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聚氨酯胶粘剂


聚氨酯胶粘剂
一、聚氨酯胶粘剂简介
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。目前市场上大量使用的聚氨 酯胶粘剂可分为以下几类: 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。 汽车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。 在过去相当长的一 段时间内,中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。 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,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中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。 过去人们用的木材胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脲醛树脂, 酚醛树 脂和三聚氰胺甲醛树脂, 但由于游离的甲醛存在, 产品使用期间会逐渐向周围散发甲醛气体, 造成环境污染。 木材加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氨酯胶, 以期减少对环 境的污染。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(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶等)

粘接。单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干、湿强度均要好于酚醛胶粘剂。粘接前, 在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂可以提高粘接强度, HMR 可以加强所有 热固型木材胶粘剂的粘接强度。当木材表面预涂 HMR 偶合剂时,单组分聚氨酯胶粘剂的强 度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求。 3、鞋用聚氨酯胶粘剂 中国是一个制鞋大国,鞋用胶粘剂的发展经历 3 代后,随着全球性环保意识的提高,以 及石油危机的加剧, 促使第 4 代环保无溶剂型和水基型鞋用粘胶剂的出现。 水性聚氨酯的制 备工艺已日趋成熟。对于一些低极性鞋材如 SBS 等材质的粘接,聚氨酯胶粘剂的剥离强度 达不到要求。通过添加增粘树脂等进行改性,可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强 度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂。 4、包装用聚氨酯胶粘剂 软包装又称软罐头,以其轻质方便、保鲜期长、卫生、易贮存运输、易拆开、垃圾量少 及货架效应良好等独特的综合性能,现已超过硬包装如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯胶粘剂 由于其优异的性能,可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐油、耐药品、透明、 耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜。 在国内外市场中, 聚氨酯胶粘剂已经成为软包装用复 合薄膜加工的主要胶粘剂。在国内胶粘剂市场中,包装用复合薄膜制造业中,聚氨酯胶粘剂 用量仅次于制鞋业而居第二位。用于包装的聚氨酯胶粘剂品种繁多,如水基聚氨酯胶粘剂、 热熔型聚氨酯胶粘剂、溶剂型聚氨酯胶粘剂、无溶剂型聚氨酯胶粘剂。其中常用的聚氨酯热 熔胶又可分为 2 类:1)热塑性聚氨酯弹性体热熔胶:2)反应型热熔胶。热塑性热熔胶的主要 缺点是粘度较高, 故对涂布表观质量的影响较大。 反应型聚氨酯热熔胶粘剂是在传统热熔胶 基础上发展起来的一类新型胶粘剂,它不仅有传统热熔胶初粘性好和后固化性能优的特点, 又具有聚氨酯的组成结构多变和性能调节范围大的优点,对多种基材具有优良的粘接性能。 另外,在包装用水性聚氨酯胶方面,由于乳化剂的使用或分子中亲水性离子基团的引入,使 其耐水性降低,对提高其耐水性的研究已成为热点。同时由于水的热容较大,故如何提高其 固含量从而提高其干燥速度,也是当下亟待解决的问题之一。 5、建筑用聚氨酯胶粘剂 聚氨酯胶粘剂除具有无毒、无污染、使用方便等优点,还具有其它胶粘剂无法比拟的优 点,即优良的耐低温、耐溶剂、耐老化、耐臭氧及耐细菌性能,在建筑铺装材料的应用中发 挥着重要作用。广泛应用于弹性橡胶地垫、硬质橡胶地砖和铺设塑胶跑道运动场中。新型双 组分聚氨酯胶粘剂突破传统胶粘剂剪切强度与剥离强度的矛盾, 可使两者同时达到较高使用

强度,在建筑用钢板的粘接中体现出优异的性能,粘接牢固且不易产生形变,而且室温可调 固化速度,使该聚氨酯胶在使用上方便易行,应用广泛。聚氨酯胶粘剂在建筑用 PVC 材料 粘接,夹心板生产以及建筑防水涂料中都得到广泛使用。 6、油墨用聚氨酯粘接剂 水性油墨被列为环境友好型印刷首选。 常温交联水性聚氨酯胶粘剂可制得适合凹版印刷 的单组分聚氨酯水性油墨,该水性油墨高光耐水、强附着、干性可调、色彩鲜艳、层次清晰、 无毒不燃、耐侯、粘稠易控 ,与其它水性油墨相比,对各种承印物材料具有广泛的适应性。 聚氨酯- 聚丙稀酸酯作为水性油墨的连接料,在油墨薄膜印刷品干燥过程中,综合了聚氨酯 胶粘剂和聚丙烯酸酯的性能, 由此改性得到的乳液对薄膜也具有较好的附着牢度。 彩印行业 所用的基膜主要有聚酯膜、尼龙膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等几种,选择油墨的关键在于其应 对这几种基膜均具有良好的附着力。使用分子中含有羟基的氯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物与 大分子二元醇、小分子扩链剂、甲苯二异氰酸酯共同反应,可制得的新型聚氨酯胶粘剂,能 有效地提高彩印油墨的品质。 7、书籍装订用聚氨酯胶粘剂 近 20 年来,在书籍装订中,热熔胶的应用已经获得了迅猛发展。其原因主要是低价平 装书生产有了惊人的增长,与此同时产生了无线装订工艺,由于 EVA 热熔胶具有很好的粘 接性和弹性,国内市场上使用的书籍装订热熔胶绝大部分为 EVA 型热熔胶。但 EVA 型热熔 胶价格昂贵,而且 EVA 型热熔胶具有记忆性等缺点。聚氨酯热熔胶则可弥补以上缺陷,该 胶粘剂生产工艺简单,成本低廉,胶粘剂的弹性、韧性好,粘接强度高,胶粘剂可以反复熔 化使用,产品利用率高,具有更广阔的应用前景。 8、铁路用聚氨酯胶粘剂 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。

二、胶水催化剂目录
NT CAT 680 凝胶型催化剂,是一种环保型金属复合催化剂,不含 RoHS 所限制的多

溴联苯、多溴二苯醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、苯基锡等九类有机锡化合物,适用

于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。 NT CAT A-14 系; NT CAT A-15 A-14 活性低; NT CAT A-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用和一定 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,比 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体

的耐水解性,组合料储存时间长; NT CAT A-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系,在该系列催化剂中催化活

性最强,特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系; NT CAT A-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有很强的延迟效

果,与水的稳定性较强; NT CAT A-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,良

好的流动性和耐水解性; NT CAT A-154 NT CAT A-159 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用; 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,可用来替代 A-14,

添加量为 A-14 的 50-60%; NT CAT MB20 凝胶型催化剂,可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡

沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂,活性比有机锡相对较低; NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡,凝胶型催化剂,适用于聚醚型高密度结构泡沫,还

用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等; NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂,与其他的二丁基锡催化剂相比,T-125 催化剂

对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性,而且改善了水解稳定性,适用于硬质聚

氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及 CASE 应用中。


聚氨酯粘合剂

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