概　述
　　新型复合板材是近几年发展起来的新型建筑材料,用于高档建筑的内外墙装饰,美观豪华、格调高雅,成为流行的上等建筑装饰板材。而铝-塑复合板材用胶粘剂,要求特殊的性能指标,高的粘合强度,耐候性好,无论在干燥严寒的北方,还是在炎热潮湿的南方,复合板材均不会开裂变脆。而且能适应大规模工业涂布,可在常温条件下固化,将性能截然不同的金属箔和塑料板紧紧粘合在一起。这些要求,是其它类型胶粘剂所不能达到的。而聚氨酯胶粘剂,具有较好的弹性和粘接力,在零下30℃也不会变脆,且原料易得,价格合宜,适合做为铝-塑复合板用胶粘剂
1　实验部分
1.1 主要原料
　　ＰＰＧ1000工业品;ＰＥＧ400工业品;ＴＤＩ工业品;溶剂工业品;固化剂含有胺基的芳香化合物自制。
1.2　合成方法
　　(1)Ａ组分的制备在装有搅拌器、冷凝器、温度计的四口瓶中,加入计量好的ＴＤＩ,在不断搅拌下,加入经过脱水的聚醚多元醇,升温70～90℃,保持4～5ｈ,反应完成后降温用溶剂调节固含量。过滤出料,即为Ａ组分。
　　(2)Ｂ组分制备在装有搅拌器、冷凝器、温度计的四口瓶中,加入经预先干燥、提纯的溶剂,在不断搅拌下,加入自制的固化剂,升温40～50℃,待固化剂全部溶解后,冷却至室温。过滤包装,即为Ｂ组分。
　　(3)两组分单独包装,在使用前将按一定质量比混合在一起,经充分搅匀,方可使用,现用现配,不可将配好的料液存放,以防止固化交联。
1.3　使用性能
　　项目指标配比(质量)　1∶0 38-0 5;涂布方式　滚涂(刷涂);涂布量/ｋｇ•ｍ-2　0 4～0 5;涂布温度/℃　常温;熟化温度/℃;熟化时间/ｈ　24;熟化压力0 007～0 008ＭＰａ;剥离强度Ｎ/2 5ｃｍ　>80
2　结果与讨论
2.1 原料配比
　　Ａ组分是由聚醚多元醇(-ＯＨ)和含有异氰酸基团(-ＮＣＯ)的ＴＤＩ反应而成,其中聚醚多元醇是ＰＰＧ和ＰＥＧ的混合物,因为两组分的相对分子质量不同,加入部分ＰＥＧ以便调整ＰＰＧ分子的规整性,增加交联密度,形成不规则的网状结构,增加粘合力,其用量为ＰＰＧ/ＰＥＧ以1∶0 1～0 25(质量比),量大则胶膜发脆、粘结强度下降、且成本高。
　　聚醚多元醇(-ＯＨ)和异氰酸酯(-ＮＣＯ)两官能团之比,直接影响产品性能和粘合强度,若(-ＯＨ)>(-ＮＣＯ),则反应过程消耗了全部(-ＮＣＯ)基团,过量(-ＯＨ)基团不具有反应活性,不能同Ｂ组分形成三维网状结构,也就不能产生较强的粘合力。若使聚醚两端含有(-ＮＣＯ)活性基团,则两官能团之比(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)至少为1∶2,若以此为例,反应产物的相对分子质量高,粘度大(如图1),在复合板材上涂布不均匀,影响粘结强度,Ｔ-剥离强度小于(80Ｎ/25ｍｍ),若2<(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)<2 5,产品相对分子质量低,粘度小,能达到较强的粘结力,其Ｔ-剥离强度大于(80Ｎ/25ｍｍ)。但(-ＮＣＯ)不能过量太多,因产品中含过量的游离(-ＮＣＯ),会造成环境污染,增加成本,且不能显著地提高粘合性能。综合考虑,使Ａ组分具有足够的反应活性,产生较好的粘结力,本实验认为(-ＯＨ)/(-ＮＣＯ)为1∶2 02～2 05范围较为合宜。

　　

2.2　反应温度
　　在反应过程中,因为(-ＮＣＯ)的活性高,一旦被活化与活泼氢的反应很激烈,急剧放出大量热,很难控制。在这种情况下,如果不能及时将反应热移出去,产品就会出现支化交联,严重情况出现凝胶,不能使用。若温度太低,官能团未被活化,反应过程很慢,且反应不完全,使产品中含过量的游离(-ＮＣＯ)基团,污染环境,所以控制反应温度是合成的重要条件,认为控制反应温度70～80℃较为合理。
2.3　水含量
　　1)在聚氨酯合成中,很忌讳原料中含有水分,因为异氰酸酯与水很容易反应,如下式:



　　当反应生成不稳定的氨基甲酸酯,使产品粘度增加,且很快放出胺基化合物与ＣＯ2,再进一步与异氰酸酯反应生成缩二脲,促使凝胶化。即使不发生胶凝,消耗大量的(-ＮＣＯ),使配料比发生变化,也会导致产品不能使用。
　　2)若在Ｂ组分中含有水分,当两组分混合后,像上述异氰酸酯和水发生反应,在固化过程中产生大量ＣＯ2气体,应用在铝-塑复合板材中,因为两面都是致密的金属箔材,没有空隙释放出ＣