雷云飛 鄧 娟 歐 靜 孫明輝
(1.廣州機(jī)械科學(xué)研究院有限公司,廣東 廣州 510700;2.國(guó)家橡塑密封工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510530)
PUR熱熔膠研究進(jìn)展
雷云飛1,2, 鄧 娟1,2, 歐 靜1,2, 孫明輝1,2
(1.廣州機(jī)械科學(xué)研究院有限公司,廣東 廣州 510700;2.國(guó)家橡塑密封工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510530)
概述了濕氣固化反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠(PUR)的研究現(xiàn)狀,并從PUR的合成改進(jìn)、PUR的改性研究及市場(chǎng)應(yīng)用方面,對(duì)國(guó)內(nèi)外近幾年的研究進(jìn)展做了簡(jiǎn)述,最后對(duì)PUR的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠(PUR);改性;應(yīng)用;展望
PUR熱熔膠是以-NCO端基預(yù)聚體為基料,添加不與-NCO發(fā)生反應(yīng)的各類添加劑(如熱塑性樹脂、填料、催化劑、抗氧劑、增粘樹脂等)制備而成。加熱后膠粘劑熔融,并流動(dòng)分散涂覆于基材表面,被粘物粘合后冷卻并形成粘接?;谋砻婧⒘克只蚱渌顫姎涞幕衔锘蚩諝庵械臐駳?,與異氰酸根(-NCO)反應(yīng)擴(kuò)鏈,從而生成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),內(nèi)聚力大的聚合物,進(jìn)一步增強(qiáng)了粘接力[1]。
從分子組成來看,PUR熱熔膠以異氰酸酯與多元醇為主要原料,在一定條件下合成具有一定分子質(zhì)量的預(yù)聚物。該預(yù)聚物主要由硬段和軟段組成,硬段主要是指氨基甲酸酯、脲鍵等,軟段主要是指多元醇,這樣的結(jié)構(gòu)使得PUR材料膠膜堅(jiān)韌,耐沖擊,撓曲性好及剝離強(qiáng)度高,具有良好的耐低溫性能、彈性、耐溶劑性、耐疲勞性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)[2]。
PUR熱熔膠分子結(jié)構(gòu)中含有極性和化學(xué)活潑性的氨酯基(-NHCOO-)或異氰酸酯基(-NCO),對(duì)含有活潑氫的材料如木材、皮革、織物、紙張、陶瓷等多孔材料和塑料、金屬、玻璃、橡膠等表面光潔材料表現(xiàn)出優(yōu)良的粘合能力。PUR熱熔膠優(yōu)點(diǎn)眾多,產(chǎn)品類型豐富,運(yùn)用行業(yè)廣泛,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)的地位越來越重要,成為發(fā)展較快的膠粘劑品種之一[3]。
近年來,美國(guó)、日本有許多PUR熱熔膠公司(如美國(guó)的Bostin,H.B.Fuller,National,Starch,Asland,3M等12家公司)推出新產(chǎn)品,總銷售額每年達(dá)數(shù)億美元。而在反應(yīng)型熱熔膠中,濕固化聚氨酯熱熔膠是其中最為典型的代表,其發(fā)展相當(dāng)迅速。
國(guó)內(nèi)在PUR熱熔膠開發(fā)方面做了大量的研究工作。例如:如何降低熔融黏度以及熔融溫度,提高熔融時(shí)的黏度穩(wěn)定性,降低成本并簡(jiǎn)化生產(chǎn)及配制工藝,提高成膜性和初粘性,減少定位時(shí)間,以及如何使制品具有良好的低蠕變性、耐水解性、柔韌性、透濕防水性、耐化學(xué)品性和力學(xué)性能等。近幾年隨著市場(chǎng)的推進(jìn),國(guó)內(nèi)有關(guān)公司在PUR熱熔膠的改善與改性方面也是取得了顯著的成績(jī)。
濕固化聚氨酯熱熔膠合成的原料主要有多元異氰酸酯、低聚物多元醇、溶劑、催化劑、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、增粘樹脂、抗氧劑和填料等,依據(jù)不同的配比,有不同的合成方法。
