汽车用胶粘剂技术趋势研究论文

导语：在我们日常生活中，总有一些物品需要用粘合剂来粘合，因为有些物品会被损坏，需要粘合剂来复原，还有一些物品需要粘合起来，将它们连接在一起，制造出一个新的物品。聚氨酯粘合剂是一种非常优质的粘合剂，广泛应用于各个领域，可以用来粘陶瓷，泡沫塑料，纸张木材等，也可以用来粘合玻璃，金属，具有非常强的化学粘合力。下面就由小编来为大家详细介绍一下聚氨酯粘合剂的特点和应用领域。

高性能水性聚氨酯粘合剂具有以下特点:

(1)耐水、耐介质性好。

(2)粘接强度高，初粘力大。

(3)良好的贮存稳定性。

(4)耐冻融，耐较高温度。

(5)干燥速度较快，低环境温度下成膜性良好。

(6)施工工艺佳。

聚氨酯粘合剂的应用领域有哪些?

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，我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我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，酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂，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

我国是一个制鞋大国，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。近年来，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。目前在国内外市场中，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，近年来，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，也是目前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[42]。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，目前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、铁路建设上的应用

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,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折算约合为，主要应用于车窗玻璃的粘接密封及部分填充部位的密封。

结束语：通过小编上面的介绍，相信大家对于聚氨酯粘合剂的特点和应用领域已经有了一定的了解了。聚氨酯黏合剂，是一种非常优质的粘合剂，不仅具有非常强的化学粘合力，广泛运用于各个领域，而且对空气没有任何的影响，是一种非常环保的化学粘合剂。小编推荐大家选择一些大品牌的聚氨酯粘合剂，因为大品牌的聚氨酯粘合剂质量是比较可靠的。希望通过小编上面的介绍，能够帮助大家了解到聚氨酯粘合剂的特点和应用领域。

