湿固化聚氨酯热熔胶的研究探讨

刘文仓，王 勃，宁志强，于伟民，乔明书

（哈尔滨六环胶粘剂公司，哈尔滨 150040）

湿固化聚氨酯热熔胶黏剂主要是利用聚氨酯预聚体的端－NCO等基团与空气中的湿气发生反应而引发固化反应的一类热熔胶黏剂。当胶黏剂暴露在空气中，空气中的水蒸气与胶黏剂接触，端基的异氰酸酯与水发生了交联反应，从而提高了胶黏剂的力学性能。无溶剂湿固化热熔胶以其无污染、无毒等特点，成为了近年来研究的热点［1］。

1 聚氨酯预聚体的选择

1.1 多元醇的选择

聚氨酯是由多元醇和多异氰酸酯发生聚合反应形成的高分子聚合物，多元醇是聚氨酯链段的重要组成部分。多元醇主要包括聚酯多元醇和聚醚多元醇两种，两种多元醇的结晶性对提高聚氨酯胶黏剂的强度和模量都有较大的影响。选择结晶程度较大的多元醇，可以提高聚氨酯的力学强度，但影响其流动性。一般选用适中分子量的多元醇或选择大分子量和小分子量的多元醇复配物。

1.2 异氰酸酯的选择

异氰酸酯是一类带有NCO基团的化合物，NCO基团可以和多元醇的活泼氢发生反应。市面常见的异氰酸酯包括:IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）、HMDI（六亚甲基二异氰酸酯）、TDI（甲苯二异氰酸酯）、MDI（二苯甲烷二异氰酸酯）、PAPI（聚甲基聚苯异氰酸酯）、PI（苯异氰酸酯）、ODI（十八烷基异氰酸酯）等。

按照是否含有芳香环，可以分为两类。一般合成柔性聚氨酯热熔胶需要选择HMDI（六亚甲基二异氰酸酯）和IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）等不含芳香环结构的柔性固化剂;反之，则选择含有刚性的芳香环的异氰酸酯固化剂。

2 增黏树脂的选择

聚氨酯热熔胶所选用的增黏树脂一般为松香树脂、氢化松香酯及其混合物。石油树脂、氢化石油树脂、香豆酮—茚树脂等也可用于增黏树脂。根据胶黏剂耐热等级选择相应的增黏树脂，所需的耐热等级一般不超过增黏树脂软化点的最大值［2］。

3 热塑性树脂

热塑性树脂在湿固化热熔胶中的作用是改善其柔韧性和成膜性能，提高胶黏剂的触黏，即提高定位性能。

3.1 热塑性乙烯基聚合物

热塑性乙烯基聚合物是一类线性高分子树脂，具有较高的柔韧性。热熔胶中加入热塑性乙烯基聚合物，可以明显改善胶黏剂的硬脆性，在较少牺牲内聚强度的同时，提高了胶黏剂的施胶的工艺性能。通过共混的方式，加入乙烯－醋酸乙烯酯或聚氧化乙烯等，显著提高热熔胶的韧性，表现为剥离强度的明显提高，同时兼具较好的剪切强度。

3.2 非反应性丙烯酸酯类聚合物

非反应性丙烯酸酯聚合物，即不含有端基活泼基团的热塑性丙烯酸酯聚合物。韧性较好的有丙烯酸丁酯线性聚合物、丙烯酸二乙基己酯线性聚合物或者几种丙烯酸酯的共聚物。一般来说，丙烯酸酯类聚合物的增韧效果要优于热塑性乙烯基聚合物，主要原因是丙烯酸酯聚合物与预聚体的相容性好，不易形成分相结构，对定位时间贡献较大。

4 结论

通过选择合适的多元醇、异氰酸酯和热塑性树脂等，优选配方，即可合成需要性能的湿固化聚氨酯胶黏剂。通过对聚氨酯热熔胶黏剂配方的调整和工艺试验验证，可以在较短时间内工业化生产和应用，具有广泛的应用前景。

［1］侯振龙，朱长春，张玉清.单组分湿固化聚氨酯热熔胶的研究及应用［J］.化工推进剂与高分子材料，2006，4（1）:16—20.

［2］叶青萱.国外湿固化聚氨酯热熔胶技术进展［J］.聚氨酯工业，2000，15（4）:1—4.

注:本论文为黑龙江省青年基金资助项目。