曹盛[5]通過本體聚合反應(yīng)制備PUR熱熔膠,考查了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和原料配比等因素對(duì)PUR熱熔膠綜合性能的影響。獲得了PUR熱熔膠的適宜合成工藝條件:反應(yīng)溫度和時(shí)間分別為85 ℃和2 h,聚酯PHA/聚醚PPG二元醇物質(zhì)的量比為6/4,異氰酸酯為MDI,催化劑用量為0.8%,增粘樹脂為丙烯酸酯樹脂,擴(kuò)鏈劑用量為1.0%,填料用量為1.2%。研究了季戊四醇二丙烯酸酯PEDA量對(duì)PUR的影響,結(jié)果表明:PEDA加入量為7%時(shí),PUR熱熔膠的開放時(shí)間、粘接強(qiáng)度、熔融黏度等綜合性能最優(yōu)異。PUR熱熔膠固化后失重的起始溫度比固化前提高了50 ℃;低溫區(qū)裂解時(shí),更多體現(xiàn)出原始的小分子構(gòu)型,這些小分子構(gòu)成了大量的裂解“指紋”片段,高溫區(qū)裂解時(shí),趨于重復(fù)鏈段的裂解;隨裂解溫度升高,按苯酐類聚酯多元醇、MDI、脂肪族聚酯多元醇順序裂解。
Rosenberg S A等[6]以 聚 丙 二 醇(PPG)及氧化聚乙烯三醇的共混物為軟段,4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為硬段,用鄰苯二甲酸二異葵酯(DIDP)及雙(2,2-嗎琳乙基)醚(DMDEE)作為復(fù)合催化劑,制備了濕固化聚氨酯熱熔膠。這種膠在5℃、濕度50%條件下固化1 h,其拉伸剪切強(qiáng)度可達(dá)3 MPa,常被用于汽車擋風(fēng)玻璃的粘接。
Song Z等[7]則研制了一種單組分的濕固化聚氨酯熱熔膠。該膠具有較高的水汽透過率,其膠膜只能透過空氣和水汽,其他物質(zhì),如污物、有機(jī)物及表面活性物質(zhì)等很難通過。
徐新輝等[8]以聚酯多元醇、聚醚多元醇和MDI等為主要原料,以炭黑為填料,制備了PUR熱熔膠,并對(duì)其耐老化性能等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,當(dāng)W(-NCO)=2.8%、W(炭黑)=1.5%(均相對(duì)于預(yù)聚體質(zhì)量而言)時(shí),制得的PUR熱熔膠具有相對(duì)較好的綜合性能;其對(duì)PC(聚碳酸酯)基材的180°剝離強(qiáng)度為800 N/25 mm、剪切強(qiáng)度為7.02 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為800.5%,并且其耐水解性、耐熱老化性能和耐濕老化性能(180°剝離強(qiáng)度為590 N/25 mm)俱佳。
劉尚蓮[9]以聚醚210、異佛爾酮二異氰酸酯為原料,在催化劑條件下,以1,4-丁二醇、水和乙二胺為擴(kuò)鏈劑,采用預(yù)聚法制備以-NCO封端的反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠。研究了反應(yīng)溫度、攪拌強(qiáng)度和脫泡等條件對(duì)熱熔膠性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)預(yù)聚反應(yīng)溫度為80~85 ℃,反應(yīng)3 h后脫泡,1,4-丁二醇、水和乙二胺混合物為擴(kuò)鏈劑,n(-NCO)/n(-OH)=4、w(-NCO)=4%時(shí),制得的熱熔膠具有較高的軟化點(diǎn)和固化速度。
國(guó)內(nèi)外的學(xué)者大多通過原料的選取和配比的不同或是工藝的變化來合成性能不同的濕固化聚氨酯熱熔膠,由于在合成的方法上并沒有本質(zhì)的區(qū)別,因此對(duì)現(xiàn)有PUR熱熔膠的改性成為研究的重點(diǎn)方向。
