世界聚氨酯胶粘剂主要胶种发展趋势　　

●水基聚氨酯胶粘剂

　　水基聚氨酯（APU）是将聚氨酯细粒分散于连续水相中形成的二元肢体。 初始将其用作皮革涂饰剂，在欧洲发展较快。但APU的性能长期未得到突破性改善， 仅局限于皮革涂饰剂、织物整理剂和印染助剂等方面的应用。近年来，通过新型离聚体制得的APU，加强了分子链中得库伦力和氢键作用，提高了胶粘剂性能， 而开发出的可水分散的高官能度异氰酸酯，极易在水中分散。当水从APU 分散液中分离出后，该异氰酸酯即刻与聚氨酯分子中的活泼氰快速而充分反应，大幅度提高了 APU胶粘剂的耐水性、耐温性和粘接性等。瞌睡分散MDI胶粘剂可将农副产品麦秆、 稻秆等磨碎物粘接成坚固、耐湿的中密度纤维板，变废为宝。可水分散异氰酸酯的问世，还可将其用作其他含活泼氢水性高分子的固化剂，扩大应用范围。

　　现在日本水性高分子异氰酸酯胶粘剂在胶粘剂年生产量统计中已单列一项。其1999年产量为10157吨，2000年为13669吨，2001年为13704吨。 在日本经济不景气状况下其产量仍呈上升趋势，可见一斑。该胶粘剂主要用于建筑，木工和胶合板次之，部分替代通用脲醛胶粘剂，2000年用量为5563吨。近年日本将该技术转移到东南亚国家，就地制成木制品后，返回日本。北欧也已有该胶粘剂生产，用于家具等木制品和住房装修。全球年消费量约3～4万吨。

　　由于APU合成和工艺的不断研究和开拓，其优异特性日渐被人们认识， 现已在木材加工、家具、塑料薄膜复合、汽车内饰件等零部件粘接、织物涂饰整理、制鞋等工业获得应用。例如，拜耳生产的Dis-perc011 U系列APU，配以可水分散多异氰酸酯（DesmodwD）用于耐克和锐步等名牌运动鞋，并跻身包装和汽车行业，与丙烯酸酯或环氧树脂胶粘剂媲美；而陶氏化学开发的Intacta　用于医用手套制作， 可避免有天然橡胶或某些合成橡胶制成的手套对医务人员和患者引起的身体过敏，目前已建立生产装置；大日本油墨在日本Mikawa工厂已建成2万吨／年APU装置，产品主要用于高质喷墨纸涂层以及玻璃纤维细丝成束，估计该产品潜在市场需求约为10万吨年。

　　●反应性热熔胶粘剂

　　反应性热熔聚氨酯胶粘剂（RHMA PU）是由Bostik毗公司于1984年开发成的，牌号为Super-grip2000。20世纪90年代初期大量进入市场。它既有热熔胶粘剂无溶剂、初粘性高、装配时定位迅速等特性，又有反应性胶粘剂的耐水、耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能。可用于某些塑料部件粘接、复合，倍受现代自动化装配工业青睐，发展很快。因国家和地区不同，近年年增长率为7％～8％至10％～15％不等，其中美国发展最快”

　　RHMA PU常用聚酯多元醇作多元醇原料。 为改善胶粘剂对塑料表面的润湿性，也开发出无定型聚酯多元醇作原料。由于RHMA PU 是一类基于染化配合化学的胶粘剂，借助原料选择、配方调整，可使胶粘剂露置时间延长到3分钟以上，便于施工，10分钟后，粘接强度可望达到6.89MPa，最终剪切强度可高达17～27MPa，延伸率达500％～700％。粘接强度随基材不同达2～10MPa。

　　近年在拓宽RHMA PU应用领域方面也进行了大量开发工作， 已经在书本装订、汽车前灯玻璃、塑料粘接、木制品和织物复合等领域获得应用。RHMA PU 装订书本不仅装订速度快、耐久、且便于纸张回收。有些公司已开发出能粘接难粘材料聚烯烃的RHMA PU，为汽车内饰件的复合开辟了新途径。

　　目前由于RHMA PU对湿气敏感很大，合成、贮运、使用过程均需严格隔离湿气，采用特殊结构设备，造成RHMA PU大量使用的不便。此外， 尚待提高固化物强度和活性，其价格也不菲，大多用户特别是发展中国家现持观望态度。

　　●硅烷化聚氨酯和聚醚

　　促进聚氨酯胶粘剂快速发展的原因之一是汽车和建筑两大支柱产业的发展。随着汽车生产向结构材料轻型化方向发展，必然采用铝、塑材料代替钢材，同时需要以粘接取代机械连接工艺。用聚氨酯胶粘剂能实现该工艺。能良好地粘接膨胀系数不同的两种材料。1999年西欧用于汽车和运输市场的结构和半结构聚氨酯胶粘剂2.3万吨，美国2.2万吨，日本1.6万吨，用以粘接SMC、FRP、ABS、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等塑料和铝等轻金属材料。值得一提的是，全世界生产的汽车挡风玻璃几乎90％采用直接上玻璃工艺，其中美、欧、日比例更高。该工艺不仅解决了安全问题，而且结构符合空气动力学原理，减少气流阻力，使车速加快，节约能源。每扇玻璃平均需800ｇ聚氨酯胶粘剂。目前该工艺已扩展到汽车后、侧窗。 因性能价格比较高，还拓宽到卡车、大轿车、火车客车厢以及城市轻轨车厢等应用领域，其用量正在快速增长。

