隨著聚氨酯應用快速發展,聚氨酯膠粘劑消費量增長迅速。近年來,全球聚氨酯膠粘劑年產量已超過50萬噸。
汽車和建筑兩大支柱產業對聚氨酯膠粘劑的用量逐年增多。為了適應汽車材料向輕型化方向發展的需要,采用鋁、塑材代替鋼材已成大勢所趨。隨之而來的就是以粘接取代機械連接。聚氨酯膠粘劑正因能良好地粘接膨脹系數不同的材料而受寵。目前,世界幾乎9
0%的小汽車風擋玻璃已采用直接上玻璃工藝,每扇玻璃平均需800克聚氨酯膠粘劑,而 且還擴展到汽車后、側窗,卡車、大轎車、客運火車以及城市輕軌車廂等。
隨著現代建筑業迅速發展,防塵、防水、防有害氣體等用密封劑的需求量日益增多。2000年,美國建筑用聚氨酯密封劑和膩子消費量為14. 29萬噸;歐洲聚氨酯密封劑消費量為1.9萬噸;日本2001年聚氨酯密封劑用量為28129噸。
目前在環保、健康和安全諸因素驅動下,聚氨酯膠粘劑正向無溶劑、水基和反應性熱熔型等高性能、環境友好方向發展。
水基膠粘劑水基聚氨酯(APU)*早是作為皮革涂飾劑,在歐洲發展較快。但由于在性能上一直未得到突破性改善,因而限制了其應用。近年來,該產品性能得到較好改善。特別是近年開發的可水分散的高官能度異氰酸酯,*易在水中分散,可大幅度提高APU膠粘劑的耐水性、耐溫性和粘接性。水分散異氰酸酯膠粘劑可將農副產品麥稈、稻稈等磨 碎物粘接成堅固、耐濕的中密度纖維板,變廢為寶。
156 0190 2607年,日本KoyoSangyo以水性乙烯基樹脂(如聚乙烯醇)-MDI 作膠粘劑,制得優質木制品,可部分替代通用脲醛樹脂,是非醛系和對環境友好類的木材膠粘劑。目前,日本已將水性高分子異氰酸酯膠粘劑在膠粘劑年生產量統計中單列一項。據統計,日本1999年異氰酸酯膠粘劑產量為10157噸,2000年為13669噸,2001年為13704噸。這說明在日本經濟不景氣狀況下,其產量仍呈上升趨勢。近幾年,日本已將該生產技術移植到東南亞國家,用于木制品生產,再返銷日本。北歐也已生產該膠粘劑,并主要用于家具等木制品和住房裝修。目前,全球年消費量約3萬~4萬噸。
為降低聚氨酯膠粘劑成本,提高其他水性樹脂的性能,APU常與聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-乙酸乙烯酯等乳液和天然膠乳等復配。
目前,APU的優異特性越來越被人們認識,其應用研究不斷取得進展,除在木材工業中應用外,已在軟包裝、汽車、涂層、涂飾、制鞋等領域獲得應用。
反應性熱熔膠粘劑反應性熱熔聚氨酯膠粘劑(RHMAPU)是由Bostik 公司于1984年開發成功的,20世紀90年代初大量進入市場。它兼有熱熔膠粘劑無溶劑、初粘性好、裝配定位迅速等特性,又有反應性膠粘劑的 耐水、耐溫、耐蠕變、耐濕和耐介質等性能,施膠溫度(120℃)又低于通用熱熔膠粘劑(150℃),可用于某些塑料部件粘接、復合,備受現代自動化裝配工業青睞,發達國家年增長率在10%~15%。
RHMAPU常用聚酯多元醇作為多元醇原料,為改善膠粘劑對塑料表面的潤濕性,近年來又開發了非結晶無定型聚酯多元醇原料。RHMAPU是一類基于雜化配合化學的膠粘劑,借助原料選擇、配方調整,可使膠粘劑的露置時間延長到3分鐘以上,便于施工。
世界各國在拓寬RHMAPU應用領域方面進行了大量研究,已應用于書本裝訂、塑料粘接、制鞋、木制品和織物復合等領域。Loctite公司開發出的能粘接聚烯烴的RHMAPU,為汽車內飾件的復合開辟了新途徑。
硅烷化聚氨酯和聚醚1980年日本Kaneka開發出以端硅烷聚醚為基料的彈性密封劑,后稱為改性有機硅,給建筑彈性密封劑家族增添優質品類。它不僅具有粘度低,可添加更多的填料,降低成本;耐候性好,可在室外長期使用;模量低、回彈性好,可抵御摩天大樓伸縮縫的高位移等優點,而且還具有粘接對象廣泛、對環境友好、本身不易沾污、上漆性良好、貯存穩定等優點。
該類密封劑耐候性、無底涂粘接性優于聚氨酯,不沾污性和上漆性又優于有機硅。在日本其產量已由1991 年的18317噸增長到2001年的39434 噸,建筑用密封劑中的份額已占35.1%。
泡沫密封劑在美國,聚氨酯泡沫密封劑方興未艾。初期主要用于鋁合金、塑鋼等門窗與墻體間密封,以及管道、電線、電話線等穿孔密封,現擴展到冰箱、船舶、屋頂和液化氣貯罐、運輸工具(-160℃~60℃) 等粘接密封,兼有絕緣和吸音作用。目前,涌現出的新技術可制備聚脲型和乳液型泡沫密封劑。(中國化工報)
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