為進(jìn)一步提高PUR的粘接性能和耐熱性能,避免固化過程中出現(xiàn)起泡等不良現(xiàn)象,近幾年來對(duì)硅烷改性SPUR的研究十分活躍。硅烷基能替代部分端-NCO基進(jìn)行濕固化反應(yīng)。硅烷遇到濕氣后可水解生成硅醇,硅醇進(jìn)一步與基材表面中的羥基形成氫鍵或縮合成Si-O-R(R為基材),致使硅烷在PUR和基材之間形成化學(xué)鍵,從而明顯提高粘接效果。同時(shí),硅醇又可以相互縮合成立體交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而體系交聯(lián)度越高越能有效提高相應(yīng)膠粘劑的理化性能,如粘接強(qiáng)度、耐熱性能等;另外,硅烷的濕固化反應(yīng)不會(huì)釋放CO2,而-NCO的濕固化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO2,這些會(huì)使膠液中引入氣泡,也是使膠層產(chǎn)生裂紋、降低膠粘劑粘接強(qiáng)度的重要因素。硅烷改性濕固化聚氨酯膠粘劑對(duì)金屬、玻璃、PVC等常用基材具有良好的粘接效果,在建筑業(yè)、運(yùn)輸業(yè)和汽車制造業(yè)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
王剛[10]采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)濕固化聚氨酯進(jìn)行改性。研究結(jié)果表明,采用聚醚二元醇合成濕固化聚氨酯,添加3%~6%的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性時(shí),得到的低聚物具有更優(yōu)異的耐蝕性能,同時(shí)減少了涂漆工藝,便于使用。
高潔等[11]以4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇(N-210)和聚己二酸己二醇酯(PHA)為主要原料,控制n(-NCO)/n(-OH)=2.0,制備PUR熱熔膠的預(yù)聚體;然后以不同的硅烷偶聯(lián)劑如Y9669(N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷)、KH-550和KH-560等作為PUR 中部分端-NCO基的封端劑,制備SPUR(硅烷化PUR)。結(jié)果表明,Y9669是較理想的封端劑,能使SPUR 的剪切強(qiáng)度增加37.23%;SPUR的硬度、熱穩(wěn)定性能隨Y9669封端率增加而增大;SPUR的剪切強(qiáng)度隨Y9669封端率增加呈先升后降態(tài)勢(shì),并且在Y9669封端率為20%時(shí)最大(17.73 MPa)。
中國(guó)專利CN102492389A[12]公開了一種濕固化硅烷改性聚氨酯熱熔膠組合物,按重量百分比其原料組成為:硅烷改性聚氨酯為60%~80%、增粘樹脂為10%~20%、增塑劑為1%~8%、降黏助劑為0.5%~2%、有機(jī)硅助劑為0.2%~1%、無機(jī)填料為3%~8%、抗氧化劑為0.05%~0.5%、紫外線吸收劑為0.05%~0.5%。此外還公開了上述熱熔膠組合物的制備方法。此發(fā)明熱熔膠組合物能夠快速而完全地進(jìn)行交聯(lián),而且改善了熱熔膠體系的黏度、固化發(fā)泡問題及粘接性能,具有無氣泡、無氣味、低施工黏度等優(yōu)點(diǎn),并具有良好的強(qiáng)度,能夠?qū)崿F(xiàn)在2 mm厚度層的情況下無氣泡地形成固化。
李吉明等[13]以硅烷封端聚氨酯預(yù)聚物為基料,制備了單組分濕固化硅烷封端PU密封膠,并考查了配方中助劑及填料對(duì)膠力學(xué)性能和表干時(shí)間對(duì)密封膠性能的影響,研究了其貯存穩(wěn)定性的改善問題。
Rekondo等[14]用2種方法制備了硅烷化濕固化聚氨酯膠粘劑。方法一用聚丙二醇先和異氰酸酯硅烷反應(yīng),然后再與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)反應(yīng);方法二是用聚丙二元醇與IPDI反應(yīng),然后再與氨類硅烷反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SPUR體系在固化過程中氫鍵作用比改性前比重大。方法一制備的樣品具有較高的黏度。
加入丙烯酸酯化合物可使聚氨酯熱熔膠兼具丙烯酸酯和聚氨酯2種膠的特點(diǎn)。聚氨酯丙烯酸酯兼具聚氨酯的柔韌性、耐磨性、高撕裂強(qiáng)度和丙烯酸酯的高硬度及優(yōu)異的耐候性等優(yōu)點(diǎn),所以得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
