聚氨酯(PU)膠黏劑是分子鏈中含有氨酯基(—NHCOO—)和異氰酸酯基(—NCO)的高分子膠黏劑,是由異氰酸酯和含羥基化合物如聚醚、聚酯、蓖麻油或其他多元醇化合而得到。聚氨酯膠黏劑能夠在大分子鏈之間形成氫鍵,具有高度的活性和極性,具有優(yōu)越的粘接性能,是合成膠黏劑中的主要膠種之一。
一、聚氨酯膠黏劑的性能
1、聚氨酯膠黏劑優(yōu)點(diǎn)
(1)聚氨酯膠黏劑中含有很強(qiáng)極性和化學(xué)活性的異氰酸酯基(—NCO)和氨酯基(—NHCOO—),與含有活潑氫的材料之間產(chǎn)生的氫鍵作用使分子內(nèi)力增強(qiáng),會(huì)使粘接更加牢固,對(duì)多種材料有優(yōu)良的粘接力。
(2)在配方設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)分子鏈中軟鏈段與硬鏈段比例及結(jié)構(gòu),可制成不同硬度和伸長(zhǎng)率的膠黏劑,從而達(dá)到將粘接層從柔性到剛性可任意調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)思路,從而滿足不同材料的粘接。
(3)工藝性好,容易浸潤(rùn),適用期長(zhǎng)。粘接工藝簡(jiǎn)便,操作性能良好。
(4)屬于加聚固化反應(yīng),沒(méi)有副反應(yīng)產(chǎn)生,不易使粘接層產(chǎn)生缺陷。
(5)多異氰酸酯膠黏劑能溶于幾乎所有的有機(jī)原料中,而且異氰酸酯的分子體積小,易擴(kuò)散,能滲入被粘接材料中而提高粘接力。
(6)耐臭氧以及耐細(xì)菌等性能。
(7)低溫和超低溫性能超過(guò)所有其他類型的膠黏劑,低溫時(shí)的粘接強(qiáng)度比室溫高出2~3倍,其粘接層可在一196℃(液氮溫度),甚至在一253℃(液氫溫度)下使用。
2、聚氨酯膠黏劑缺點(diǎn)
(1)耐熱性較差,在高溫、高濕下易水解而降低粘接強(qiáng)度。
(2)—NHCOO—基具有毒性,使用時(shí)應(yīng)注意。
(3)耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性能比較差。
(4)對(duì)水敏感,膠層易產(chǎn)生氣泡。
(5)粘接金屬的強(qiáng)度不如丁腈、酚醛、縮醛等膠黏劑。
二、聚氨酯膠黏劑應(yīng)用
聚氨酯樹(shù)脂膠黏劑在木材加工、食品包裝、汽車(chē)工業(yè)、復(fù)合材料等多方面得到了廣泛的應(yīng)用。
聚氨酯作為膠黏劑可與泡沫塑料、木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料和金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料粘接。聚氨酯也可以作為木材或石料的粘接和修補(bǔ)材料,減少了甲醛的危害;某些儀表、汽車(chē)裝飾構(gòu)件等用途的層壓板,用水性聚氨酯膠黏劑時(shí),粘接強(qiáng)度比用溶劑型膠黏劑還要高。在食品工業(yè),常用各種層壓復(fù)合薄膜對(duì)食品、飲料和調(diào)味品等進(jìn)行包裝。層壓復(fù)合薄膜是將塑料膜層與其他材料用膠黏劑粘接在一起制成的。日本東幫化學(xué)工業(yè)公司研制出了具有優(yōu)異貯存性能的離子型水性聚氨酯膠黏劑,特別適用于制備食品包裝用多層塑料膜。
聚氨酯膠黏劑的適用性廣、粘接強(qiáng)度高、耐寒性能好。聚氯乙烯、聚酯、ABS、經(jīng)電暈處理的聚烯經(jīng)等塑料薄膜及片材,以及棉布和化纖織物、紙張、皮革之間均可用水性聚氨酯膠黏劑進(jìn)行層壓復(fù)合。聚氨酯具有柔韌的膠膜,并且特別適合于含增塑劑的軟質(zhì)PVC的涂層和粘接。
在醋酸乙烯酯-丙烯酸酯乳液中加人水性聚氨酯和增黏樹(shù)脂提高乳液型膠黏劑的性能,加入導(dǎo)電纖維賦予乳液型膠黏劑導(dǎo)靜電性能,制得導(dǎo)靜電乳液型膠黏劑。該膠黏劑主要用于粘貼導(dǎo)靜電半硬質(zhì)PVC塊狀塑料地板,也可以用于大型電子儀器室、電子生產(chǎn)車(chē)間、手術(shù)室、微機(jī)房等需要導(dǎo)靜電的地方。