簡介
聚氨酯膠粘劑是目前正在迅猛發展的聚氨酯樹脂中的一個重要組成部分，具有優異的性能，在許多方面都得到了廣泛的應用，是八大合成膠粘劑中的重要品種之一。
聚氨酯膠粘劑具備優異的抗剪切強度和抗沖擊特性，适用于各種結構性粘合領域，并具備優異的柔韌特性。
聚氨酯膠粘粘劑具備優異的橡膠特性，能适應不同熱膨脹系數基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過渡層，不僅粘接力強，同時還具有優異的緩沖、減震功能。聚氨酯膠粘粘劑的低溫和超低溫性能超過所有其他類型的膠粘劑。
水性聚氨酯膠粘劑具有低VOC含量、低或無環境污染、不燃等特點，是聚氨酯膠粘劑的重點發展方向。
發展曆史
1940年德國的研究人員發現三苯基甲烷一4，4’-三異氰酸酯可粘接金屬與丁鈉橡膠，在第二次世界大戰中使用到坦克履帶上。20世紀50年代以後，Bayer公司開發了esmorhurs系列(二異氰酸酯和多異氰酸酯)和esmophens系列(低分子量端羟基聚酯多元醇)。按一定量的esmbd和esmoplen可配制成：Polystal系列商品(雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑)。
日本于1954年引進德國和美國技術，1960年生産聚氨酯材料，1966年開始生産聚氨酯膠黏劑，開發成功乙烯類聚氨酯水性膠黏劑，并于1981年投入工業化生産。日本聚氨酯膠黏劑的研究與生産十分活躍，并與美國、西歐一起成為聚氨酯生産、出口大國。
中國于1956年研制并生産三苯基甲烷三異氰酸酯(列克納膠)，很快又生産了甲苯二異氰酸酯(TDI)、雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑，1966年聚氨酯膠黏劑投入生産，至今仍為中國聚氨酯膠黏劑中産量最大的品種。20世紀80年代以來陸續從國外引進許多先進的生産線和産品，其中需要大量進口的聚氨酯膠黏劑與其配套，因此，促進了國内研究單位加速聚氨酯膠黏劑的開發，特别是在1986年以後，中國聚氨酯工業進入迅速發展時期，1994年國家正式批準成立“中國聚氨酯工業協會，下設“聚氨酯膠黏劑委員會”，該委員會業已成為全國聚氨酯膠黏劑技術與信息交流的中心。
分類
1、按反應組成分類按反應組成可分為多異氰酸酯膠黏劑、含異氰酸酯基的聚氨酯膠黏劑、含羟基聚氨酯膠黏劑和聚氨酯樹脂膠黏劑。
2、按用途與特性分類按用途與特性分類可分為通用型膠黏劑、食品包裝用膠黏劑、鞋用膠黏劑、紙塑複合用膠黏劑、建築用膠黏劑、結構用膠黏劑、超低溫用膠黏劑、發泡型膠黏劑、厭氧型膠黏劑、導電性膠黏劑、熱熔型膠黏劑、壓敏型膠黏劑、封閉型膠黏劑、水性膠黏劑以及密封膠黏劑等。
原理
無論哪種聚氨酯膠粘劑，都是體系中的異氰酸酯基團與體系内或者體系外含活潑氫的物質發生反應，生成聚氨酯基團或者聚脲，從而使得體系強度大大提高而實現粘接的目的。
特點
高性能水性聚氨酯膠粘劑具有以下特點:
1、耐水、耐介質性好。
2、粘接強度高，初粘力大。
3、良好的貯存穩定性。
4、耐凍融，耐較高溫度。
5、幹燥速度較快，低環境溫度下成膜性良好。
6、施工工藝佳。
應用
聚氨酯膠粘劑的多樣性為許多粘接難題都準備了解決的方法，且特别适用于其他類型膠粘劑不能粘接或粘接有困難的地方。n此外，聚氨酯膠粘劑還具有韌性可調節、粘合工藝簡便、極佳的耐低溫性能以及優良的穩定性等等特性。正是由于聚氨酯膠粘劑這種優良的粘接性能和對多種基材的粘接适應性，使其應用領域不斷擴大，在國内外近年來成為發展最快的膠粘劑。
1、汽車用聚氨酯膠粘劑