Duffy D[15]對(duì)聚氨酯預(yù)聚體與熱塑性樹脂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混合相容性機(jī)理做了深入研究,并從熱力學(xué)角度探討了其相容性。發(fā)現(xiàn)氨基甲酸酯能促進(jìn)上述聚合物之間的相容,而且預(yù)聚物的相對(duì)分子質(zhì)量越高,相容性越差。
李素君等[16]用丙烯酸酯聚合物與聚氨酯預(yù)聚物按不同配比進(jìn)行共混,并測(cè)試其性能。混合比為1∶1時(shí),拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高值;同時(shí)提高了聚氨酯膠粘劑的力學(xué)性質(zhì)、抗紫外線照射性能。
鐘發(fā)春等[17]以聚氨酯(PU)為第1網(wǎng)絡(luò),制備了三元IPN聚氨酯/環(huán)氧樹脂/聚丙二醇二丙酸酯(PUBP/PPGDA)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明,三元IPN的組成對(duì)力學(xué)性能有明顯影響,質(zhì)量比為70/25/5時(shí),拉伸強(qiáng)度為34.7 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為437%,且該聚合物有優(yōu)異的耐溶劑性。
趙飛等[18]將納米碳酸鈣作為填料加入到濕固化聚氨酯熱熔膠中,通過對(duì)定位時(shí)間、粘性保持期、初粘強(qiáng)度和終粘強(qiáng)度等性能的測(cè)試,研究了納米碳酸鈣的加入對(duì)濕固化聚氨酯熱熔膠性能的影響,并與普通輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示,加入納米碳酸鈣,可以提高濕固化聚氨酯熱熔膠的固化速度和初粘強(qiáng)度;雖然納米碳酸鈣與普通輕質(zhì)碳酸鈣相比具有較好的應(yīng)用效果,但是它的堿性可能對(duì)熱熔膠帶來不良的影響,因此認(rèn)為中性納米活性材料將有望成為濕固化聚氨酯熱熔膠的良好填料。
高立俊等[19]采用納米二氧化硅和二氧化鈦改性聚氨酯熱熔膠,然后加入填料對(duì)其進(jìn)一步改性,制備出力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱性強(qiáng)的復(fù)合膠粘劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明,經(jīng)過納米二氧化硅和二氧化鈦改性后的濕固化聚氨酯熱熔膠的強(qiáng)度、韌性和耐熱性都有所改善,且納米二氧化硅在力學(xué)性能和耐熱性能上比二氧化鈦效果更好。
可以看出,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)PUR熱熔膠的改進(jìn)研究主要集中在合成工藝與配方的優(yōu)化改善,對(duì)PUR的性能并沒有實(shí)質(zhì)性改變。改性的研究主要集中于使用硅烷、丙烯酸樹脂、納米碳酸鈣或不同的無機(jī)、有機(jī)填料等來改善PUR熱熔膠某些方面的性能,對(duì)于膠整體性能的提高不佳,工藝方面的研究有些欠缺。
現(xiàn)有的熱熔膠,其制備方法比較復(fù)雜,需要干燥過程,具有明顯的環(huán)境污染和中毒問題,滿足不了環(huán)保要求,粘接工藝也比較復(fù)雜,不可采用滾筒涂敷或噴涂等施膠方法。對(duì)于環(huán)保無溶劑型PUR熱熔膠,國(guó)內(nèi)也在探索研究。
熱熔膠用水性聚氨酯可以在常溫下實(shí)現(xiàn)涂布過程,所需設(shè)備簡(jiǎn)單方便,更加環(huán)保,因此更受行業(yè)喜愛,具有良好的市場(chǎng)前景。方增濱[20]選用磺酸鹽型親水?dāng)U鏈劑AAS-Na和羧酸鹽型親水?dāng)U鏈劑DMPA復(fù)配,合成出羧酸鹽/磺酸鹽型熱熔膠用水性聚氨酯。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)R值為1.2、親水?dāng)U鏈劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%、AAS∶DMPA質(zhì) 量 比 為1∶1、PBA3000∶PBA2000物質(zhì)的量比為3∶1、BDO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%、HDI∶IPDI物質(zhì)的量比為1∶1時(shí),合成出來的熱熔膠用水性聚氨酯表觀性能和粘接性能均較優(yōu)異。