热塑性聚氨酯热熔胶

非反应性聚氨酯热熔胶使用时加热至一定温度后熔化而涂覆于粘接基材上，再经冷却而固化。其粘接机理和单组分溶剂挥发型胶黏剂差不多，固化过程不发生化学反应，主要是利用组成中氢键的作用发生物理交联，并产生黏附力，初黏性很好。受热后失去氢键作用，变成熔融黏稠液，因此利用这一可逆特性可反复加热-冷却固化。

较低熔点的热塑性聚氨酯可制成粉末状、薄膜状、条带状热熔型聚氨酯胶黏剂。用于热熔胶的热塑性聚氨酯为线型或带少量支链的聚合物。聚氨酯主体材料一般由聚醚二醇或聚酯二醇、二异氰酸酯（如MDI、TDI、IPDI或HDI）以及低分子二元醇扩链剂等为原料制得，合成方法有本体法及溶液法。脂肪族二异氰酸酯由于不含有苯环，其制品的耐黄变性能较好。

在制备聚氨酯热熔胶黏剂时，聚氨酯本来的性能在某些方面还是不能满足要求，需添加一些物质进行改性，如添加增黏树脂、热塑性树脂、增塑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂等。添加增黏树脂和热塑性树脂，对产品的粘接强度、耐热性和对材质的润湿性方面均有所提高，同时赋予产品一定的压敏性。增黏树脂能够降低热熔胶的熔融温度和黏度，改善聚氨酯热熔胶对被粘物体的润湿性，从而提高聚氨酯热熔胶的粘接性能，主要有酚醛树脂、环氧树脂、萜烯树脂、松香甘油酯、歧化松香、聚合松香、石油树脂、烷基酚醛树脂、香豆酮-茚树脂等，热塑性树脂主要有SBS、SIS和EVA等。可添加增塑剂以提高产品的柔韧性，改善胶黏剂的耐寒、耐热、阻燃、耐久性能等，同时改善胶黏剂的物理力学性能和施工工艺性能，但添加时应注意增塑剂和聚氨酯有较好的相容性，防止增塑剂迁移、渗出、挥发等，所添加的增塑剂主要有邻苯二甲酸二辛酯和偏苯三酸三辛酯等。添加抗氧剂和紫外线吸收剂提高产品的高温耐黄变性能和太阳光照射耐老化性能。适量添加硬脂酸锌或硬脂酸钙可以提高聚氨酯的熔体流动速率，增加产品的流动性，使其有助于施工。

粉末状聚氨酯热熔胶主要成分还是热塑性聚氨酯树脂，可以与着色剂、增塑剂、稳定剂等添加剂混合配制。粉料具有流动性，为输送、分散和使用提供了方便，不需要熔融就可以在被粘物表面均匀分散。

制备聚氨酯粉末的方法主要有下述三种。目前主要采用第一种。

①在无氧（氧会引起粉尘爆炸）条件下冷冻研磨热塑性聚氨酯弹性体。可使用冲击式粉磨机，用冷冻盐水、干冰或液氮降低温度。

例如，将颗粒状聚氨酯树脂与添加剂混合，在80～130℃的温度下，由双螺杆挤出机挤出物料，冷却并切割后，于专用的粉碎机中碾碎，用筛选法除去粗糙的颗粒，得到40～60μm的粒料，用此方法制备的聚氨酯粉末具有良好的流动性和稳定性。

②采用溶液聚合方法。这种溶液聚合选择的溶剂要求只能溶解一种反应组分，而不溶解最终的聚氨酯。例如，只溶解异氰酸酯的烃类可适用于制造粉末聚氨酯。溶液聚合法回收溶剂耗能大。

例如，将己二酸己二醇酯二醇真空脱水后与HDI反应生成预聚体，再在甲苯溶液中与1，6-己二醇、新戊二醇进行扩链反应，一段时间后析出聚氨酯固体，将溶剂除去后，进行干燥、磨碎、筛分，得到熔融温度120～126℃的聚氨酯热熔胶粉末，粉末粒度0.3～0.5mm。该胶可通过红外加热散热器进行加热，用于织物粘接，施胶量约28g/m2，剥离强度570～690N/m，也可将该胶进一步加工成薄膜状。

③乳液聚合法。在有很少量乳化剂存在下或处于亲水基团含量极低的情况下，通过乳液聚合制得聚氨酯水分散体，经破乳、干燥后制成粉末。产品性能与本体聚合有较大差距。

德国Bayer公司生产的Ultramoll PU是一种含有聚合物增塑剂的高柔韧性的聚氨酯粉末，该粉末无色无味，粒径小于1000μm。它含有（5±3）%的PVC，邵尔A硬度为72±3。注射成型鞋底应用Ultramoll PU粘接PVC及鞋帮材料时，可大大提高粘接强度。

聚氨酯热熔胶膜和条带状聚氨酯热熔胶，可以由热塑性聚氨酯胶粒通过压延得到。胶膜还可以通过聚氨酯溶液涂膜干燥得到。

可将颗粒状聚氨酯热熔胶加入设有T形模头的挤出机挤出成型为胶黏剂薄膜，并经水冷收卷为产品。例如薄膜可宽800～820mm，厚0.3～1.5 mm。 某聚氨酯热熔胶黏剂的技术指标为：施工温度165～190℃，胶膜拉伸强度≥30MPa，300%定伸应力≥8MPa，常温剪切强度≥45MPa，75℃剪切强度≥12MPa，熔体流动速率≥6g/min（145℃，2.15kg）。