我国双组分聚氨酯结构胶粘剂研发和应用均较晚,大量由国外进口,1997年就进口了约4000ｔ]。为了改变这种现状,国内一些科研机构和生产企业也做了大量工作:如黎明化工研究院研制出双组分室温固化聚氨酯结构胶粘剂ＬＭＪ 962,性能达到意大利355牌水平。李志岩等人研制成一种汽车内饰件用双组分聚氨酯粘合剂,可粘合轿车内顶蓬各种材料,完全可以满足ＡＵＤＩ、ＪＥＴＴＡ等轿车内顶蓬自动化流水线生产要求。
4 汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂
水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。欧洲最早研究开发聚氨酯水分散液体系,在20世纪70年代后形成了几种较为成熟的制备方法,如丙酮法、预聚体分散法、熔融分散法等。20世纪80年代有了应用于皮革涂饰、织物整理、涂料的聚氨酯水分散液,直到90年代才逐渐在汽车内饰件粘接上应用[12]。聚氨酯水分散体的特点是黏度与分子质量无关,无毒、无污染、不可燃,对多种材料有良好的粘合性。大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯,由于其涂膜没有交联,分子质量较低,因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差,必须对其进行改性,以提高其性能[14]。欧洲水性密封胶发展迅速[15],市场每年约需水性聚氨酯粘合剂超过6000ｔ[16]。
在汽车内饰用水性聚氨酯粘合剂研制方面,美国、日本和欧洲仍走在前列。日本Ｓｕｎｓｔａｔ、Ｓｕｎｎｅｘ公司最新研制的单组分和双组分水性聚氨酯胶粘剂已用于汽车内饰。日本三洋化学工业公司开发了用于汽车内饰的离子型水性聚氨酯粘合剂,具有良好的粘接性和贮存稳定性,特别适合于ＰＶＣ基材的粘接。美国ＥｖｏｄｅＴａｎｎｅｒ公司开发了ＥＶＯ Ｔｅｃｈ385系列水性聚氨酯胶粘剂,所粘接的硬质基材为ＡＢＳ、聚丙烯纤维板等,粘接的软质基材包括织物、乙烯基塑料等,具有耐高温、耐水、粘接强度高等性能,用于汽车的仪表板、前车门、后车门和杂物箱等部位[17]。汽车顶蓬胶粘剂用于将软质顶棚材料粘贴到车身顶盖上,增添车内美观。此外,汽车防声、阻尼涂料也已水性化并实际应用。
国内水性聚氨酯粘合剂的应用和研究尚处于起步阶段。黎明化工研究院开发了外交联型阳离子水分散液胶粘剂Ｊ 961,可用于ＡＢＳ/尼龙、ＰＶＣ/ＰＥ泡沫、帆布/金属、玻璃钢/ＰＳ泡沫等粘接[12]。晨光研究院、安徽大学、山西化工研究所都相继开展了这方面的研究工作,从产品结构来看,主要是乳液型,水溶性次之,原料多是聚醚型多元醇和ＴＤＩ,制备方法一般是自乳化、羧酸型、阴离子体系[14]。但水性粘合剂应用水平不高,生产厂家不多,且品种单一,尚无大量商品上市。
5 结束语
国内相关企业和研究单位应加快研究步伐,加强国内汽车工业用聚氨酯类胶粘剂的研制开发工作,尤其是单组分湿固化瞬时定位型聚氨酯挡风玻璃胶、ＦＲＰ面板材料用聚氨酯结构胶粘剂、汽车内饰用水性聚氨酯胶粘剂等高性能、高功能的品种[18]。另外,我国适应环保要求的水性聚氨酯胶粘剂、无溶剂型和反应性热熔聚氨酯胶粘剂等正处于研制或小装置试生产阶段。为了顺应全世界范围内
限制挥发性有机化合物(ＶＯＣ)环保法规的要求,我国应致力开发环保型聚氨酯胶粘剂。
胶粘剂的基本理论
关键词: 胶粘剂,基本理论 概述：
内容:
聚合物之间，聚合物与非金属或金属之间，金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。因此，界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
一、吸附理论
人们把固体对胶粘剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：（1）离子键（2）共价键（3）金属键（4） 范德华力
胶粘剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。
二、化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物分子之间除相互作用力外，有时还有化学键产生，例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究，均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多；化学键形成不仅可以提高粘附强度，还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通，要形成化学键必须满足一定的量子化`件，所以不可能做到使胶粘剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且，单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多，因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。
三、弱界层理论
当液体胶粘剂不能很好浸润被粘体表面时，空气泡留在空隙中而形成弱区。又如，当中含杂质能溶于熔融态胶粘剂，而不溶于固化后的胶粘剂时，会在固体化后的胶粘形成另一相，在被粘体与胶粘剂整体间产生弱界面层（WBL）。产生WBL除工艺因素外，在聚合物成网或熔体相互作用的成型过程中，胶粘剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不均匀性。不均匀性界面层就会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹的发展都会不同，因而极大地影响着材料和制品的整体性能。
四、扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下，当它们相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或链段的摆产生相互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产生。粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金属、玻璃或其他硬体胶粘，因为聚合物很难向这类材料扩散。
五、静电理论
当胶粘剂和被粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式时，电子会从供给体（如金属）转移到接受体（如聚合物），在界面区两侧形成了双电层，从而产生了静电引力。
在干燥环境中从金属表面快速剥离粘接胶层时，可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象，证实了静电作用的存在。但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系，因此不具有普遍性。此外，有些学者指出：双电层中的电荷密度必须达到1021电子/厘米2时，静电吸引力才能对胶接慷炔厦飨缘挠跋臁６绮闫芤频绾刹芏鹊淖畲笾抵挥?/SPAN>1019电子/厘米2（有的认为只有1010-1011电子/厘米2）。因此，静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接体系，但决不是起主导作用的因素。
六、机械作用力理论
从物理化学观点看，机械作用并不是产生粘接力的因素，而是增加粘接效果的一种方法。胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处，固化后在界面区产生了啮合力，这些情况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时，机构连接力是很重要的，但对某些坚实而光滑的表面，这种作用并不显著。
上述胶接理论考虑的基本点都与粘料的分子结构和被粘物的表面结构以及它们之间相互作用有关。从胶接体系破坏实验表明，胶接破坏时也现四种不同情况：1.界面破坏：胶粘剂层全部与粘体表面分开（胶粘界面完整脱离）；2.内聚力破坏：破坏发生在胶粘剂或被粘体本身，而不在胶粘界面间；3.混合破坏：被粘物和胶粘剂层本身都有部分破坏或这两者中只有其一。这些破坏说明粘接强度不仅与被粘剂与被粘物之间作用力有关，也与聚合物粘料的分子之间的作用力有关。高聚物分子的化学结构，以及聚集态都强烈地影响胶接强度，研究胶粘剂基料的分子结构，对设计、合成和选用胶粘剂都十分重要。
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