4、反應(yīng)性熱熔膠粘劑

　　反應(yīng)性熱熔聚氨酯膠粘劑(RHMAPU)是由Bostik公司于1984年開發(fā)成功且問世的，牌號(hào)為Supergrip2000。1990年代初期大量進(jìn)入市場(chǎng)。它兼有熱熔膠粘劑無溶劑、初粘性高、裝配時(shí)定位迅速等特性，又有反應(yīng)性膠粘劑的耐水、耐溫、耐蠕變、耐濕和耐介質(zhì)等性能。其施膠溫度(120℃)又低于通用熱熔膠粘劑(150℃)，可用于某些塑料部件粘接、復(fù)合，倍受現(xiàn)代自動(dòng)化裝配工業(yè)青睞，發(fā)展很快。隨國(guó)家和地區(qū)不同，近年年增長(zhǎng)率為7%—8%至10%－15%不等，美國(guó)發(fā)展最快。

　　RHMAPU常用聚酯多元醇作為多元醇原料，因其具有高結(jié)晶性和低結(jié)晶熱。近年，為改善膠粘劑對(duì)塑料表面的潤(rùn)濕性，也開發(fā)非結(jié)晶無定型聚酯多元醇作原料。由于RHMAPU是－類基于雜化配合化學(xué)的膠粘劑，借助原料選擇、配方調(diào)整，可使膠粘劑的露置時(shí)間延長(zhǎng)到3min以上，便于施工，1Omin后，粘接強(qiáng)度可望達(dá)到6.89MPa。最終剪切強(qiáng)度可高達(dá)17－27MPa，延伸率達(dá)500%－700%。粘接強(qiáng)度隨基材不同達(dá)2－10MPa。

　　近年，在拓寬RHMAPU應(yīng)用領(lǐng)域方面進(jìn)行了大量開發(fā)工作，已在書本裝訂、汽車前燈玻璃/塑料粘接、制鞋、木制品和織物復(fù)合等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。以RHMAPU裝訂書本，不僅裝訂速度快，耐久，且便于紙張回收。有的公司如Loctite已開發(fā)出能粘接難粘材料聚烯烴的RHMAPU，為汽車內(nèi)飾件的復(fù)合開辟了新途徑。阻礙RHMAPU大量使用的關(guān)鍵是它對(duì)濕氣敏感性很大，合成、運(yùn)貯、使用過程均需嚴(yán)格隔離濕氣，需采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)備，造成不便。加之，商業(yè)品尚待提高固化物強(qiáng)度和活性，其價(jià)格也不菲，大多用戶特別在發(fā)展中國(guó)持觀望態(tài)度。現(xiàn)正在逐步設(shè)法解決，可望此類高性能、多功能膠粘劑的潛在市場(chǎng)將被逐漸廣泛拓開。

　　5、硅烷化聚氨酯和聚醚

　　促進(jìn)聚氨酯膠粘劑發(fā)展速度快的原因之一是汽車和建筑兩大支柱產(chǎn)業(yè)的需用量增大。隨著汽車生產(chǎn)向結(jié)構(gòu)材料輕型化方向發(fā)展，必然采用鋁、塑材料代替鋼材，同時(shí)需要以粘接取代機(jī)械連接工藝。用聚氨酯膠粘劑能實(shí)施該工藝，因能良好地粘接膨脹系數(shù)不同的兩種材料。1999年西歐用于汽車和運(yùn)輸市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)聚氨酯膠粘劑約2.3萬t，美國(guó)2.2萬t，日本1.6萬t。它用以粘接SMC、FRP、ABS、PC、PU、聚丙烯酸酯等塑料和鋁等輕金屬材料。值得一提的是，全世界幾乎90％現(xiàn)生產(chǎn)的汽車擋風(fēng)玻璃采用直接上玻璃工藝，美、歐、日幾乎全部。該工藝不僅解決了安全問題，且因結(jié)構(gòu)符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，可減少氣流阻力，使車速加快，節(jié)約能源。每扇玻璃平均需800g聚氨酯膠粘劑。現(xiàn)該工藝已擴(kuò)展到汽車后、側(cè)窗。又因性能/價(jià)格誘人，正拓寬到卡車、大轎車、火車客車廂以及城市輕軌車廂等方面應(yīng)用。其用量正在快速增長(zhǎng)。

　　隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展，防塵、防水、防有害氣體等用密封劑的需用量日益增多，尤其建筑物幕墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，有重點(diǎn)開發(fā)高性能品類的傾向。2000年美國(guó)建筑用聚氨酯密封劑和膩?zhàn)有栌昧繛?4.29萬t，比有機(jī)硅(11.91萬t)多；歐洲聚氨酯密封劑需用量為1.9萬t，比有機(jī)硅(6.3萬t)少［4］；日本2001年聚氨酯密封劑28129t與有機(jī)硅(28991t)相近［5］。

　　1980年日本Kaneka開發(fā)出以端硅烷聚醚為基料的彈性密封劑，后稱為改性有機(jī)硅，給建筑彈性密封劑族增添了一優(yōu)質(zhì)品類。其粘度低，可填加更多的填料，降低成本；耐候性優(yōu)良，可在室外長(zhǎng)期使用；模量低、回彈性好，可抵御摩天樓伸縮縫高位移(±50%－100%)。其他尚有粘接對(duì)象廣泛、對(duì)環(huán)境友好、本身不易沾污、上漆性良好、貯存穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)［6］。它是由低不飽和度高相對(duì)分子質(zhì)量端烯丙基聚氧化丙烯經(jīng)氫硅烷化制得。

　　膠粘劑和密封劑配成物中采用端有機(jī)硅烷聚氨酯(SPUR)預(yù)聚體也已多年。SPUR工藝不僅提供具良好耐久性和卓越粘接性能的非異氰酸酯預(yù)聚體，且形成的聚合物可根據(jù)不同用途度體制作成高或低模量制品。

　　一般，硅烷化聚氨酯預(yù)聚體是先由二異氰酸酯與高相對(duì)分子質(zhì)量多元醇反應(yīng)制備聚氨酯預(yù)聚體中間體，采用TDI或IPDI二異氰酸酯以及Acclaim8200高相對(duì)分子質(zhì)量聚氧化丙烯二醇作原料，NCO／OH為1.3—1.5。繼而，用N－乙基－r—氨基丙基—三甲氧基硅烷將聚氨酯預(yù)聚體封端。封端劑用仲氨基硅烷為好，它與異氰酸酯迅速反應(yīng)，降低副反應(yīng)產(chǎn)生機(jī)率，使預(yù)聚體粘度可控制在容許范圍內(nèi)［7］。硅烷化聚氨酯預(yù)聚物分子中保有氨基甲酸酯鏈，它賦予密封劑較高內(nèi)聚力和較低低溫粘度，但UV穩(wěn)定性不如上述聚醚型。

　　將碳酸鈣填料、二氧化鈦觸變劑、增塑劑、UV穩(wěn)定劑和濕氣捕捉劑以及硅烷粘接促進(jìn)劑和濕固化催化劑分別加入上述兩種改性有機(jī)硅中，制成密封劑。固化是通過三甲氧基硅烷與空氣中濕氣反應(yīng)，水解聚合而成三維體的。