聚氨酯胶黏剂进展
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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。
聚氨酯胶粘剂发展趋势及国内现状【编者按】随着近年来国内软塑包装行业的迅猛发展,业内企业对软塑包装的相关技术需求也越来越迫切,本文试就胶粘剂发展趋势及国内现状作一简单介绍,以供参考。
一、干法复合用胶粘剂的性能干法复合工艺中,胶粘剂是影响薄膜品质性能的关键因素,因此包装复合薄膜用胶粘剂应具备下述性能:1、粘合性。
胶粘剂必须具有同时能粘合二种不同材料的性能。
2、柔软性。
3、耐热性。
许多食品包装在制造加工过程中要经受高温杀菌灭菌处理,这就不仅仅要求各种基材薄膜经受得起高温的考验,而且所使用的胶粘剂也要能经受得起高温的考验。
4、耐寒性。
5、抗介质性。
面对复杂的内容物成分,包装后又要经受高低温处理和长期贮存的考验,要保持包装薄膜的完美无缺,除了基材薄膜本身的优良抗介质侵蚀能力外,胶粘剂的稳定性也很重要,要能耐受各种介质的侵蚀,否则会引起复合薄膜分层剥离,失去包装作用。
6、安全卫生性。
除此之外,对胶粘剂的外观、透明性、流动性、抗寒性(不冻结性)、初粘力、施胶操作性等都有一定要求。
二、聚氨酯胶粘剂的特性双组份聚氨酯胶粘剂的主剂是由含许多活泼氢,例如羟基、氨基等物质组成,而固化剂则是由许多异氰酸酯的化合物组成。
当固化剂中的异氰酸酯与主剂分子中的活泼氢接触时,便会自动进行加成反应,生成氨基甲酸酯的结构,使主剂与固化剂相互结合,分子量成倍地增加,甚至生成带支链结构的方体构像的交联产物,具有耐高低温、抗介质侵蚀、粘接力高等特点。
聚氨酯分子中含有大量极性基因,偶极矩大,对被粘材料有很大的亲和力,所以能同时对多种材料起到粘接作用。
聚氨酯胶粘剂经过充分交联固化后,具有很高的内聚力,胶膜坚韧柔软,又具有很好的耐热性和抗介质侵蚀的性能,用它制成的复合材料可用包装各种食品,如酸的、辣的、咸的、甜的、含油的食品都可使用。
正因为有这么多优异性能,聚氨酯在世界上使用的历史已有60年这久,用于食品包装的复合材料上的时间也将近50年,在欧、美、日等国已占干法复合薄膜制造用胶量的90%以上。
聚氨酯胶粘剂主要应用领域现状及发展趋势发布时间:2021-05-14T07:07:42.434Z 来源:《防护工程》2021年3期作者:米南[导读] 本文介绍了聚氨酯胶的主要应用领域、水性聚氨酯的性能优势及改性途径航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150000摘要:本文介绍了聚氨酯胶的主要应用领域、水性聚氨酯的性能优势及改性途径。
目前,对环境绿色友好已成为聚氨酯胶粘剂的发展方向,针对这一发现趋势,介绍了聚氨酯胶粘剂的几个种类及未来的发展方向,并重点分析了水性胶粘剂的研究和应用现状。
关键词:聚氨酯胶粘剂;应用现状;技术开发;发展趋势;分析;一、聚氨酯胶粘剂概述1.聚氨酯胶粘剂的定义及发展聚氨酯最早是由液态的异氰酸酯和液态聚醚或二醇聚酯缩聚形成的一种聚氨基甲酸酯高分子材料,简称聚氨酯材料。
作为一种弹性体材料,其性能介于塑料和橡胶之间,具有耐油,耐磨,耐低温,耐老化等特点。
经过九十年的发展,聚氨酯材料已制成泡沫塑料、纤维、涂胶、胶粘剂和密封胶等制品,并已广泛应用于家居领域、日化领域、建筑领域、汽车领域和航空航天材料领域。
聚氨酯胶粘剂作为八大合成胶粘剂的重要品种之一,可分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类,具有高度的活性与极性。
因此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。
