玻璃胶来装配玻璃,单车用量平均为800~1000mL。
因此,进一步提高产品的性能,占领中国的轿车市场是当务之急,开发单组分湿固化瞬时定位型聚氨酯挡风玻璃胶应是下一步努力的方向。
3 FRP、SMC材料用聚氨酯结构胶粘剂
由于汽车工业的发展要求汽车构件轻量化,近年来,采用轻质高强度的工程塑料代替钢板的技术发展很快,特别是玻璃纤维增强塑料(FRP)和片状模塑复合材料(SMC)广泛用于汽车上。
FRP、SMC制造的车身面板和外装件(如车身顶蓬、座舱顶盖等)在美国、欧洲和日本相继广泛采用。
但FRP、SMC不能使用传统的焊接技术与车身构架组装,必须采用粘接技术。
PU结构胶粘剂有单组分和双组分2种,用于汽车结构部件的聚氨酯胶粘剂一般是无溶剂双组分聚氨酯胶粘剂。
双组分聚氨酯胶粘剂对各种塑料、橡胶、金属、木材等都有良好的粘接性。
对于玻璃、热塑性塑料、热固性塑料及金属涂层等热膨胀系数差异非常大的材料,双组分PU胶粘剂都具有良好的粘接性能。
早在1967年,美国国际收割机(IH)公司就把双组分聚氨
酯结构胶用于重型卡车的SMC发动机罩的粘接。
福特汽车公司从1977年开始采用聚氨酯系列胶粘剂粘接小汽车的发动机罩、驾驶室顶、车身板等部件,到1981年该公司安装了完全自动化的用聚氨酯胶粘剂粘接汽车塑料部件的生产线。
欧洲自1973年开始在汽车部件的粘接上取得很大的成效。
日本20世纪70年代后期从美国引进聚氨酯胶粘剂技术,1984年起应用于丰田汽车公司几种轿车的生产中。
我国双组分聚氨酯结构胶粘剂研发和应用均较晚,大量由国外进口,1997年就进口了约4000t]。
为了改变这种现状,国内一些科研机构和生产企业也做了大量工作:如黎明化工研究院研制出双组分室温固化聚氨酯结构胶粘剂LMJ962,性能达到意大利355牌水平。
李志岩等人研制成一种汽车内饰件用双组分聚氨酯粘合剂,可粘合轿车内顶蓬各种材料,完全可以满足AUDI、JETTA等轿车内顶蓬自动化流水线生产要求。
4 汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂
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。
欧洲最早研究开发聚氨酯水分散液体系,在20世纪70年代后形成了几种较为成熟的制备方法,如丙酮法、预聚体分散法、熔融分散法等。
20世纪80年代有了应用于皮革涂饰、织物整理、涂料的聚氨酯水分散液,直到90年代才逐渐在汽车内饰件粘接上应用[12]。
聚氨酯水分散体的特点是黏度与分子质量无关,无毒、无污染、不可燃,对多种材料有良好的粘合性。
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[14]。
欧洲水性密封胶发展迅速[15],市场每年约需水性聚氨酯粘合剂超过6000t[16]。
在汽车内饰用水性聚氨酯粘合剂研制方面,美国、日本和欧洲仍走在前列。
日本Sunstat、Sunnex公司最新研制的单组分和双组分水性聚氨酯胶粘剂已用于汽车内饰。
日本三洋化学工业公司开发了用于汽车内饰的离子型水性聚氨酯粘合剂,具有良好的粘接性和贮存稳定性,特别适合于PVC基材的粘接。
美国EvodeTanner公司开发了EV
OTech385系列水性聚氨酯胶粘剂,所粘接的硬质基材为ABS、聚丙烯纤维板等,粘接的软质基材包括织物、乙烯基塑料等,具有耐高温、耐水、粘接强度高等性能,用于汽车的仪表板、前车门、后车门和杂物箱等部位[17]。
汽车顶蓬胶粘剂用于将软质顶棚材料粘贴到车身顶盖上,增添车内美观。
此外,汽车防声、阻尼涂料也已水性化并实际应用。
国内水性聚氨酯粘合剂的应用和研究尚处于起步阶段。
黎明化工研究院开发了外交联型阳离子水分散液胶粘剂J961,可用于ABS/尼龙、PVC/PE泡沫、帆布/金属、玻璃钢/PS泡沫等粘接[12]。
晨光研究院、安徽大学、山西化工研究所都相继开展了这方面的研究工作,从产品结构来看,主要是乳液型,水溶性次之,原料多是聚醚型多元醇和TDI,制备方法一般是自乳化、羧酸型、阴离子体系[14]。
但水性粘合剂应用水平不高,生产厂家不多,且品种单一,尚无大量商品上市。
5 结束语
国内相关企业和研究单位应加快研究步伐,加强国内汽车工业用聚氨酯类胶粘剂的研制开发工作,尤其是单组分湿固化瞬时定位型聚氨酯挡风玻璃胶、FRP面板材料用聚氨酯结构胶粘剂、汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂等高性能、高功能的品种[18]。
另外,我国适应环保要求的水性聚氨酯胶粘剂、无溶剂型和反应性热熔聚氨酯胶粘剂等正处于研制或小装置试生产阶段。
为了顺应全世界范围内限制挥发性有机化合物(VOC)环保法规的要求,我国应致力开发环保型聚氨酯胶粘剂。
本文引用地址:/adhesive/article/show.php?itemid-58/page-1.html。