各位朋友，各位同仁，大家早上好！

今天，我們歡聚一堂，探討一個(gè)既充滿(mǎn)挑戰(zhàn)又極具前景的課題：聚氨酯與各種基材粘接的常溫接著劑，如何在環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)苛的背景下，實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑化和低VOCs配方設(shè)計(jì)。我是今天的講者，一位在化工領(lǐng)域摸爬滾打多年的老兵，希望能用通俗易懂的語(yǔ)言，為大家揭開(kāi)聚氨酯接著劑的神秘面紗。

首先，讓我們來(lái)聊聊“聚氨酯”，這個(gè)聽(tīng)起來(lái)高大上的名詞。其實(shí)它早已滲透到我們生活的方方面面，從沙發(fā)坐墊到運(yùn)動(dòng)鞋底，從汽車(chē)內(nèi)飾到建筑保溫，都離不開(kāi)它的身影。而聚氨酯接著劑，則是連接不同材料的橋梁，將它們牢牢地結(jié)合在一起，賦予產(chǎn)品強(qiáng)大的生命力。

一、聚氨酯接著劑：粘接界的“萬(wàn)金油”

聚氨酯接著劑之所以如此受歡迎，秘訣就在于它卓越的性能。它就像一位身懷絕技的“粘接大師”，可以與各種基材親密接觸，包括金屬、塑料、木材、玻璃、橡膠等等，堪稱(chēng)粘接界的“萬(wàn)金油”。

那么，聚氨酯接著劑是如何實(shí)現(xiàn)如此廣泛的粘接呢？這要?dú)w功于它的獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu)。聚氨酯是由異氰酸酯和多元醇反應(yīng)生成的高分子化合物。通過(guò)調(diào)整異氰酸酯和多元醇的種類(lèi)、比例以及添加其他助劑，我們可以像調(diào)制雞尾酒一樣，賦予聚氨酯接著劑各種各樣的特性，滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，聚氨酯的粘接機(jī)理主要包括以下幾個(gè)方面：

• 物理粘接： 聚氨酯分子與基材表面的物理相互作用，如范德華力、氫鍵等，就像磁鐵一樣，將兩者緊緊地吸附在一起。
• 化學(xué)粘接： 聚氨酯分子與基材表面的化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵或離子鍵，這是牢固的粘接方式，就像兩塊拼圖嚴(yán)絲合縫地拼在一起。
• 機(jī)械互鎖： 聚氨酯分子滲透到基材表面的微孔或縫隙中，固化后形成“釘子”效應(yīng)，將兩者牢牢地“咬合”在一起，就像水泥一樣，將磚塊固定在一起。

二、環(huán)保風(fēng)暴下的聚氨酯接著劑：無(wú)溶劑化和低VOCs的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

然而，傳統(tǒng)的聚氨酯接著劑并非完美無(wú)瑕。為了獲得更好的流動(dòng)性和施工性能，往往需要添加大量的有機(jī)溶劑，例如、二、等等。這些溶劑在固化過(guò)程中會(huì)揮發(fā)到空氣中，釋放出大量的VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物），對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。

隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，VOCs排放成為懸在聚氨酯行業(yè)頭頂?shù)摹斑_(dá)摩克利斯之劍”。為了生存和發(fā)展，聚氨酯接著劑必須進(jìn)行一場(chǎng)“綠色革命”，實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑化和低VOCs。

這既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。挑戰(zhàn)在于，去除溶劑后，如何保證聚氨酯接著劑的流動(dòng)性、潤(rùn)濕性、固化速度和粘接強(qiáng)度？機(jī)遇在于，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出更加環(huán)保、高效、高性能的聚氨酯接著劑，贏得市場(chǎng)先機(jī)。

三、無(wú)溶劑化和低VOCs配方設(shè)計(jì)的“葵花寶典”