2.水性聚氨酯定义及其分类随着对环保绿色胶粘剂材料的需求日益增大,学者们开始研究水性聚氨酯胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂的原料种类繁多,配方和制备工艺也各有不同。
根据粒径和用途等,水性聚氨酯胶粘剂可分成多种类别。
根据分散状态,粒径< 0.00 1um为透明聚氨酯水溶液;粒径在0.001至0.1 μm之间的为半透明聚氨酯分散体;粒径> 0.1um为聚脲乳液,具有白色外观。
视疏水性组的性质而定,水性聚氨酯胶粘剂可分为阳离子水性聚氨酯胶粘剂(主链或侧链中存在铵离子或锆离子,在大多数情况下是季铵盐)和阴离子水性聚氨酯粘合剂(可分为羧酸和硫酸)。
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。
我国聚氨酯胶粘剂发展简述◆叶青萱(黎明化工研究院)■PU技术[摘要]简述我国聚氨酯胶粘剂发展概况。
重点介绍促进我国聚氨酯胶粘剂增长的主要因素以及发展趋势。
在胶粘剂品类方面,简述了我国鞋用聚氨酯胶粘剂、复合薄膜用聚氨酯胶粘剂、可水分散多异氰酸酯和聚氨酯密封剂的生产科研现状及其发展,明确提出无溶剂和水基型聚氨酯胶粘剂发展的必然性和可能性。
1.概况分子主链中含有氨基甲酸酯重复单元链的聚合物统称聚氨酯(PU)。
绝大多数由多异氰酸酯与含有活泼氢原子的物质反应制得。
由于原料品类繁多,加工方法各异,性能范围宽广,PU应用领域不断拓展,已成为世界六大发展合成材料之一。
PU制品之一,高性能PU胶粘剂(包括密封剂),素以其适中的价格和卓越的低温柔韧性、高断裂伸长率、高剥离强度、耐磨性以及对广泛基材的粘接适应性等著称,已成为各国工业界和消费者普遍关注的工业。
近年发展较快,全球年均增长率约为3%以上。
我国发展更快,据中国聚氨酯工业协会不完全统计,近年我国大陆P U胶粘剂和密封剂年产量(万t)约为[1]:2003年17.6(干品6.1),2004年19(7.0),2005年21(8.0),以干品计,年均增长率为14.5%。
我国台湾地区2003年产量为4.77万t,年均增长3.14%[2]。
2.促进增长的主要因素(1)国民经济持续高速发展,人民生活水准不断提高,全面建设小康社会进而实现产业现代化,迫切要求高性能、高质量制品。
(2)基本原料基地逐步建立形成[1]。
20世纪80年代我国M D I产能仅为1万t/a,到2005年已达28万t/a。
20世纪60年代我国TD I产能仅几千t/a,2005年达12万t/a。
其他异氰酸酯如H D I、I PD I、PPD I、H M D I、N D I 等均有小量供应。
聚醚多元醇(P PG)2002年产能约为61万t/a,2005年达到113.5万t/a。
其中低不饱和度聚醚多元醇也有优质商品供应,甚至销往海外;并且突破了连续化工艺技术,建成万吨级连续化生产线。
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。
反应性聚氨酯热熔胶的研究和应用进展反应性聚氨酯热熔胶的研究和应用进展 1引言反应性聚氨酯热熔胶PUR也称湿固化反应性热熔胶是在抑制化学反应的条件下加热熔融成流体以便于涂敷两种被粘体贴合后胶层凝聚起到粘接作用之后借助于存在空气中或者被粘体表面附着的湿气与之反应、扩链生成具有高聚力的高分子聚合物使粘合力、耐热性等显著提高。
它既有热熔胶粘剂无溶剂、初粘性高、装配时定位迅速等特性又有反应性胶粘剂的耐水、耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能。
该类胶粘剂是以NCO端基预聚体作基料配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂、催化剂、填料等添加剂确保产物有较长的适用期和贮存期1。
由于湿固化反应性热熔胶的优异性能在原来采用热熔胶或反应性胶粘剂进行粘接的场合有可能转而采用湿固化反应性热熔胶完成粘接作业。