　　随着现代建筑业的迅速发展，防尘、防水、防有害气体用密封剂的需求量也日益增多。尤其建筑物幕墙结构的出现，有重点开发高性能品种的倾向。2000年美国建筑用聚氨酯密封剂和腻子需求量为14.29万吨，而有机硅密封剂为11.91万吨；欧洲聚氨酯密封剂需求量为1．9万吨，比有机硅密封剂少；日本2001年聚氨酯密封剂需求量28129吨，与有机硅密封剂（28991吨）相近。

　　制备该两类产品的关键有二：一为制备低不饱和度高相对分子质量聚醚。它是由阿科首先采用新颖双金属氰化物络合物作催化剂，有环氧丙烷开环聚和而得，牌号为Acclaim。现拜耳拥有该生产技术（阿科先转让与莱昂德尔， 莱昂德尔转让与拜耳），由拜耳生产硅烷化聚氨酯供应西欧密封胶生厂商；二是硅烷改性聚醚，基本由日本Kaneka向全球供应。1997年底日本kaneka在比利时建成年产7500吨的生产装置。

　　该类密封胶耐候性和无底涂粘接性均优于聚氨酯，不活污性和上漆性也均好于有机硅，在日本发展较快，1991年硅烷化聚氢酯密封胶产量为18317吨，2001 年增长到39434吨，10年增长1倍多，年均增长7.97％。其在日本建筑用密封胶中占35.10％，高于有机硅密封胶（25.70％）和纯聚氨酯密封胶（25.0％）。近年， 正逐步向欧美拓展。硅烷改性聚醚或聚氨酯主要用于建筑、汽车和运输工业等领域，部份替代聚氨酯起密封和嵌缝作用，也可用于直接玻璃工艺上。它与环氧树脂共熔，二者复配后，性能可互补；硅烷改性物赋予柔韧性，而环氧树脂提供机械强度，复配物的柔性粘结物可抵御位移、冲击和热应力。

　　●泡沫密封剂

　　在美国聚氨酯泡沫密封剂发展也是方兴未艾，初期主要用于铝合金、塑钢门窗与墙体间密封以及管道、电线、电话线等穿孔密封；现扩展到冰箱、船舶、屋顶和液化气贮罐等粘接密封，并兼有绝缘、吸音作用。新技术是制备聚脲型和乳液

　　●新型泡沫密封剂。

　　目前，Eurotech公司计划将一类新型聚氨酯产品商业化。它是一类非异氰酸酯聚氨酯，有环碳酸酯与胺聚合物交联而成，可以屏蔽羟基上的氧原子。这种通用聚氨酯不具备的特性，使非异氰酸酯聚氨酯胶粘剂和涂料的耐化学品性高出一般聚氨酯胶粘剂1.5～3.0倍。Eurotech公司拟在以色列建立一工厂，起初始规模为50吨年。

　　●复合膜用胶粘剂

　　复合薄膜包装材料是将不同特性的薄膜以专用胶粘剂复合在一起，以克服单一薄膜固有的缺陷。该材料自上世纪50年代问世以来，由于其良好的综合性能，已广泛用于食品、饮料、医药、电子、农药和化妆品等行业。因薄膜质轻用料少，复合薄膜具坚韧性，现正在替代金属和玻璃罐、瓶包装食品。随着聚合物性能和加工工的改善，食品和饮料包装塑料市场不断扩大。据预测，今后几年美国食品和饮料包装塑料需求量年均增长率将达到5.5％。与其配套的胶粘剂需求量也将相应增长，其中90％以上采用聚氨酯胶粘剂。此外，今后5 年食品复合薄膜袋用胶粘剂全球年均增长率为4％。

　　此外环保意识的增强促使人们积极开发无溶剂聚氨酯复合膜胶粘剂，他一般有低分子量多元醇和多异氰酸酯，或由多异氰酸酯预聚物和多元醇或多元胺组成双组分胶粘剂。为降低聚合物粘度，便于胶粘剂涂敷，迅速形成薄层胶层，常用TDI 。该类复合薄膜胶粘剂的应用起始于1974年的德国。1977年日本引进该技术，到1997年建成60多条生产线。在欧美目前已有50％以上该类胶粘剂用于干法复合薄膜工业，现已发展到第4代技术。它不仅初粘性好，而且耐高温蒸煮，也适用于铝箔的粘接。此外，国外目前已经开始应用采用可水分散多异氰酸酯作固化剂的水性聚氨酯胶粘剂复合塑料薄膜。

　　德国Henkel公司专利报道了一种适用于鞋底鞋帮粘接的聚氨酯反应性热熔胶粘剂，由不同结晶性、不同Tｇ的聚酯二元醇和低分子质量聚醚二醇混合物的MDI预聚物制得，用该胶粘接5ｍｉｎ后，丁腈橡胶底和皮革的剥离强度可达（40～58）N.cm-1。