那么，如何才能練成無(wú)溶劑化和低VOCs配方設(shè)計(jì)的“葵花寶典”呢？且聽(tīng)我娓娓道來(lái)。

那么，如何才能練成無(wú)溶劑化和低VOCs配方設(shè)計(jì)的“葵花寶典”呢？且聽(tīng)我娓娓道來(lái)。

1. 選擇合適的原材料：

這就像選擇烹飪食材一樣，好的原材料是做出美味佳肴的基礎(chǔ)。在聚氨酯接著劑中，異氰酸酯和多元醇是兩大核心原料。

• 異氰酸酯： 我們可以選擇聚合型MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）、HDI（六亞甲基二異氰酸酯）三聚體等，這些異氰酸酯具有較高的官能度，可以提高固化速度和粘接強(qiáng)度。此外，還可以選擇預(yù)聚體型的異氰酸酯，預(yù)聚體一般粘度較大，需要結(jié)合其他方法降低粘度。
• 多元醇： 我們可以選擇分子量較低、粘度較低的多元醇，例如聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇等。此外，還可以選擇活性稀釋劑型的多元醇，例如己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等，它們可以降低體系的粘度，提高流動(dòng)性。
• 助劑的選擇： 助劑是聚氨酯接著劑中不可或缺的“調(diào)味品”，可以改善產(chǎn)品的性能。例如：
  • 催化劑： 加快固化速度，常用的有叔胺類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)等。需要根據(jù)具體的配方體系選擇合適的催化劑，并控制用量，避免影響產(chǎn)品的性能。
  • 偶聯(lián)劑： 改善與基材的粘接性能，常用的有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等。
  • 增塑劑： 降低體系的粘度，提高柔韌性，常用的有鄰苯二甲酸酯類(lèi)、檸檬酸酯類(lèi)等。但需要注意的是，一些傳統(tǒng)的增塑劑可能含有鄰苯二甲酸酯等有害物質(zhì)，應(yīng)盡量選擇環(huán)保型的增塑劑。
  • 消泡劑： 消除氣泡，改善外觀，常用的有有機(jī)硅類(lèi)、聚醚類(lèi)等。
  • 填料： 降低成本，提高強(qiáng)度，常用的有碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅等。

2. 優(yōu)化配方設(shè)計(jì)：

配方設(shè)計(jì)是聚氨酯接著劑的核心環(huán)節(jié)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和性能要求，進(jìn)行精心的調(diào)整和優(yōu)化。

• 調(diào)整NCO/OH比例： NCO/OH比例是指異氰酸酯基團(tuán)與羥基的摩爾比。理論上，NCO/OH比例為1時(shí)，反應(yīng)為完全。但在實(shí)際應(yīng)用中，為了獲得更好的性能，往往需要調(diào)整NCO/OH比例。例如，提高NCO/OH比例可以提高固化速度和粘接強(qiáng)度，但可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變脆；降低NCO/OH比例可以提高柔韌性和耐水性，但可能會(huì)降低固化速度和粘接強(qiáng)度。
• 采用反應(yīng)型稀釋劑： 反應(yīng)型稀釋劑是指可以參與聚氨酯反應(yīng)的低分子量化合物，例如多元醇、多異氰酸酯等。它們可以降低體系的粘度，提高流動(dòng)性，同時(shí)又不會(huì)揮發(fā)到空氣中，造成VOCs污染。
• 引入水性聚氨酯： 水性聚氨酯是以水為分散介質(zhì)的聚氨酯，具有無(wú)毒、無(wú)味、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。將水性聚氨酯引入到聚氨酯接著劑中，可以有效降低VOCs排放。

3. 創(chuàng)新生產(chǎn)工藝：

除了選擇合適的原材料和優(yōu)化配方設(shè)計(jì)外，創(chuàng)新生產(chǎn)工藝也是實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑化和低VOCs的關(guān)鍵。

• 采用真空脫泡技術(shù)： 在生產(chǎn)過(guò)程中，采用真空脫泡技術(shù)可以有效去除氣泡，提高產(chǎn)品的密度和強(qiáng)度。
• 采用薄膜蒸發(fā)技術(shù)： 在生產(chǎn)過(guò)程中，采用薄膜蒸發(fā)技術(shù)可以去除殘留的溶劑或其他揮發(fā)性物質(zhì)，降低VOCs含量。
• 采用微反應(yīng)器技術(shù)： 微反應(yīng)器具有傳熱效率高、反應(yīng)速度快、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。采用微反應(yīng)器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)聚氨酯反應(yīng)的精準(zhǔn)控制，減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

四、聚氨酯接著劑的性能參數(shù)：量化你的選擇

了解聚氨酯接著劑的性能參數(shù)，就像了解一輛汽車(chē)的配置一樣，可以幫助你做出明智的選擇。以下是一些常見(jiàn)的聚氨酯接著劑性能參數(shù)：