只是由于它在制造、贮存和施胶时必须严格隔离湿气之故使其推广受到一定限制迟迟未能大量商品化。
近年来由于技术和设备的突破性进展逐渐克服了这些问题已部分代替了热熔胶。
今后伴随其进一步的完善以及专用胶种的开发其应用面将会更加拓宽。
2产品特征2-3 反应性聚氨酯热熔胶PUR的主要特征如下 1无溶剂。
不像溶剂型胶粘剂那样需有干燥过程没有因溶剂存在的污染环境和中毒问题。
粘接工艺简便可采用滚筒涂敷或喷涂等施胶方法适用于各种自动化装配线。
2可低温涂胶。
聚氨酯反应型热熔胶粘剂的熔融温度低于一般的热熔胶粘剂的使用温度170200?可低温涂胶在100150?即可使用。
节省能耗减轻施胶装置的腐蚀性特别适用于对热敏感材料如塑料等的粘接。
3操作性良好。
在短时间内即可将两被粘体固耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化定故可快速将装配件转入下道加工工序提高工效。
4学品和耐溶剂性能优良。
与原热熔胶粘剂相比由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能大幅度提高。
3技术进展关于PUR的主要技术研究主要是围绕其成份而展开的包括聚氨酯预聚体、热塑性树脂、增粘树脂、催化剂等添加剂下面分别加以介绍。
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。
我国水性聚氨酯酯粘剂发展前景广阔
一、我国水性聚氨酯酯粘剂发展前景
随着环境问题的日益凸显,水性聚氨酯酯粘剂的发展已成为当今世界的热点。
它被广泛用于建筑、木材、纺织品、管道安装和汽车等行业中,是替代传统石棉、尼龙等挥发性有机溶剂(VOC)产品的理想替代品。
水性聚氨酯酯粘剂具有优异的抗渗性,抗老化性能,具有很高的附着力,能在任何环境下使用,而且它的清洁且无毒,因此能够得到越来越多的市场青睐。
1、中国水性聚氨酯酯粘剂市场增长潜力巨大
在过去的几年中,中国水性聚氨酯酯粘剂市场一直保持着较快的增长速度。
2024年,中国水性聚氨酯酯粘剂市场总量达到了2.35万吨,同比增长7.9%,而2024年,中国水性聚氨酯酯粘剂市场总量已经达到了4.35万吨,同比增长了8.3%。
2024年以来,由于政府的大力支持,中国水性聚氨酯酯粘剂市场持续增长,并惠及水性聚氨酯酯粘剂企业。
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。
无溶剂型聚氨酯胶粘剂无溶剂型聚氨酯胶粘剂是一种用于粘接和固定材料的胶粘剂,其主要成分是聚氨酯树脂。
它不含有溶剂,不会挥发有害物质,对环境没有污染,是一种环保友好的粘接材料。
与传统的有溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,无溶剂型胶粘剂具有更高的粘接强度和更好的耐候性,可以在各种恶劣的环境条件下使用。
本文将对无溶剂型聚氨酯胶粘剂的特点、应用和发展前景进行详细介绍。
1.环保:无溶剂型聚氨酯胶粘剂不含有任何溶剂,不会在使用过程中产生挥发有害物质,对人体和环境无害。
在当前提倡绿色环保的社会背景下,无溶剂型胶粘剂受到越来越多的关注和应用。
2.高粘接强度:无溶剂型聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度,在多种材料之间能够形成牢固的粘接。
它可以用于金属、塑料、橡胶、木材等材料之间的粘接,广泛应用于汽车、船舶、建筑、电子等制造业。
3.耐候性好:无溶剂型聚氨酯胶粘剂具有优良的耐候性,能够在高温、低温、潮湿等恶劣的环境条件下保持粘接强度和稳定性,不易老化和断裂。
这使得它适用于户外建筑、汽车制造等需要长期耐候性的场合。
4.良好的流动性和填充性:无溶剂型聚氨酯胶粘剂具有较好的流动性和填充性,能够填充和填补物体表面的不平整和间隙,增强粘接接触面积,提高粘接强度。
它适用于粘接不规则形状的物体或多孔材料。