該熱熔膠用水性聚氨酯乳液粒徑分布寬廣,結(jié)晶性高,顯示出良好的穩(wěn)定性、耐熱性和力學(xué)性能。用水性丙烯酸樹脂對(duì)熱熔膠用水性聚氨酯進(jìn)行物理改性,結(jié)果表明,當(dāng)丙烯酸分子質(zhì)量達(dá)到1.6×104,摻入的質(zhì)量比為30%,玻璃化溫度在-30 ℃時(shí),所得的熱熔膠用水性聚氨酯綜合性能優(yōu)異。但是,水性聚氨酯PUR粘接強(qiáng)度尚顯不足,還需進(jìn)一步改性。
中國(guó)專利CNIO4152099A[21]公開了一種環(huán)保無溶劑PUR熱熔膠及其制備方法。此發(fā)明無需干燥過程,不會(huì)因溶劑的存在而導(dǎo)致環(huán)境污染和中毒問題,滿足環(huán)保要求,其粘接工藝簡(jiǎn)便,可采用滾筒涂敷或噴涂等施膠方法,并且操作性較好,在短時(shí)間內(nèi)即可將2個(gè)被粘體固定,可快速將裝配件轉(zhuǎn)入下道加工工序,提高工效;還具有耐熱、耐寒、耐水蒸氣、耐化學(xué)品和耐溶劑性能的優(yōu)點(diǎn),與普通熱熔膠粘劑相比,由于反應(yīng)型熱熔膠粘劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使其性能以及粘接強(qiáng)度大幅度提高。
PUR熱熔膠在汽車工業(yè)、制鞋工業(yè)、織物、木材工業(yè)、電子工業(yè)和書刊裝訂行業(yè)等有著廣闊的應(yīng)用前景,由于其本身所具有的較高化學(xué)活性使其可粘接的材料范圍廣泛,如塑料、橡膠和金屬等。
葉青等[22]以多元醇、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為原料,合成了濕固化反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘劑用于汽車車燈粘接,研究了膠粘劑的黏度、黏度穩(wěn)定性和初粘性等性能。結(jié)果表明,當(dāng)高結(jié)晶性聚酯和熱塑性聚酯用量在10%~15%時(shí),膠粘劑剝離強(qiáng)度達(dá)到980 N/25 mm,耐熱性達(dá)到180 ℃,滿足了汽車燈具密封與裝配的要求。
詹中賢等[23]研制出家具封邊用的PUR熱熔膠,以多元醇和MDI為主要原料,加入適當(dāng)?shù)脑鲳渲崴苄詮椥泽w、增塑劑和紫外線吸收劑等填料,合成了不同-NCO 含量的PUR熱熔膠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,采用自制的多元醇,當(dāng)-NCO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,添加的萜烯樹脂和EVA 彈性體的總質(zhì)量為聚氨酯熱熔膠質(zhì)量的25%時(shí)熱熔膠的性能最好,基本上可以滿足家具封邊的要求。另外,詹中賢還研發(fā)了汽車內(nèi)飾PUR熱熔膠,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)n(-NCO)∶n(-OH)=3∶1 時(shí),加入適量的EVA和萜烯樹脂,制樣的表干時(shí)間、拉伸強(qiáng)度和初粘強(qiáng)度等性能較好,可以滿足汽車內(nèi)飾用的要求。
中國(guó)專利CNIO3627362A[24]公開一種反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠及其制備方法。由以下質(zhì)量份的原料組成:聚醚多元醇10~30份,聚酯多元醇30~50份,異氰酸酯12~16份,增粘樹脂6~20份,反應(yīng)性增塑劑8~20份,固化劑1~3份,催化劑0.1~0.5份。該發(fā)明制備的熱熔膠為單組分濕氣固化聚氨酯膠粘劑,屬于無溶劑環(huán)保型,應(yīng)用于電子和微電子行業(yè)中塑料和多種金屬基材的粘接,具有良好的粘接強(qiáng)度、柔韌性、抗冷熱沖擊性、耐水及耐老化性能,并提高了固化速度。
