分子鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的高分子聚合物,統(tǒng)稱為聚氨基甲酸酯,簡稱聚氨酯。工業(yè)上聚氨酯的合成一般都是通過多元醇和多異氰酸酯聚合而成的,按其所含官能團(tuán)的多少,可以制成線型的熱塑性樹脂或體型的熱固性樹脂。制成的膠黏劑的包裝數(shù)與環(huán)氧膠的包裝數(shù)一樣,聚氨酯也有單或雙包裝(組分)配方,它可在室溫或加溫時(shí)固化。與環(huán)氧膠不同的是,聚氨酯膠黏劑一般是柔性的,具有橡膠的特征,有相對高的剝離強(qiáng)度,且低溫強(qiáng)度較好,在低溫時(shí),仍有特別高的強(qiáng)度。聚氨酯膠的潤濕能力和撓曲性好,它可以與諸多基材,包括一些難粘的塑料都能很好地粘接。聚氨酯膠黏劑從應(yīng)用領(lǐng)域可以分為以下幾種:汽車用聚氨酯膠、木材用聚氨酯膠、鞋用聚氨酯膠黏劑、包裝(復(fù)合膜)用聚氨酯膠、建筑用聚氨酯膠和油墨用聚氨酯連結(jié)料。
聚氨酯膠黏劑從結(jié)構(gòu)組成和功能可分為如下幾種:
1、 多異氰酸酯膠黏劑:
該膠的主要組成是多異氰酸酯單體,活潑的NCO(異氰酸酯基)能與被粘接材料表面的極性基團(tuán)反應(yīng),對橡膠、金屬、皮革、塑料、纖維有很高的粘接力。該類膠黏劑一般用作底膠或底涂劑使用,由于含有較多的游離異氰酸根基團(tuán),對潮氣敏感,有毒性且通常含有有機(jī)溶劑,因此較少以單體的形式單獨(dú)使用,而是將它混入橡膠類膠黏劑或用作交聯(lián)劑。
2、 雙組分聚氨酯膠黏劑:
一組分是NCO封端預(yù)聚物,另一組分是含有活潑氫固化劑(多元醇或多元胺)。此類膠黏劑有溶劑型和非溶劑型兩種。通過混合后NCO與活性氫的加成形成聚合或交聯(lián)而固化。
3、 單組分聚氨酯膠黏劑:
該膠包括濕固化型(端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體可與潮氣反應(yīng)而交聯(lián)固化)、封閉型(用苯酚或丙酮肟等封閉劑將異氰酸酯保護(hù)起來,在加熱時(shí)釋放出封閉劑,異氰酸酯可以與活潑氫進(jìn)行反應(yīng))、熱熔膠和乳膠(液)型。單組分聚氨酯膠黏劑較雙組分聚氨酯膠黏劑的一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)是其使用時(shí)不需要進(jìn)行化學(xué)計(jì)量,也不需要添加其它的交聯(lián)劑,只利用空氣或基材表面的水分就可以固化,產(chǎn)生粘接作用,給操作者帶來了極大的方便,所以目前的應(yīng)用比較廣泛,在某些領(lǐng)域具有其它膠黏劑所無法替代的優(yōu)勢。
4、 發(fā)泡型聚氨酯膠黏劑:
該膠適用于超低溫下的粘接,便于泡沫塑料與金屬和泡沫塑料的自身粘接。該類體系包括物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡兩大類。化學(xué)發(fā)泡是利用異氰酸酯與水反應(yīng)生產(chǎn)二氧化碳?xì)怏w而發(fā)泡,物理發(fā)泡是利用低沸點(diǎn)物質(zhì),如二甲醚、氟利昂等氣霧拋射劑而發(fā)泡。
5、 壓敏膠黏劑:
聚氨酯壓敏膠是由聚醚多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)生成的。聚氨酯壓敏膠分為溶劑型和乳化型。此膠耐低溫、耐非極性溶劑、耐汗以及粘接強(qiáng)度性能優(yōu)越,但成本高。
6、 水性聚氨酯膠黏劑:
該膠是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠黏劑。在實(shí)際應(yīng)用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液型較少。近年來針對水性聚氨酯膠黏劑干燥速率慢、對非極性基材的潤濕性差、初黏性低以及耐水性不好等問題進(jìn)行了大量的研究并取得了較大的進(jìn)展。
7、 聚氨酯熱熔膠:
聚氨酯熱熔膠是由線型或少量支鏈的 TPU樹脂配以有關(guān)助劑制成的。室溫下是固體,使用時(shí)加熱熔融涂布,經(jīng)壓合冷卻,在數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)即完成粘接;常加工成粉、條、膜、帶、塊等形狀,貯運(yùn)、使用方便,在專用熱熔機(jī)、器具的配合下涂膠,浪費(fèi)少,并可回收再利用,常用于織物的復(fù)合、書籍裝訂、包裝、裝飾件、家具制造等領(lǐng)域,尤其適用于高速的生產(chǎn)線。反應(yīng)型PU熱熔膠(PUR)屬于濕固化PU熱熔膠。由于熱熔粘接后,膠中的端NCO基可與環(huán)境中或基材表面的濕氣、活潑氫進(jìn)一步反應(yīng)固化,其粘接強(qiáng)度、耐溫、耐濕、耐介質(zhì)、耐蠕變等性能進(jìn)一步提高,因此是性能更為優(yōu)異的一種PU熱熔膠,更適合于高要求的裝配流水線。