1.汽车制造:无溶剂型聚氨酯胶粘剂广泛用于汽车制造中,用于汽车车身、内饰、隔音材料等的粘接。
它能够实现高强度、高弹性的粘接,提高汽车的整体性能和安全性。
2.建筑工程:无溶剂型聚氨酯胶粘剂可用于建筑工程中的隔音材料、保温材料、防水材料等的粘接。
它能够在室内外的恶劣环境下保持稳定的粘接强度,确保建筑材料的正常使用寿命。
3.电子制造:无溶剂型聚氨酯胶粘剂可用于电子制造中的电路板、显示屏、元件等的粘接。
它具有优良的导电性和绝缘性能,能够确保电子器件的正常工作和耐久性。
随着环保意识的提高和技术的进步,无溶剂型聚氨酯胶粘剂具有广阔的发展前景。
在汽车、建筑、电子等行业中,对环保、高强度、耐候性好的胶粘剂的需求越来越大。
水性聚氨酯胶粘剂的改性及研究进展摘要:本文主要介绍了水性聚氨酯的特点和粘接机理,综述了水性聚氨酯胶粘剂的改性方法及其研究进展。
同时对水性聚氨酯胶粘剂的应用及发展方向进行了展望。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用0 引言以水为分散介质的胶粘剂,称为水性胶粘剂。
水性胶粘剂是胶粘剂的发展趋势之一,与溶剂型胶粘剂相比,其具有无溶剂释放,符合环境保护要求,成本低,不燃,使用安全等特点,因此受到国内外广泛重视。
水性聚氨酯(WPU)胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依照其外观和粒径,可将水性聚氨酯分为三类,见表1表1水性聚氨酯按外观和粒径分类外观粒径/μm聚氨酯水溶液透明<0.001聚氨酯分散液半透明0.001~0.1聚氨酯乳液白浊>0.1 其中,后两者在有关文献中并不并不严格区分,统称为聚氨酯分散液或聚氨酯乳液。
实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。
水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。
1 结构与特性1.1 结构特点聚氨酯的分子链一般由“软段”和“硬段”两部分组成,故聚氨酯又可看作一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物[2]。
其中,软段一般由低聚物多元醇(通常是聚醚、聚酯或聚烯烃二醇)组成,一般呈无规卷曲状态,其玻璃化温度低于室温,链段非常柔软,因而称之为柔性链段(或软段)。
而硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成,链段比较僵硬,常温下伸展成棒状,链段不易改变自己的构象,因而被称之为刚性链段(或硬段)。
1966年Cooper s.L.等由聚氨酯的线性粘弹性行为首先提出了聚氨酯的微相分离理论[3],指出,聚氨酯中存在大量氢键,聚氨酯独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释:聚氨酯的硬段相起增强作用,提供多官能团度物理交联,软段基体被硬段耜区交联。
聚氨酯的优良性能首先是由于微相区形成的结果,而又不单纯是硬段与软段之间的氢键所致。
2024年聚氨酯热熔胶市场发展现状概述聚氨酯热熔胶是一种热熔胶,采用聚氨酯树脂作为主要原料,通过加热熔化后涂覆在需要粘接的物体表面,经冷却后形成牢固的粘合。
聚氨酯热熔胶具有良好的附着力、强度和耐候性,广泛应用于家居装饰、包装、汽车、电子等领域。
本文将探讨聚氨酯热熔胶市场的发展现状,包括市场规模、竞争格局、应用领域等。
市场规模据市场研究公司的数据显示,聚氨酯热熔胶市场在过去几年保持了稳定增长。
目前,全球聚氨酯热熔胶市场规模约为xx亿美元。
随着工业化进程的推进和技术的改进,预计市场规模将继续扩大。
竞争格局聚氨酯热熔胶市场竞争激烈,主要厂商包括3M、德固赛、亨氏、阿克苏诺贝尔等。
这些厂商在产品质量、品牌知名度和销售网络上具有较大优势。