參數(shù)	單位	含義	影響因素	應(yīng)用場(chǎng)景
粘度	mPa·s	衡量流體流動(dòng)阻力的指標(biāo)。粘度越高，流動(dòng)性越差。	異氰酸酯的種類(lèi)和分子量、多元醇的種類(lèi)和分子量、填料的種類(lèi)和含量、溫度等。	涂布、噴涂、灌封等。
固化時(shí)間	min/h	從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)所需的時(shí)間。	催化劑的種類(lèi)和用量、溫度、濕度、配方比例等。	需要快速固化的場(chǎng)合，例如流水線(xiàn)生產(chǎn)。
拉伸強(qiáng)度	MPa	材料抵抗拉伸斷裂的能力。	異氰酸酯的種類(lèi)和官能度、多元醇的種類(lèi)和分子量、填料的種類(lèi)和含量、固化程度等。	需要承受較大拉伸力的場(chǎng)合，例如結(jié)構(gòu)粘接。
剪切強(qiáng)度	MPa	材料抵抗剪切斷裂的能力。	異氰酸酯的種類(lèi)和官能度、多元醇的種類(lèi)和分子量、填料的種類(lèi)和含量、固化程度、基材的表面處理等。	需要承受較大剪切力的場(chǎng)合，例如汽車(chē)零部件粘接。
剝離強(qiáng)度	N/mm	將粘接的兩個(gè)基材剝離所需的力量。	異氰酸酯的種類(lèi)和官能度、多元醇的種類(lèi)和分子量、填料的種類(lèi)和含量、固化程度、基材的表面處理、膠層的厚度等。	需要承受剝離力的場(chǎng)合，例如包裝材料粘接。
耐溫性	℃	材料在高溫環(huán)境下保持性能的能力。	異氰酸酯的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)、多元醇的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)、交聯(lián)密度等。	需要在高溫環(huán)境下使用的場(chǎng)合，例如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件粘接。
耐水性		材料在水中保持性能的能力。	異氰酸酯的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)、多元醇的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)、交聯(lián)密度、是否含有親水基團(tuán)等。	需要在潮濕環(huán)境下使用的場(chǎng)合，例如船舶粘接。
VOCs含量	g/L	揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量。	原材料的選擇、配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等。	符合環(huán)保法規(guī)的要求。

五、聚氨酯接著劑的應(yīng)用領(lǐng)域：無(wú)處不在的身影

聚氨酯接著劑憑借其卓越的性能和廣泛的適應(yīng)性，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)。

• 汽車(chē)工業(yè)： 汽車(chē)內(nèi)飾件、車(chē)身結(jié)構(gòu)件、擋風(fēng)玻璃等的粘接。
• 建筑行業(yè)： 保溫材料、門(mén)窗、地板等的粘接。
• 家具行業(yè)： 沙發(fā)、床墊、木材等的粘接。
• 包裝行業(yè)： 紙箱、薄膜等的粘接。
• 電子行業(yè)： 電子元件、線(xiàn)路板等的粘接。
• 醫(yī)療行業(yè)： 醫(yī)療器械、敷料等的粘接。
• 航空航天： 飛機(jī)、火箭等的結(jié)構(gòu)粘接。

六、展望未來(lái)：綠色、智能、高性能

展望未來(lái)，聚氨酯接著劑的發(fā)展趨勢(shì)將是綠色、智能、高性能。

• 綠色： 更加環(huán)保的原材料、更加清潔的生產(chǎn)工藝、更加可持續(xù)的產(chǎn)品。
• 智能： 自修復(fù)、自感知、可降解等智能功能，賦予產(chǎn)品更高的附加值。
• 高性能： 更高的強(qiáng)度、更好的耐候性、更長(zhǎng)的使用壽命，滿(mǎn)足日益嚴(yán)苛的應(yīng)用需求。

各位朋友，各位同仁，環(huán)保之路，任重道遠(yuǎn)。讓我們攜手努力，共同推動(dòng)聚氨酯接著劑的綠色轉(zhuǎn)型，為創(chuàng)造更加美好的未來(lái)貢獻(xiàn)力量！

謝謝大家！

====================聯(lián)系信息=====================

聯(lián)系人： 吳經(jīng)理

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類(lèi)有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來(lái)替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機(jī)錫類(lèi)強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。