新型汽車結構中引入大量的輕質金屬、複合材料和塑料，造成汽車用膠粘劑和密封膠持續增長。在汽車上應用最為廣泛的聚氨酯膠粘劑主要有裝配擋風玻璃用單組分濕固化聚氨酯密封膠;粘接玻璃纖維增強塑料和片狀模塑複合材料的結構膠粘劑、内裝件用雙組分聚氨酯膠粘劑及水性聚氨酯膠等。汽車内飾件也是膠粘劑用量增長的一個領域。在過去相當長的一段時間内，中國汽車制造業一直從國外進口聚氨酯擋風玻璃膠，直到“八五”期間，研制開發這種膠才被列入國家重點科技攻關項目。
汽車上應用廣泛的水性聚氨酯膠粘劑是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠粘劑。大多數水性聚氨酯是線性熱塑性聚氨酯，由于其塗膜沒有交聯，分子質量較低，因而耐水性、耐溶劑性、膠膜強度等性能還較差，必須對其進行改性，以提高其性能。聚酯和丙烯酸的雜和分散體與脲二酮和異氰脲酸酯配合，制備的汽車修補清漆，不需要高速攪拌設備，容易混合在一起，具有良好的粘附性能。
2、木材用聚氨酯膠粘劑
随着世界性森林資源急劇減少和中國天然林資源保護工程的實施，小木材拼大闆就要求膠粘劑粘接強度和耐久耐候等性能優于木材本身。膠粘劑用量的多少，已成為衡量木材工業技術發展水平的标志。過去人們用的木材膠粘劑多為以甲醛為主要原料的脲醛樹脂，酚醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂，但由于遊離的甲醛存在，産品使用期間會逐漸向周圍散發甲醛氣體，造成環境污染。木材加工行業已開始将目光投向新型的環保膠粘劑聚氨酯膠，以期減少對環境的污染。
木工行業使用的單組分濕氣固化聚氨酯膠粘劑是液态的，在室溫下使用。通常其粘接強度高、柔韌性和耐水性好，并能和許多非木基材(如紡織纖維、金屬、塑料、橡膠等)粘接。單組分聚氨酯膠粘劑在測試中所表現出的幹、濕強度均要好于酚醛膠粘劑。粘接前，在粘接基材表面塗布羟甲基間苯二酚(HMR)偶合劑可以提高粘接強度，HMR可以加強所有熱固型木材膠粘劑的粘接強度。當木材表面預塗HMR偶合劑時，單組分聚氨酯膠粘劑的強度和耐久性可以滿足大部分嚴格的測試要求。
3、鞋用聚氨酯膠粘劑
中國是一個制鞋大國，鞋用膠粘劑的發展經曆3代後，随着全球性環保意識的提高，以及石油危機的加劇，促使第4代環保無溶劑型和水基型鞋用粘膠劑的出現。水性聚氨酯的制備工藝已日趨成熟。對于一些低極性鞋材如SBS等材質的粘接，聚氨酯膠粘劑的剝離強度達不到要求。通過添加增粘樹脂等進行改性，可開發出具有結晶度高、結晶速度快、内聚強度大和剝離強度較理想的聚氨酯鞋用膠粘劑。
4、包裝用聚氨酯膠粘劑
軟包裝又稱軟罐頭，以其輕質方便、保鮮期長、衛生、易貯存運輸、易拆開、垃圾量少及貨架效應良好等獨特的綜合性能，現已超過硬包裝如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯膠粘劑由于其優異的性能，可将不同性質的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐油、耐藥品、透明、耐磨等各種性能的軟包裝用複合薄膜。在國内外市場中，聚氨酯膠粘劑已經成為軟包裝用複合薄膜加工的主要膠粘劑。
在國内膠粘劑市場中，包裝用複合薄膜制造業中，聚氨酯膠粘劑用量僅次于制鞋業而居第二位。用于包裝的聚氨酯膠粘劑品種繁多，如水基聚氨酯膠粘劑、熱熔型聚氨酯膠粘劑、溶劑型聚氨酯膠粘劑、無溶劑型聚氨酯膠粘劑。其中常用的聚氨酯熱熔膠又可分為2類：
①熱塑性聚氨酯彈性體熱熔膠。
②反應型熱熔膠。熱塑性熱熔膠的主要缺點是粘度較高，故對塗布表觀質量的影響較大。反應型聚氨酯熱熔膠粘劑是在傳統熱熔膠基礎上發展起來的一類新型膠粘劑，它不僅有傳統熱熔膠初粘性好和後固化性能優的特點，又具有聚氨酯的組成結構多變和性能調節範圍大的優點，對多種基材具有優良的粘接性能。
另外，在包裝用水性聚氨酯膠方面，由于乳化劑的使用或分子中親水性離子基團的引入，使其耐水性降低，對提高其耐水性的研究已成為熱點。同時由于水的熱容較大，故如何提高其固含量從而提高其幹燥速度，也是當下亟待解決的問題之一。