此外,一些新的参与者也进入市场,并通过不断创新来获得竞争优势。
应用领域聚氨酯热熔胶广泛应用于多个领域,以下为几个主要应用领域的介绍:家居装饰聚氨酯热熔胶在家居装饰中的应用非常广泛。
它可以用于家具、地板、墙面等的粘接和修复。
聚氨酯热熔胶具有较强的附着力和耐候性,能够满足家居装饰的需求。
包装在包装行业,聚氨酯热熔胶被广泛应用于纸箱密封和包装材料的粘接。
它具有良好的粘接效果和抗水性能,可以确保商品在运输和储存过程中的安全。
汽车在汽车制造和维修领域,聚氨酯热熔胶常用于汽车内饰件的粘接。
它能够提供强大的结合力和耐高温性能,适应汽车内部环境的要求。
电子聚氨酯热熔胶还广泛应用于电子行业。
它被用于电路板的封装和固定,以提供良好的绝缘性和机械强度。
市场趋势随着可持续发展的重要性日益凸显,聚氨酯热熔胶市场也受到了影响。
开发环保型聚氨酯热熔胶成为市场发展的趋势之一。
此外,创新技术的应用和不断优化产品性能也将推动市场的进一步发展。
总结聚氨酯热熔胶市场在全球范围内呈现出稳定增长的趋势。
竞争格局激烈,主要厂商不断创新提高产品性能以保持竞争优势。
聚氨酯热熔胶在家居装饰、包装、汽车和电子等领域发挥着重要作用,并且具有良好的市场前景。
醇溶性聚氨酯胶黏剂的发展聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(~NHCOO~)或者异氰酸根基团(~NCO)的粘合剂。
聚氨酯作为粘合剂使用是因为聚氨酯具有优良的弹性、机械强度、粘接性、反应性及可操作性等优点。
按照聚氨酯粘合剂化学性状及固化机理的差异可将其分为:单组分溶剂型、单组分湿固化型、双组分溶剂型及无溶剂型、水性及多异氰酸酯型等。
本文谈到的醇溶型聚氨酯粘合剂是属于双组分溶剂型粘合剂。
双组分聚氨酯粘合剂在聚氨酯粘合剂中是非常重要的一大类型,用途很广且用量很大。
通常由主胶和固化剂两个组分构成,两个组分是各自单独包装。
使用前按一定比例配制,搅拌均匀后即可,两个组分混合后发生交联反应而生成固化产物。
双组分聚氨酯粘合剂具有性能可调节、粘接强度大、使用范围广等优点,已经成为聚氨酯粘合剂中品种最多、产量最大的产品。
溶剂型粘合剂较之无溶剂型粘合剂有许多不足,且粘合剂总的发展趋势是非有机溶剂化。
但聚氨酯溶剂型粘合剂由于具有特别优良的工艺和粘接性能,况且是在复合薄膜目前研究出的非有机溶剂型粘合剂(包括无溶剂型和水性聚氨酯粘合剂等)还未完全达到溶剂型粘合剂的水平,因而溶剂型聚氨酯粘合剂仍将在较长时间内存在。
醇溶型聚氨酯粘合剂是双组分溶剂型聚氨酯粘合剂,具有双组分和溶剂型聚氨酯粘合剂的所有优点,并会在今后的发展中成为这一领域的佼佼者。
一、醇溶型聚氨酯粘剂概说醇溶剂聚氨酯粘合剂为无毒的高分子粘接材料,可广泛就用于塑料、铝箔、镀铝膜、纸张等材料的贴合,具有透明性好、优良的粘接强度、常温熟化、与醇溶油墨相适合、低残留溶剂等突出优点。
主要应用在淡味食品的轻包装,可用于聚乙烯、聚丙烯、铝箔、镀铝膜、聚酯、尼龙等的粘接及复合,能够粘接PE、PP、PET、CPP、OPP、BOPP、AL真空镀铝膜等基材。
醇溶剂聚氨酯粘合剂的机器操作性优良,并且对多种材质涂布的分散性很好,可与多种溶剂甚至溶剂+水配合,因而可以不受高环境温度的影响。
2024年聚氨酯胶粘剂市场前景分析引言胶粘剂在各个行业中广泛应用,其中聚氨酯胶粘剂作为一种重要的胶粘剂类型,在建筑、汽车、电子等领域具有广阔的市场前景。
本文对聚氨酯胶粘剂市场前景进行分析,旨在为投资者和相关行业提供参考。
聚氨酯胶粘剂市场情况1.市场规模:聚氨酯胶粘剂市场规模逐年增长,据统计,2019年全球聚氨酯胶粘剂市场规模达到XX亿美元。
2.行业应用:聚氨酯胶粘剂广泛应用于建筑、汽车、电子、包装等各个行业,其中建筑行业是聚氨酯胶粘剂的主要应用领域。
3.市场划分:根据不同的应用领域和性能要求,聚氨酯胶粘剂市场可以划分为建筑用聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氨酯胶粘剂、电子用聚氨酯胶粘剂等子市场。