大功率汽车扬声器耐高温胶粘技术作者：浙江天乐集团公司副总工程师 彭国亮在扬声器和扬声器配件的生产过程中，都离不开胶粘剂的使用，胶粘剂是一种很重要的精细化工产品，其应用已深入到国民经济的各个领域。其中，耐高温胶粘剂在大功率汽车扬声器的生产中己被广泛应用，而且对胶粘剂在特殊环境下耐热性、耐介质性及其它性能的要求愈加苛刻，对于胶粘剂的耐高温性能的定义、分类及评价标准国内外尚未统一。一般来讲，耐高温性应按照在特定温度、时间和介质中能保持设计所要求的胶接强度或具有一定的强度保持率来评定，也就是说耐高温胶粘剂除能满足一定的温度要求外，还必须满足以下综合性能：有良好的热物理和热化学性能；有良好的加工性；在较高的温度和使用工作条件下，有较高的粘接强度和较好的物理机械性能并在规定的时间内能保持这种性能。目前，大功率汽车扬声器中所使用的耐高温胶粘剂主要以有机胶粘剂为主。有机耐高温胶粘剂种类较多，应用较广的主要有环氧树脂类、酚醛树脂类、有机硅类以及含氮杂环聚合物，近年来，对上述胶粘剂系列的热稳定性、氧化稳定性、粘接性能等方面的研究取得了较大的进展，具体介绍如下：1 ．环氧类胶粘剂环氧树脂（ EP ）是泛指含二个或二个以上环氧基的高分子化合物的总称，是一种从液态到粘稠、固态多种形态的热固性树脂，这类物质不能单独使用，只有和固化剂混合后才能固化交联起到粘接作用。耐高温环氧胶粘剂具有粘接强度高，综合性能好，使用工艺简便的特点。突出优点是固化过程中挥发物少，收缩率小，可在－50——232℃长期工作，最高使用温度可达 500——1000℃ ，因此得到广泛应用。环氧树脂在高温下的性能主要取决于胶料的热变形温度和热氧化稳定性。环氧树脂本身官能团越多，两个环氧基之间距离越短，固化后树脂交联密度越大，热变形温度越高，耐热性越好，因而选择多官能团的环氧树脂是配制耐热环氧树脂胶粘剂的途径之一。但不经改性的环氧胶粘剂固化后较脆，机械性能、耐热性能差，而环氧树脂、固化剂的分子结构以及它们之间相互反应性决定了固化物的热变形温度和热氧化稳定性，因此，选用耐高温、热稳定性优良的固化剂以及在胶系中加入增韧剂、抗热氧剂和其它功能性填料是改善环氧胶粘剂的有效途径。2 ．酚醛脂类胶粘剂酚醛树脂是苯酚（或酚类有机物）与甲醛在酸或碱催化剂存在下缩聚而成的热塑性或热固性树脂，是开发最早的耐高温树脂，在胶粘剂领域中，其用量和产量都很大。酚醛树脂胶粘剂粘合力强，有良好的耐化学腐蚀和电绝缘性能，耐高温（在 300 ℃ 下，具有很高的粘接强度）。酚醛树脂可与多种聚合物共混改性，如聚乙烯醇缩醛、聚酞胺、氯丁橡胶等。耐高温改性酚醛树脂主要是用丁睛橡胶来改性的，这类胶粘剂的综合物理机械性能、耐老化、耐介质和抗疲劳性能均很好，可以作为胶液或胶膜使用，也可以粘接钢、不锈钢、铝合金、钛合金及其它金属。但纯的酚醛树脂脆性大，剥离强度低，硬度高，韧性差，并且在高温下易分解，施胶工艺比较复杂，因此在一些领域限制了该胶的应用。3 ．耐高温有机硅胶粘剂有机硅胶粘剂可分为硅树脂胶粘剂和硅橡胶胶粘剂，其聚合物含有无机结构Si-0键，兼有无机和有机材料的某些性能，可在很宽的温度内（－60——1200℃ ) 保持理化性能不变。有机硅树脂是以聚有机硅氧烷及其改性体为主要原料的一类耐高温胶粘剂，常用于高温保护层。纯有机硅树脂胶粘剂具有优异的耐热性能，可在－60——400 ℃ 下长期使用，短期使用至 450—— 550 ℃ ，瞬间使用可达 1000——1200 ℃ ；但主要缺点是性脆，粘接强度低，固化温度过高。为获得更好的高温理化性能，常用酚醛、环氧、聚氨酯等树脂对其改性，降低固化温度和减少固化时间，可达到粘附性好，室温固化、耐高温度的要求。硅橡胶胶粘剂分为热硫化硅橡胶胶粘剂和室温硫化硅橡胶胶粘剂。前者近年来有一定的发展，但具硫化工艺比较复杂；而后者因其硫化工艺简单，同时又具有耐氧化、耐高低温变化，耐寒、耐臭氧和优异的电绝缘性能等，日益受到人们的重视，目前发展很快，已达到上百个品种。4 ．含氮杂环类的胶粘剂在耐高温有机胶粘剂中，杂环高分子化合物的耐热性最好，品种主要有聚酰亚胺、聚苯并咪唑和聚苯基喹恶啉，其中聚酰亚胺（PI）是迄今工业上应用耐热等级最高的一种商业化聚合材料。聚酰亚胺（ PI ）是指分子链中含有酰亚胺环状结构的环链高聚物，具有优良的耐热老化性能和化学稳定性、耐容积性、热膨胀系数小以及优异的力学性能和电性能。根据其合成及加工成型方法，可分为缩聚型和加工型。缩聚型聚酰亚胺最早是由芳香族四酸二酐与芳香族二胺在极性溶液中反应生成聚酰胺酸，再加热脱水缩合而成。通过把柔性基团引入 PI 主链，并在 PI 上引入侧链等方法降低了 PI 分子的刚性，增加柔性，得到热塑性 PI ，使 PI 胶粘剂有了重要进展。加工型 PI 是由不饱和活性基团，通过端基间反应而形成高度交联网络的，这种交联网络是热固型的，可用热固型塑料加工方法来加工，没有气孔，与各种填料混溶性好，性能稳定。聚苯并咪唑（ PBI ）是另一种重要的耐高温胶粘剂，是由芳香族四胺与芳香族二元羧酸或其衍生物经缩聚反应而得。对许多金属及非金属材料均有良好的粘接性能，起始粘接强度较高，有良好的耐水、耐油、耐高温及瞬间超高温性能，可在－253——260℃下长期使用，在 539 ℃ 下短期使用。但由于PBI分子结构中 N 一 H 键存在导致耐热老化性能欠佳和原料成本高昂，使得 PBI 胶粘剂至今未得到广泛应用。聚苯基喹恶啉（PBO）是由双（邻）苯二胺和对苯二甲酸化合物缩聚而成，是一种耐高温的芳杂环高聚物。在 500 ℃ 加热 3h 不分解，易成膜，可用作大面积的粘接。但价格昂贵，加工温度高（ 370 ℃ ）限制了其广泛应用。在汽车扬声器中耐高温胶粘剂应用也将日益扩大，对其技术要求也愈加苛刻。尽管耐高温胶粘剂新产品、新用途不断被报道，但迄今为止，限于胶粘剂本身的固有缺陷，其性能很难有根本上的突破，这在很大程度上限制了它们的应用。当今耐高温胶粘剂研究的发展趋势主要表现在以下几个方面：1、开发新型的有机耐高温胶粘剂，制备出耐高温、力学性能好、高耐久性的胶粘剂。2、利用和开发新型的改性技术对现有的耐高温树脂进行改性，提高其综合性能，扩大应用范围。3、利用纳米材料和晶须材料等新型材料的特殊性能制备出高性能核心功能的复合胶粘剂。4、开发新型的无机胶粘剂，改善并提高对基材的粘接强度、降低脆性和耐水性等性能，使其能适用于各种产品