通用型双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂

我国习惯上将早期开发应用的一类溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂称作“通用型聚氨酯胶黏剂”。这类胶黏剂的主要成分特点是：以聚己二酸乙二醇酯二醇和甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料制得的端羟基聚氨酯有机溶液作为主剂，以三羟甲基丙烷-甲苯二异氰酸酯加成物的有机溶液作为固化剂，组成双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂。这种胶黏剂广泛用于金属和非金属材料粘接，特别是电绝缘材料涤纶薄膜与多孔材料的复合，绝缘性有的已达H级以上；也可用于一般包装、装饰材料等复合。其胶膜强韧，耐冲击，耐振动，有优异的耐油和耐低温性能，并能耐水、油、稀酸等介质。现已有系列产品如防冻、耐温、增强、快固化以及更柔韧等多种型号。

通用型聚氨酯胶黏剂一般室温固化，溶剂挥发后可获得一定的初始粘接强度，放置固化数天后可达最高粘接性能。也可在溶剂基本上挥发并且粘接物基本固定后，通过加热加速固化反应，尽快达到最终强度。

典型的通用型双组分聚氨酯胶黏剂技术几乎公开，生产厂家有很多，也促进了聚氨酯胶黏剂在不少领域的应用。通用型聚氨酯胶黏剂一般采用溶液聚合法制备，包括聚酯的合成、甲组分的制备和乙组分的制备。

（1）聚己二酸乙二醇酯二醇（聚酯）的制备

向用于生产聚酯的不锈钢反应釜中投入367.5kg乙二醇，加热并搅拌，加入735kg己二酸，逐步升温到200～210℃，生成的副产物水经分馏塔排出，当出水量收集到160～180kg，且取样测定酸值降低到40mgKOH/g以下时，开始由低真空度到高真空度分步抽真空进行减压反应，以塔顶馏出水的温度在100～103℃为宜，隔1～4h逐步提高真空度，反应釜温度可自然提高到220～230℃，隔时取样测酸值，当酸值低于2mgKOH/g时，可冷却出料，这样就可以制得羟值为50～60mgKOH/g（分子量2000左右）的浅黄色黏稠产物。

（2）改性聚酯树脂（甲组分）的制备　向反应釜中投入60kg聚己二酸乙二醇酯二醇和5kg乙酸丁酯，开动搅拌，加热至60℃，加入4～6kg TDI-80（根据聚酯羟值与酸值决定添加量），升温至110～120℃，黏度逐步增加，当黏度增加到一定程度时，分批加入乙酸乙酯，继续反应，最后冷却、加入丙酮溶解。制得浅黄色或黄色透明黏稠液（甲组分）。

（3）TMP-TDI加成物（乙组分）的制备　反应釜内加246.5kg TDI-80和212kg乙酸乙酯（一级品），开动搅拌器，滴加预先熔融的三羟甲基丙烷（TMP）60kg，控制滴加速度，使反应温度维持在65～70℃，2h滴完，并在70～75℃保温反应1h。冷却到35℃左右出料，制得外观为浅黄色的黏稠液（乙组分）。

以上述原料和工艺为基础，一些厂家开发了不少类似的溶剂型聚氨酯胶黏剂产品。例如聚酯还可以用聚己二酸乙二醇二甘醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇等原料，还可以采用少量扩链剂如一缩二乙二醇；乙组分制备可以用甘油（丙三醇）替代三羟甲基丙烷。甲组分的溶剂一般是乙酸乙酯或者丙酮，也有的产品为了降低成本，使用少量甲苯，根据降低成本、使用要求等可以用单一溶剂，或者不同比例多种溶剂组成的混合溶剂。不同牌号胶黏剂产品的固含量也不一定相同。

通用型双组分聚氨酯胶黏剂，国内最初由上海新光化工厂等研制生产，牌号为铁锚-101胶黏剂，起初胶黏剂甲组分的固含量为30%，黏度（涂-4杯）15～90s。后来为了适应低溶剂含量的要求，某些产品固含量提高到50%。

普通通用型聚氨酯胶黏剂的长期使用温度在-70～80℃，并能耐水、油、稀酸等介质。通过工艺或配方改进，铁锚-101甲组分冬天结晶的问题已经解决。101系列产品包括防冻型、耐温型，例如铁锚101-H胶黏剂粘接物可在-70～180℃长期使用。

传统的101型双组分聚氨酯胶黏剂，两个组分的配比具有较宽的范围，根据材料的选择不同的配比，厂家建议，粘接纸张、皮革、木材，甲/乙质量比在100/（10～20）；粘接一般材料，甲/乙质量比在100/（20～40）；粘接金属材料，甲/乙质量比在100/（20～50）。乙组分越多，胶层硬度越高，耐热性能也就越好。胶黏剂中可加入10%～20%的填料如石英粉、铝粉、铁粉以及滑石粉，以增加胶黏层的硬度以及耐热性，另外还可降低胶黏剂的使用成本。

胶黏剂按甲、乙组分比例配制后即可使用。配好的胶黏剂在密闭条件下25℃可贮存半天到一天时间，根据配比以及环境温度而变化。如果乙组分用量大，则适应期会缩短。

一般情况下，温度越低聚氨酯胶黏剂的粘接强度越高，并且仍有良好的柔韧性，所以聚氨酯胶黏剂适合于低温使用。通用型双组分聚氨酯胶黏剂可应用于粘接金属（如铝、铁、钢等）、非金属（如陶瓷、木材、皮革、塑料等）以及不同材料之间的粘接。通用型双组分聚氨酯胶黏剂大量用于制造电机上应用的绝缘纸（聚酯薄膜-青壳纸复合）、纸塑复合（彩印纸-聚丙烯薄膜）、铁板-聚氨酯泡沫体复合以及鬃刷的制造等，用途广泛。