2024年聚氨酯胶粘剂市场前景分析1.建筑领域市场前景:随着城市化的加速推进和房地产行业的快速发展,建筑行业对聚氨酯胶粘剂的需求不断增长。
聚氨酯胶粘剂在建筑行业中具有优良的粘合性能和耐候性,能够满足建筑材料粘接、密封和防水等需求,因此建筑领域市场前景广阔。
2.汽车领域市场前景:汽车制造业是需求聚氨酯胶粘剂的重要行业之一。
聚氨酯胶粘剂在汽车生产中广泛应用于车身结构粘接、汽车玻璃粘接等方面。
随着全球汽车产业的发展,聚氨酯胶粘剂市场也将迎来更大的增长潜力。
3.电子领域市场前景:随着电子产品的普及和技术的不断创新升级,对胶粘剂的要求也随之增加。
聚氨酯胶粘剂具有优异的绝缘性能和耐化学腐蚀性能,适用于电子组件的固定、封装和绝缘等方面。
电子领域对聚氨酯胶粘剂的需求将随着电子产品市场的扩大而不断增加。
聚氨酯胶粘剂市场竞争情况1.市场竞争程度:聚氨酯胶粘剂市场竞争程度较高,存在着较多的品牌和企业。
各大企业在产品研发、技术创新、市场推广等方面积极竞争,增强自身竞争力。
2.市场份额:聚氨酯胶粘剂市场份额分布不均,市场领先企业在技术实力、品牌知名度和市场渠道等方面具有较大优势。
3.市场趋势:随着市场竞争的加剧,聚氨酯胶粘剂企业将加强产品创新和品牌建设,提高产品质量和性能,并积极拓展市场渠道,以提升市场份额和竞争力。
聚氨酯胶粘剂研究的进展
摘要概述了近年来国内外聚氨酯胶粘剂研究开发和应用进展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针对我国实际情况对今后的发展作出了展望
1 前言
聚氨酯胶粘剂Polyurethane Adhesive是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团-NHCOO-
或异氰酸酯基-NCO的胶粘剂它具有优异的性能且应领域广泛德国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[1]
聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯2大类因含有极性很强化学活泼性很高的异氰酸酯基-NCO和氨酯基-NHCOO-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粘接力而聚氨酯与被粘接材料之间产生的氢健作用会使高分子内聚力增加从而使粘接更加牢固此外聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节粘接工艺简便极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等特性近年来在国内外成为发展最快的胶粘剂[2]
2 国内外技术发展概况
聚氨酯胶粘剂发展的突出特点是适应环保工业卫生资源等政策法规的要求进行了产业结构的调整努力降低有机溶剂型产品的比重研制开发反应热熔型水分散型和无溶剂型产品和技术但是溶剂型胶粘剂有其独特之处因此在短期内不可能全部取消解决的方法是选用低毒溶剂提高固含量及密闭通风操作并进行溶剂回收等[4]
由于汽车工业的发展要求汽车构件轻量化因此大量采用塑料零部件特别是高强度的ERP 玻璃纤维增加塑料和SMC片状模塑材料而塑料零部件需用聚氨酯结构胶和密封胶进行粘接装配在建筑行业中由于聚氨酯密封胶对各种建筑材料都具有良好的粘接性且价格比有机硅与聚硫密封胶便宜因此从90年代开始聚氨酯密封胶超过有机硅与聚硫密封胶而占据主导地位[5]
为了适应自动化装配线的要求胶粘剂的固化速度必须大幅度提高通过近年来的努力开发了一些新的胶种如快速反应性聚氨酯胶辐射或紫外固化胶及反应热熔胶等可使聚氨酯胶粘剂的固化速度成倍加快同时还注重施胶工艺和工具方面的开发
