主要应用范畴-脲醛树脂胶

主要应用范畴-脲醛树脂胶

2.1 木工行业

随着世界性森林资源急剧减少和我国自然林资源维护工程的施行，小木材拼大板就请求胶粘剂粘接强度和耐久、耐候等性能优于木材自身。胶粘剂用量的几，已成为权衡木材工业技术开展程度的标志。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，产品运用期间会逐步向四周分发甲醛气体，形成环境污染。木材加工行业已开端将眼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。木工行业运用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的，在室温下运用。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，在粘接基材外表涂布羟甲基间苯二酚（HMR）巧合剂能够进步粘接强度。

2.2 制鞋行业

我国是一个制鞋大国，鞋用胶粘剂的开展阅历三代后，随着全球性环保认识的进步，以及石油危机的加剧，促使第四代环保无溶剂型和水基型鞋用胶粘剂的呈现。近年来，水性聚氨酯的制备工艺已日趋成熟。关于一些低极性鞋材，如SBS等材质的粘接，聚氨酯胶粘剂的剥离强度达不到请求。经过添加增粘树脂等停止改性，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。

2.3 包装业

软包装以其轻质便当、保鲜期长、卫生、易储存运输、易拆开、渣滓量少及货架效应良好等共同的综合性能，现已超越硬包装，如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯胶粘剂由于其优良的性能，可将不同性质的薄膜资料粘接在一同得到耐寒、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，聚氨酯胶粘剂曾经成为软包装用复合薄膜加工的主要胶粘剂。

在国内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种类繁多，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二类：热塑性聚氨酯弹性体热熔胶和反响型热熔胶。另外，在包装用水性聚氨酯胶方面，由于乳化剂的运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，对进步其耐水性的研讨已成为热点。同时由于水的热容较大，故如何进步其固含量从而进步其枯燥速度，也是目前亟待处理的问题之一。

2.4 建筑铺装

聚氨酯胶粘剂除具有无毒、无污染、运用便当等优点，还具有其它胶粘剂无法比较的优点，即优秀的耐低温、耐溶剂、耐老化、耐臭氧及耐细菌性能，在建筑铺装资料的应用中发挥着重要作用。普遍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打破传统胶粘剂剪切强度与剥离强度的矛盾，可使两者同时到达较高运用强度，在建筑用钢板的粘接中表现出优良的性能，粘接结实且不易产生形变，而且室温可调固化速度，使该聚氨酯胶在运用上便当易行，应用普遍。聚氨酯胶粘剂在建筑用PVC资料粘接，夹心板消费以及建筑防水涂料中都得到普遍运用。

2.5 汽车用聚氨酯胶粘剂

在汽车上应用最为普遍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；粘接玻璃纤维加强塑料和片状模塑复合资料的构造胶粘剂、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范畴。汽车上应用普遍的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而构成的胶粘剂。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，因此耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差，必需对其停止改性，以进步其性能。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，不需求高速搅拌设备，容易混合在一同，具有良好的粘附性能。

2.6 其他

近20年来，在书籍装订中，热熔胶的应用曾经取得了迅猛开展。其缘由主要是低价平装书消费有了惊人的增长，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，目前国内市场上运用的书籍装订热熔胶绝大局部为EVA型热熔胶。但EVA型热熔胶价钱昂贵，而且EVA型热熔胶具有记忆性等缺陷。聚氨酯热熔胶则可补偿以上缺陷。该胶粘剂消费工艺简单，本钱低廉，胶粘剂的弹性、韧性好，粘接强度高，能够重复凝结运用，产品应用率高，具有更宽广的应用前景。

聚氨酯胶粘剂由于其优良的粘接特性，在航天器材的粘接、文物维护与修复、军工产业、文具用品、医疗卫生等方面发挥越来越重要的作用。聚氨酯胶粘剂以其优良的性能普遍应用于各个范畴，逐步成为人类生活中重要的合成资料。目前，世界聚氨酯胶粘剂工业正向顺应环境维护、平安卫生、资源回收等方向开展。我国聚氨 酯胶粘剂工业也显现了较快的增长势头，技术开发也获得了很大的停顿。

3.水性聚氨酯绿色胶粘剂及其开发

目前整个聚氨酯胶粘剂行业仍以溶剂型为主，随着人们的平安和环保认识的增强，水性聚氨酯胶粘剂的研讨得以疾速开展。

3.1性能特性

水性聚氨酯胶粘剂除了坚持聚氨酯的优点外，与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，还有如下的共同之处：以水为介质，无毒不燃，无公害、无风险，气息小，不污染环境，俭省能源，适用于易被有机溶剂腐蚀的基材；粘度较低，且可用水溶性增稠剂和水停止调理，操作便当，残胶易于清算；可与多种水性树脂混合，利于改良性能 和降低本钱，但要留意离子性质和酸碱性，以防凝聚；含有羧基、羟基等基团，在适合条件下可参与反响，产生交联，进步性能；对非极性基材的潮湿性差；枯燥速度慢，初始粘性低，并且耐水性不佳。