5、建築用聚氨酯膠粘劑
聚氨酯膠粘劑除具有無毒、無污染、使用方便等優點，還具有其它膠粘劑無法比拟的優點，即優良的耐低溫、耐溶劑、耐老化、耐臭氧及耐細菌性能，在建築鋪裝材料的應用中發揮着重要作用。廣泛應用于彈性橡膠地墊、硬質橡膠地磚和鋪設塑膠跑道運動場中。新型雙組分聚氨酯膠粘劑突破傳統膠粘劑剪切強度與剝離強度的矛盾，可使兩者同時達到較高使用強度，在建築用鋼闆的粘接中體現出優異的性能，粘接牢固且不易産生形變，而且室溫可調固化速度，使該聚氨酯膠在使用上方便易行，應用廣泛。聚氨酯膠粘劑在建築用PVC材料粘接，夾心闆生産以及建築防水塗料中都得到廣泛使用。
6、油墨用聚氨酯粘接劑
水性油墨被列為環境友好型印刷首選。常溫交聯水性聚氨酯膠粘劑可制得适合凹版印刷的單組分聚氨酯水性油墨，該水性油墨高光耐水、強附着、幹性可調、色彩鮮豔、層次清晰、無毒不燃、耐侯、粘稠易控，與其它水性油墨相比，對各種承印物材料具有廣泛的适應性。聚氨酯-聚丙稀酸酯作為水性油墨的連接料，在油墨薄膜印刷品幹燥過程中，綜合了聚氨酯膠粘劑和聚丙烯酸酯的性能，由此改性得到的乳液對薄膜也具有較好的附着牢度。
彩印行業所用的基膜主要有聚酯膜、尼龍膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等幾種，選擇油墨的關鍵在于其應對這幾種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與大分子二元醇、小分子擴鍊劑、甲苯二異氰酸酯共同反應，可制得的新型聚氨酯膠粘劑，能有效地提高彩印油墨的品質。
7、書籍裝訂用聚氨酯膠粘劑
近20年來，在書籍裝訂中，熱熔膠的應用已經獲得了迅猛發展。其原因主要是低價平裝書生産有了驚人的增長，與此同時産生了無線裝訂工藝，由于EVA熱熔膠具有很好的粘接性和彈性，國内市場上使用的書籍裝訂熱熔膠絕大部分為EVA型熱熔膠。但EVA型熱熔膠價格昂貴，而且EVA型熱熔膠具有記憶性等缺點。聚氨酯熱熔膠則可彌補以上缺陷，該膠粘劑生産工藝簡單，成本低廉，膠粘劑的彈性、韌性好，粘接強度高，膠粘劑可以反複熔化使用，産品利用率高，具有更廣闊的應用前景。
8、鐵路建設上的應用
無砟軌道鋪設（高鐵工程技術的發展方向）用膠将以國産聚氨酯膠粘劑産品為主,單軌每5米嵌入一個凸型擋台,每個擋台兩邊各需灌注聚氨酯膠粘劑約17.8kg,每公裡雙軌無砟軌道建設需聚氨酯灌封膠粘劑7噸以上。除了在鐵路鋪設方面外，高速列車的生産對于聚氨酯膠粘劑的使用需求也大大增加，聚氨酯在車輛上承擔着玻璃粘接、地闆粘接、嵌縫填充、密封防水等各種必不可少的作用，在車輛上，按照動車組CRH3為基礎，單節車廂用聚氨酯膠約84.07L折算約合為109.3Kg，主要應用于車窗玻璃的粘接密封及部分填充部位的密封。
9、其它
聚氨酯膠粘劑由于其優異的粘接特性，在航天器材的粘接、文物保護與修複、軍工産業、文具用品、醫療衛生等方面發揮越來越重要的作用。
聚氨酯膠粘劑以其優異的性能廣泛應用于各個領域，日漸成為人類生活中重要的合成材料。世界聚氨酯膠粘劑工業正向适應環境保護、安全衛生、資源回收等方向發展。中國聚氨酯膠粘劑工業也顯示了較快的增長勢頭，技術開發也取得了很大的進展。随着聚氨酯用途的逐漸拓展和人類環保意識的不斷增強。聚氨酯膠黏劑會扮演越來越重要的角色。
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李俊賢是我國火箭推進劑創始人之一、聚氨酯工業奠基者之一，著名化工合成專家。
李俊賢熱愛科研、勇于創新。他心懷“國之大者”，始終将科研目标鎖定在滿足國防科研事業創新發展的需要。20世紀70年代初，李俊賢研發出處于國際先進水平的魚雷796燃料，推動我國先進魚雷研制時間明顯提前。20世紀80年代，他開創國内聚氨酯研制，填補多項研究空白，打破對進口産品的依賴。