我国聚氨酯胶粘剂的技术发展动态主要有以下2个方面首先是引进胶种的国产化其主要品种有快速固化的汽车挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂低模量高弹性单组分聚氨酯建筑密封胶食品工业用低粘度高强度耐高温双组分聚氨酯复膜胶贮存稳定的水性聚氨酯乳液胶粘剂快速固化反应性聚氨酯热熔胶等第二是对现有品种的质量改进
3 国内外研究开发进展
3.1多异氰酸酯胶粘剂
多异氰酸酯胶粘剂是由多异氰酸酯单体或其低分子衍生物组成的胶粘剂是聚氨酯胶粘剂中的早期产品属于反应型胶粘剂粘接强度高适用于金属与橡胶纤维等的粘接但由于含有较多的游离异氰酸根基团对潮气敏感有毒性且通常含有机溶剂因此较少以单体形式单独使用而是将它混入橡胶类胶粘剂或用作交联剂其主要品种有三异氰酸酯胶粘剂四异氰酸酯胶粘剂多异氰酸酯胶粘剂三羟甲基丙烷-TDI加成物等其工艺比较成熟
我国与先进国家的差距也较小
3.2双组分聚氨酯胶粘剂
这是聚氨酯胶粘剂中最重要的一类用途广用量大其典型性能见表1
表1 双组分聚氨酯胶粘剂典型性能
项目甲组分主剂乙组分固化剂
外观浅黄色或茶色粘稠液无色或浅黄色透明液
NCO质量分数/% 无 12 1
固含量/% 30250270 2 60 2
粘度25/Pa.s 3-9
剪切强度/MPa最小 8.0
为降低溶剂型聚氨酯胶的危害性欧洲近年来提出了"绿色"溶剂的概念即使用那些毒性不大或可以生物分解因而已从毒性释放性物质TRI和有机挥发物VOC名单中去除的溶剂如丙酮双戊烯乳酸乙酯乙醇等如美国Morton公司开发的以聚醚多元醇为基础的HAS系列胶粘剂即为以乙醇为主溶剂的混合溶剂型"绿色"溶剂胶粘剂利用溶液法制备聚氨酯胶粘剂的工艺技术近年来仍在不断改进如先加少量溶剂在接近本体状态下反应随着反应混合物粘度的增加分批补加溶剂加新型催化剂反应中止剂和贮存稳定剂对溶剂的水分和其他有害杂质进行脱除处理等不仅可大大缩短反应时间还可制得粘度批间稳定性和贮存稳定性都非常优良的产品溶剂型聚氨酯胶粘剂可用于食品包装鞋底粘接纸塑复合土木建筑及超低温条件下应用等
双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂一般为低分子质量的多元醇和多异氰酸酯或端NCO预聚物和多元醇或多元胺在国外70年代初就已用于汽车的发动机罩后货箱盖等的粘接近年来特别用于汽车ERP部件和金属的粘接如SMC车身板顶盖行李箱盖挡泥板测护条挡见玻璃缓冲器等的粘接以及船舶容器工业器材体育服务器等ERP材料的粘接与环氧胶粘剂相比具有柔韧性可吸收应力对多种基材粘接性好等优点近年来已出现多种商品牌号如美国Pierce&Sterens公司的Hybond J 9625系列单组分湿固化胶可用于复合板天花板地板等的粘接美国Conpro Tec公司的Utalane5774A/B可用于修补飞机舱板的裂缝无溶剂反应性聚氨酯胶粘剂的发展趋势是提高固化速度以及初粘性做到不用底涂剂防止气泡的产生特别对湿固化型近年来研究开发出一种聚氨酯丙烯酸酯接枝或共混并与聚苯乙烯形成互穿网络的改性聚氨酯结构胶此胶粘剂主链为聚氨酯有很好的柔韧性又结合了丙烯酸酯耐候性和苯乙烯的韧性和热固性等性能其固化物耐热耐水特别适用于船舶结构的粘接例如英国Scott Bader公司开发的该系列胶粘剂另外
双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂在干法复合薄膜制造上的应用1974年起始于德国日本于1977年引进该技术到1997年已建成60多条生产线在欧美用这种胶粘剂制备的干法复合薄膜目前已达50%以上用于复合薄膜制造的聚氨酯胶粘剂技术上目前已发展到第3代第1代为单组分聚醚或聚酯型端NCO预聚体型其缺点是粘度变化快固化速度慢易产生二氧化碳气泡第2代为端羟基聚氨酯预聚体的双组分型其粘度较低缺点是初粘强度低且涂布装置要求精密的自动供胶计量混合系统对EV A NY铝箔等粘接性能不佳而第3代为在第2代基础上改进的双组分体系不但初业性能好而且耐高温蒸煮也可适用于铝箔等的粘接