高性能水性聚氨酯胶粘剂耐水、耐介质性好；粘接强度高，初粘力大；储存稳定性良好；耐冻融，耐较高温度；枯燥速度较快，低环境温度下成膜性良好；施工工艺佳。

3.2 分类

水性聚氨酯胶粘剂可按多种办法停止分类。

（1）按聚氨酯的构造分类。按原料及构造，可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封锁型聚氨酯乳液；按分子构造可分为线性聚氨酯乳液和交联型聚氨酯乳液。交联型又分为内交联型和外交联型。

（2）按亲水基团的性质分类。阴离子型：大多数水性聚氨酯胶粘剂是以含羧基或磺酸盐扩链引入羧基或磺酸离子；阳离子型：普通是指主链或侧链上含有铵离子或硫离子的水性聚氨酯；非离子型：分子中含有非离子型亲水链段或亲水性基团；混合型：分子构造中同时存在离子型和非离子型亲水链段或基团。

（3）按制备办法分类：自乳化法和外乳化法；预聚体法、丙酮法、熔融分散法；酮亚胺-甲酮连氮法。

（4）按运用方式分类：按运用方式可分为单组分和双组分水性聚氨酯胶粘剂。

3.3 性能改善的研讨

水性聚氨酯胶粘剂与溶剂型相比具有无溶剂、无污染、成膜性好、粘接力强、和其他聚合物特别是乳液型聚合物易掺混有利于改性等优点，20世纪90年代后已逐步在汽车内饰物粘接、厨房用品制造、复合薄膜制造、鞋底鞋帮粘接、服装加工等方面得到应用，但是还存在许多缺陷，需求经过各种改性，完善其功用。近年来，科研人员对水性聚氨酯胶粘剂枯燥速度慢、初粘性低、对非极性基材潮湿性差、耐水性不佳、耐热性不高等问题停止大量的研讨，提出了一系列改良措施， 如：水性聚氨酯自身含有亲水性基团，要使其耐水性得到进步，就应在保证乳液稳定性的前提下，尽可能降低亲水性基团的含量。关于进步水性聚氨酯性能的研讨主要集中在改性上，有交联改性、共混改性、共聚改性和纳米改性等。

3.3.1 交联改性

交联是进步水性聚氨酯性能的有效办法，可进步胶膜的耐水性、耐热性和粘接强度。交联分为内交联和外交联。内交联是指在合成时引入交联剂。如采用局部三官能团的多元醇或异氰酸酯、引入胺基或环氧基团、封锁型异氰酸酯乳液、多官能团交联剂等都可制得内交联水性聚氨酯。内交联办法的缺陷是预聚体黏度很大，难以乳 化。外交联法即是在胶水运用前添加交联剂，在成膜过程或成膜之后加热产生化学反响，构成交联的胶膜。与内交联相比，所得乳液性能好，其缺陷是为双组分体系没有单组分运用便当。外交联可用甲醛、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧化合物作交联剂，普通在120～180℃的高温下停止交联反响。也能够氮丙啶、碳化二亚胺、多异氰酸酯、金属盐类化合物为交联剂，在常温下就能够反响，羧基能够使氮丙啶开环发作交联反响，但是氮丙啶挥发性较强，刺激性强，对呼吸系统有一定的毒性，不利于工人的职业安康。

3.3.2 共混改性

共混改性应用不同树脂之间的互补作用，也可改善和进步水性聚氨酯的性能，水性聚氨酯可与其他水性树脂共混。如环氧树脂乳液、丙烯酸酯乳液、氯丁胶乳、聚醋酸乙烯乳液、脲醛树脂等共混后制得新的水性胶粘剂综合性能优良。其中，以聚氨酯与环氧树脂、聚氨酯与丙烯酸树脂共混研讨最为重要。目前，PU树脂与环氧树脂、有机硅、含氟化合物、丙烯酸酯、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁苯橡胶的共聚改性均有研讨。其中环氧树脂、有机硅、含氟化合物和丙烯酸酯改性聚氨酯树脂的研讨最为活泼。

3.3.3 纳米资料

纳米资料具有外表效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应等特殊性质，能够使资料取得新的功用。

