通用型雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑

我國(guó)習(xí)慣上將早期開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一類(lèi)溶劑型雙組分聚氨酯膠黏劑稱(chēng)作“通用型聚氨酯膠黏劑”。這類(lèi)膠黏劑的主要成分特點(diǎn)是：以聚己二酸乙二醇酯二醇和甲苯二異氰酸酯（TDI）為主要原料制得的端羥基聚氨酯有機(jī)溶液作為主劑，以三羥甲基丙烷-甲苯二異氰酸酯加成物的有機(jī)溶液作為固化劑，組成雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑。這種膠黏劑廣泛用于金屬和非金屬材料粘接，特別是電絕緣材料滌綸薄膜與多孔材料的復(fù)合，絕緣性有的已達(dá)H級(jí)以上；也可用于一般包裝、裝飾材料等復(fù)合。其膠膜強(qiáng)韌，耐沖擊，耐振動(dòng)，有優(yōu)異的耐油和耐低溫性能，并能耐水、油、稀酸等介質(zhì)?，F(xiàn)已有系列產(chǎn)品如防凍、耐溫、增強(qiáng)、快固化以及更柔韌等多種型號(hào)。

通用型聚氨酯膠黏劑一般室溫固化，溶劑揮發(fā)后可獲得一定的初始粘接強(qiáng)度，放置固化數(shù)天后可達(dá)最高粘接性能。也可在溶劑基本上揮發(fā)并且粘接物基本固定后，通過(guò)加熱加速固化反應(yīng)，盡快達(dá)到最終強(qiáng)度。

典型的通用型雙組分聚氨酯膠黏劑技術(shù)幾乎公開(kāi)，生產(chǎn)廠家有很多，也促進(jìn)了聚氨酯膠黏劑在不少領(lǐng)域的應(yīng)用。通用型聚氨酯膠黏劑一般采用溶液聚合法制備，包括聚酯的合成、甲組分的制備和乙組分的制備。

（1）聚己二酸乙二醇酯二醇（聚酯）的制備

向用于生產(chǎn)聚酯的不銹鋼反應(yīng)釜中投入367.5kg乙二醇，加熱并攪拌，加入735kg己二酸，逐步升溫到200～210℃，生成的副產(chǎn)物水經(jīng)分餾塔排出，當(dāng)出水量收集到160～180kg，且取樣測(cè)定酸值降低到40mgKOH/g以下時(shí)，開(kāi)始由低真空度到高真空度分步抽真空進(jìn)行減壓反應(yīng)，以塔頂餾出水的溫度在100～103℃為宜，隔1～4h逐步提高真空度，反應(yīng)釜溫度可自然提高到220～230℃，隔時(shí)取樣測(cè)酸值，當(dāng)酸值低于2mgKOH/g時(shí)，可冷卻出料，這樣就可以制得羥值為50～60mgKOH/g（分子量2000左右）的淺黃色黏稠產(chǎn)物。

（2）改性聚酯樹(shù)脂（甲組分）的制備　向反應(yīng)釜中投入60kg聚己二酸乙二醇酯二醇和5kg乙酸丁酯，開(kāi)動(dòng)攪拌，加熱至60℃，加入4～6kg TDI-80（根據(jù)聚酯羥值與酸值決定添加量），升溫至110～120℃，黏度逐步增加，當(dāng)黏度增加到一定程度時(shí)，分批加入乙酸乙酯，繼續(xù)反應(yīng)，最后冷卻、加入丙酮溶解。制得淺黃色或黃色透明黏稠液（甲組分）。

（3）TMP-TDI加成物（乙組分）的制備　反應(yīng)釜內(nèi)加246.5kg TDI-80和212kg乙酸乙酯（一級(jí)品），開(kāi)動(dòng)攪拌器，滴加預(yù)先熔融的三羥甲基丙烷（TMP）60kg，控制滴加速度，使反應(yīng)溫度維持在65～70℃，2h滴完，并在70～75℃保溫反應(yīng)1h。冷卻到35℃左右出料，制得外觀為淺黃色的黏稠液（乙組分）。

以上述原料和工藝為基礎(chǔ)，一些廠家開(kāi)發(fā)了不少類(lèi)似的溶劑型聚氨酯膠黏劑產(chǎn)品。例如聚酯還可以用聚己二酸乙二醇二甘醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇等原料，還可以采用少量擴(kuò)鏈劑如一縮二乙二醇；乙組分制備可以用甘油（丙三醇）替代三羥甲基丙烷。甲組分的溶劑一般是乙酸乙酯或者丙酮，也有的產(chǎn)品為了降低成本，使用少量甲苯，根據(jù)降低成本、使用要求等可以用單一溶劑，或者不同比例多種溶劑組成的混合溶劑。不同牌號(hào)膠黏劑產(chǎn)品的固含量也不一定相同。

通用型雙組分聚氨酯膠黏劑，國(guó)內(nèi)最初由上海新光化工廠等研制生產(chǎn)，牌號(hào)為鐵錨-101膠黏劑，起初膠黏劑甲組分的固含量為30%，黏度（涂-4杯）15～90s。后來(lái)為了適應(yīng)低溶劑含量的要求，某些產(chǎn)品固含量提高到50%。

普通通用型聚氨酯膠黏劑的長(zhǎng)期使用溫度在-70～80℃，并能耐水、油、稀酸等介質(zhì)。通過(guò)工藝或配方改進(jìn)，鐵錨-101甲組分冬天結(jié)晶的問(wèn)題已經(jīng)解決。101系列產(chǎn)品包括防凍型、耐溫型，例如鐵錨101-H膠黏劑粘接物可在-70～180℃長(zhǎng)期使用。

傳統(tǒng)的101型雙組分聚氨酯膠黏劑，兩個(gè)組分的配比具有較寬的范圍，根據(jù)材料的選擇不同的配比，廠家建議，粘接紙張、皮革、木材，甲/乙質(zhì)量比在100/（10～20）；粘接一般材料，甲/乙質(zhì)量比在100/（20～40）；粘接金屬材料，甲/乙質(zhì)量比在100/（20～50）。乙組分越多，膠層硬度越高，耐熱性能也就越好。膠黏劑中可加入10%～20%的填料如石英粉、鋁粉、鐵粉以及滑石粉，以增加膠黏層的硬度以及耐熱性，另外還可降低膠黏劑的使用成本。

膠黏劑按甲、乙組分比例配制后即可使用。配好的膠黏劑在密閉條件下25℃可貯存半天到一天時(shí)間，根據(jù)配比以及環(huán)境溫度而變化。如果乙組分用量大，則適應(yīng)期會(huì)縮短。

一般情況下，溫度越低聚氨酯膠黏劑的粘接強(qiáng)度越高，并且仍有良好的柔韌性，所以聚氨酯膠黏劑適合于低溫使用。通用型雙組分聚氨酯膠黏劑可應(yīng)用于粘接金屬（如鋁、鐵、鋼等）、非金屬（如陶瓷、木材、皮革、塑料等）以及不同材料之間的粘接。通用型雙組分聚氨酯膠黏劑大量用于制造電機(jī)上應(yīng)用的絕緣紙（聚酯薄膜-青殼紙復(fù)合）、紙塑復(fù)合（彩印紙-聚丙烯薄膜）、鐵板-聚氨酯泡沫體復(fù)合以及鬃刷的制造等，用途廣泛。