3.3单组分聚氨酯胶粘剂密封胶
该胶粘剂主要有以下几类端异氰酸酯基聚氨酯预聚体热塑性聚氨酯丙烯酸酯-聚氨酯和封闭型聚氨酯等其中湿固化型为主流反应热熔型和光射线固化型正处于实用化阶段发展很快
端异氰酸酯基聚氨酯预聚体可与潮气反应而交联固化因此也称湿固化聚氨酯胶粘剂湿固化型聚氨酯胶粘剂是木材土木建筑及结构用的良好的胶粘剂也常用作密封剂在汽车建筑及机械行业中已发挥重要作用1993年美国共有近300家公司生产该类密封剂已占据了建筑用密封剂的主导地位聚氨酯密封剂在建筑业中主要用混凝土制板幕墙钢筋混凝土和石板薄板玻璃纤维钢筋混凝土等施工缝的密封使用寿命可达15~20a山东化工厂1994年从欧洲引进密封胶关键生产设备和工艺配方建成年总产量为2000t的聚氨酯系列密封剂生产线其中AM系列为单组分湿固化型聚氨酯密封胶另外湿固化聚氨酯密封剂还是安装汽车挡风玻璃最好的粘接密封材料预计全世界单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的用量将以每年15%的速度递增
热塑性聚氨酯又称异氰酸酯改性聚氨酯是一种具有端羟基的线型氨基甲酸酯聚合物主要包括以下3种类型溶剂型胶粘剂可用作鞋用胶粘剂适用于要求胶层柔软初粘强度高的场合水基型聚氨酯胶粘剂具有无毒不烯的突出优点且适用于易被有机溶剂侵蚀的材料此外其粘度不随聚合物分子质量的变化而变化可使聚合物高分子化以提高其内聚强度固含量相同时其粘度比溶剂型低可制得高固含量的产品主要用作木材胶粘剂和织物处理剂反应性热熔型含有可反应活性基团兼具反应型和热熔型胶粘剂的性能以湿固化型为主目前已在建材家具电气书籍装订汽车等领域获得了应用
封闭型聚氨酯胶粘剂是指用某些化合物如苯酚亚硫酸氢钠等将端异氰酸酯基团暂时保护起来防止水或其他活性物与其作用使用时可在一定温度下解离封闭剂释放出活性异氰酸酯基团发挥其固有功能研制此类胶粘剂的目的是为了配制水乳液型胶粘剂或延长胶粘剂的使用和贮存时间目前市售产品有DuPont公司生产的Hylene MP Mobay公司生产的MondurS Ashland公司生产的胺基酰亚胺等等在粘接轮胎帘子布工业织物金属线和玻璃的过程中封闭型聚氨酯胶粘剂可起到重要的作用
3.4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在实际应用中水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多水溶液型较少
欧洲最早研究开发聚氨酯水分散液体系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酮亚胺酮连氮法等产品类型主要有自乳化型和强制乳化型2类
近年来针对水性聚氨酯胶粘剂干燥速度慢对非极性基材润湿性差初粘性低以及耐水性不好等问题进行了大量研究并取得了较大进展研究结果表明如固含量提高到50%以上
在40~60的干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯胶粘剂相似与其他乳液如EV A 丙烯酸酯乳液等共混形成互穿网络或接枝结构即可提高初粘性和粘接性能又可降低成本采用交联法可提高耐水耐热性能如德国BASF公司阴离子聚醚型水性聚氨酯复合薄膜胶粘剂性能已达到双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂的水平
4 结束语
近年来我国聚氨酯胶粘剂保持着较高的增长速度技术研究开发也取得了很大的进展但产业化速度太慢已商品化的产品也由于规模小设备工艺落后等原因在竞争中处于不利的地位针对以上情况国内企业与研究单位应加大投入重点发展与聚氨酯胶粘剂配套的原料助剂尽快实现原料助剂的国产化降低成本同时还要加快设备施工机具及包装容器的技术改造另外还必须加大对适应环保资源等政策法规要求的水性胶热熔胶无溶剂胶的研究开发力度。