含硅聚氨酯胶粘剂国内外研究现状

    摘要：文章结合国内外相关文献，对含硅聚氨酯胶粘剂的国内外研究现状进行了简要介绍，明确了国内外的不同研究方向与改性方式。
    关键词：聚氨酯；胶粘剂；有机硅；聚合物
    中图分类号：TQ433.4  文献标识码：A  文章编号：1000-8136(2011)23-0128-02
    1聚氨酯胶粘剂概述
    聚氨酯（PU）胶粘剂是分子链中含有氨酯基（-NHCOO-）和/或异氰酸酯基（-NCO）类的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂由于性能优越，在国民经济中得到广泛应用，是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。合成聚氨酯胶粘剂产品的主要原料有三大类，即低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂。除此之外，有时为了提高反应速度、改善制品性能、降低成本等目的，还需加入某些配合剂如催化剂、稳定剂、阻燃剂等，聚氨酯胶粘剂的综合性能分析如下。
    聚氨酯胶粘剂大分子的主链中含有两种软硬不同的链段。分子中的聚醚、聚酯等为柔性链段，而芳核、氨酯基、取代脲基、缩二脲基为刚性链段。胶粘剂的柔顺性、硬度、伸长率、抗冲击、耐疲劳强度等特性可通过调节软硬段的比例，以便达到改进和提高聚氨酯胶粘剂的特性和实现体系综合性能相互平衡的目的。高聚物的耐热性能可用其软化温度和热分解温度来衡量。就聚氨酯来说，分解温度一般比软化温度低。从化学结构来说，聚氨酯弹性体平均分子量大、硬链段刚性大、含量增加、交联密度增大均有利于提高软化温度；从物理结构分析，聚氨酯弹性体的微相分离程度越高，或者说硬段相的纯度越高，则软化温度越高。从微观形态结构看，在聚氨酯中强极性和刚性的氨基甲酸酯基等基团由于内聚能大，分子间可以形成氢键，聚集在一起形成硬段微相区，室温下这些微相区成玻璃态次晶或微晶；极性较弱的聚醚链段或聚酯等链段聚集在一起形成软段相区。软段和硬段虽然有一定的混溶，但硬段相区与软段相区具有热力学不相溶性质，导致产生微相分离，并且软段微区与硬段微区表现出各自的玻璃化温度。软段相区主要影响材料的弹性及低温性能。硬段之间的链段吸引力远大于链段之间的吸引力，硬段相不溶于软段相中，而是分布其中，形成一种不连续的微相结构（海岛结构）。微相分离和聚氨酯性能，主要取决于链段的结构和反应条件。
    2国外研究现状
    聚氨酯从20世纪30年代开始发展。到目前为止，已经成功地将硅接枝到了聚氨酯的表面，从而提高了聚氨酯的各方面性能。有机硅改性聚氨酯材料除力学性能优于聚硅氧烷材料外，还保持了聚氨酯的特性。据报道，硅氧烷聚醚二元醇对聚氨酯胶粘剂的力学、耐水解等性能改性最优，国外对其研究刚刚起步，且只有美国和日本在两年前开始生产该类产品，而目前国内还是空白。Ward用聚二甲基硅氧烷（PDMS）与聚氨酯胶粘剂反应，制成的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的耐水解性能得到了提高。