中國(guó)專利CNIO5820308A[25]公開了一種復(fù)合地板用濕氣反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘劑的制備方法及應(yīng)用。該發(fā)明專利使用聚酯多元醇、二異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑為基礎(chǔ)原料,搭配觸媒、流平劑、成核劑等助劑,經(jīng)高溫聚合反應(yīng)得到濕氣反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠。產(chǎn)品固含量1O0%,不含任何溶劑,工藝過程中無須設(shè)置烘道,降低成本且無安全環(huán)保問題。該熱熔膠產(chǎn)品的內(nèi)聚能高、初粘性好,完全固化后耐熱性、耐候性、耐水解老化性能優(yōu)異,可廣泛運(yùn)用于建筑裝飾材料的粘接密封。
美國(guó)專利USP5827926[26]報(bào)道了一種含結(jié)晶性丙烯酸聚合物作為熱塑性樹脂的濕固化PU熱熔膠。當(dāng)烷基的碳原子數(shù)目大于16時(shí),丙烯酸酯單體呈結(jié)晶態(tài),熔融黏度在120 ℃時(shí)只有50 Pa·s或更低,施工簡(jiǎn)便。
近些年國(guó)內(nèi)的研究者們?cè)跐窆袒郯滨崛勰z的固化速度、貯存期、耐熱性、初始強(qiáng)度和最終強(qiáng)度、熔融黏度、開發(fā)時(shí)間等方面取得了一定的成果,但與國(guó)外聚氨酯熱熔膠相比,其耐溫性、粘接強(qiáng)度還有一定的差距。為了進(jìn)一步拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,適應(yīng)更苛刻的使用條件,未來我國(guó)PUR熱熔膠的研究趨勢(shì)將是:首先是著重于提高其綜合性能(如降低熔融溫度、縮短定位時(shí)間、進(jìn)一步提高初粘性和熔融態(tài)黏度穩(wěn)定性,使膠粘劑具有良好的柔韌性、低蠕變性、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)品性、耐水解性和透濕防水性及阻燃性等性能),因此,對(duì)PUR熱熔膠的改性將繼續(xù)是未來研究的重點(diǎn);其次是組建快速、自動(dòng)、省力、無溶劑的生產(chǎn)線,實(shí)踐表明,阻礙我國(guó)PUR熱熔膠大量應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素是制備工藝和涂膠設(shè)備的不完善,缺少實(shí)用的生產(chǎn)、輸送、貯存和施膠的設(shè)備工具,因此,優(yōu)化制備工藝,完善生產(chǎn)和涂膠設(shè)備等也是我國(guó)PUR熱熔膠未來研究方向之一;水性聚氨酯熱熔膠具有熔融黏度低、軟化點(diǎn)低、施工設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但其粘接強(qiáng)度尚顯不足,未來還需進(jìn)一步提高水性聚氨酯PUR的粘接強(qiáng)度。
隨著市場(chǎng)對(duì)環(huán)保的要求越來越高,未來PUR熱熔膠會(huì)朝著無溶劑、低揮發(fā)異氰酸酯、高強(qiáng)度方向發(fā)展。
[1]李紹雄,劉益軍.聚氨酯膠粘劑[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.
[2]閻利民,朱長(zhǎng)春,宋文生.聚氨酯膠粘劑[J].化學(xué)與黏合,2009,31(5):53-56.
[3]程時(shí)遠(yuǎn),李盛彪,黃世強(qiáng).膠粘劑[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[4]肖衛(wèi)東,何培新,胡高平.聚氨酯膠黏劑[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[5]曹盛.濕固化聚氨酯熱熔膠的制備與改性研究[D].上海:華東理工大學(xué),2016.
[6]Rosenberg S A,Yao H,Bove T,et al.Polyurethane Adhesive for windshield applications[P].US 7226523,2007-06-05.