如粒度进入纳米尺度后，资料外表活性中心的增加可进步其化学催化和光催化的反响才能，在紫外线和氧的作用下给予涂层自清洁才能，外表活性中心与成膜物质的官能团可发作次化学键分离，大大增加涂层的刚性和强度，从而改良涂层的耐划伤性；高外表能的纳米资料外表经过改性可同时取得憎水和憎油的特性。纳米改性 水性聚氨酯主要集中在水性涂料方向，在胶粘剂方向相对较少。随着国度，企业，客户对平安、绿色、环保理念的不时加强，开展环保型、节能型胶粘剂，同时加大研发力度和开展高技术含量、高附加值、高性能的胶粘剂新产品曾经成为胶粘剂行业的新开展趋向。而水性聚氨酯胶粘剂因其环保性而越来越遭到注重，市场潜力宏大。

4.开展趋向

胶粘剂作为一个有着完好消费链的独立行业，同时又作为包装产业的一个特殊辅助产业，在整个包装产业的消费过程中起着不可或缺的幕后推进作用，并对包装及相关产业的技术进步以及产品的研发和更新有着严重深远的影响。因而，研发和消费各类质量更有保证，性能更为优越的新型胶粘剂也自然成为了包装范畴业内越来越得到关注的研讨范畴和科研活动。这也在相当大的水平上推进了胶粘剂产业的开展和壮大。

目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主，国内食品包装复合膜行业中运用的胶粘剂绝大局部是溶剂型，因而存在对环境的污染和平安问题，并且耗用大量能源。据预算，仅食品包装行业每年排放到大气中的有机溶剂就超越40万t。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气息大、运用时形成空气污染，具有或多或少的毒性。溶剂型粘合剂在消费过程中排放的溶剂不只会污染空气，直接危害操作工人的安康，而且最终仍会有小局部溶剂无法扫除，残留在食品包装中危害消费者的安康。这比食品自身的平安隐患更可怕。当前，胶粘剂的功用和应用已遭到普遍注重，而胶粘剂的环保问题却常常容易被人所无视。能否环保已成为胶粘剂进一步开展的瓶颈，处理其对环境的污染问题成了燃眉之急。

近年来我国需求增长最快的热熔胶由于不运用有机溶剂，而且施工疾速、粘结效果好，开展前景十分可观。除了传统的EVA热溶胶外，市场还应积极开发聚酯类、聚酰胺类热熔胶新种类。目前已有国外公司在我国消费低甲醛释放量脲醛胶，同时配套树立大范围的木材加工厂。目前国外大量运用的是被称作真正意义上的环保型的无溶剂胶粘剂。无溶剂化系指胶粘剂中不含溶剂，因无溶剂向大气挥发，不会形成污染和危害。无溶剂聚氨酯胶粘剂适用于各品种型的塑料复合包装，对铝箔也有良好的粘合效果，耐内容物性及耐高温蒸煮性能也可与酯溶型聚氨酯胶粘剂相同，且剥离强度高。水性胶粘剂以不可燃、无毒害、不污染、产品顺应性强而备受喜爱。但水性胶粘剂的缺乏之处是枯燥速度慢、耐水性差、防冻性不好、本钱及能耗大，在将来10年内还无法完整取代酯溶型聚氨酯胶粘剂。因而，在今后的消费研发过程中应当增高水性胶粘剂的固体局部、加快枯燥速度，采用交联办法，进步枯燥速度和耐水性，以扩展它的应用范围和市场份额。

人类环保认识的日益加强，相关法律法规日趋严厉，因而推行应用环境友好的胶粘剂是必然的趋向。反响型聚氨酯热熔胶因施胶工艺及粘合性的缺陷，不太合适我国行业低本钱高效率的消费方式；水性聚氨酯胶运用的工艺条件、粘合性能与溶剂胶根本相同，将是今后的开展方向，但是因目前尚存在价钱高，应用工艺控制不够成熟，胶粘合格率低于溶剂胶等，因而在将来2～3年内水性聚氨酯胶大量取代溶剂型聚氨酯胶的可能性不大，此期间仍将是低含“三苯”溶剂的胶粘剂的市场。今后的几年，我国将鼎力研讨开发和开展高技术含量、高附加值、高性能的胶粘剂新产品，如水性聚氨酯胶粘剂、水性氯丁橡胶型胶粘剂、高性能和高质量压敏胶及制品、VAE（乙酸乙烯酯-乙烯）乳液、EVA（乙烯-乙酸乙烯酯）树脂、SIS（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯）树脂等，同时更将重点开展环保型、节能型胶粘剂，以遵照市场开展规律和人类生存规律。

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