[7]Song Z,Li Y,Smith J D,et al.Reactive polyurethane hot melt adhesive[P].US 155859A,2007.
[8]徐新輝.耐老化型濕固化聚氨酯熱熔膠的研究及性能表征[J].中國(guó)膠粘劑,2016,25(11):37-39.
[9]劉尚蓮.反應(yīng)型熱熔聚氨酯的合成[J].山東化工,2012,41(10):15-17.
[10]王剛,李秀玲,梁鴻文,等.硅烷偶聯(lián)劑對(duì)濕固化聚氨酯的改性及在鋅粉底漆中的作用[J].材料保護(hù),1997,38(8):3-4.
[11]高潔,曹有名.硅烷Y9669改性濕固化聚氨酯熱熔膠的研制[J].中國(guó)膠粘劑,2013,22(3):39-42.
[12]肖文清,張健臻,陳建軍,等.一種濕固化硅烷改性聚氨酯熱熔膠組合物及其制備方法[P].CN 102492389A,2012-06-13.
[13]李吉明,薛紀(jì)東,鐘漢榮.單組分濕固化硅烷封端聚氨酯密封膠的制備及性能研究[J].化學(xué)與粘合,2012,34(1):13-16.
[14]Rekondo A,Ferná ndez-Berridi M J,Irusta L.Synthesis of silanized polyether urethane hybrid systems.Study of the curing process through hydrogen bonding interactions[J].European Polymer Journal,2006,42(9):2069-2080.
[15]Duffy D,Heintz A M,Stidham H D,et al.The competitive influence of specific interactions and extent of reaction on the miscibility of ternary reactive polymer blend:model for polyurethane adhesives[J].International Journal of Adhesives,2005,25(5):39-46.
[16]李素君.聚丙烯酸酯與聚氨酯共混物的合成與性能研究[J].安徽化工,2001,27(6):4-6.
[17]鐘發(fā)春,傅依備,高學(xué)敏.三元互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)彈性體的合成與性能[J].熱固性樹脂,2001,16(3):9-11.[18]趙飛.納米碳酸鈣在濕固化聚氨酯熱熔膠中的應(yīng)用研究[J].粘接,2005,26(6):24-25.
[19]高立俊.單組份濕固化聚氨酯膠粘劑的合成、改性及性能研究[D].廣州:廣東工業(yè)大學(xué),2013.
[20]方增濱.熱熔膠用水性聚氨酯的合成與性能研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2016.
[21]左斌文.一種環(huán)保無溶劑PUR熱熔膠及其制備方法[P].CN 104152099A,2014.
[22]葉青,陸振飛,李健,等.車燈用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的研制[J].化工進(jìn)展,2010,29(1):108-111.
[23]詹中賢,朱長(zhǎng)春.家具封邊用反應(yīng)型濕固化聚氨酯熱熔膠的研制[J].粘接,2008,29(1):18-21.
[24]姜貴琳,王建斌,陳田安,等.一種反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠及其制備方法[P].CN 103627362A,2014.
[25]林棋燦.復(fù)合地板用濕氣反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘劑的制備方法及應(yīng)用[P].CN 105820308A,2016-08-03.
[26]Shimizu Y.Moisture-curable Hot-melt Composition[P].US:5827926,1998-10-27.
Research progress of PUR hot melt adhesive
LEI Yun-fei1,2, DENG Juan1,2, OU Jing1,2, SUN Ming-hui1,2
(1.Guangzhou Mechanical Engineering Research Institute Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510700, China;2.National Engineering Research Center of Rubber and Plastic Sealing, Guangzhou, Guangdong 510530, China)
The research status of moisture curable polyurethane hot melt adhesives (PUR) was summarized., The domestic and abroad research progress in recent years, including the improvement of PUR synthesis, modification of PUR and application market, was discussed. Finally, the development direction of PUR hot melt adhesives was prospected.
PUR hot melt adhesive; modification; application; prospect
TQ436+.4
A
1001-5922(2017)12-0057-05
2017-03-02
雷云飛(1992-),男,主要從事PUR熱熔膠及有機(jī)硅膠產(chǎn)品的研發(fā)。E-mail:coolduck@yeah.net。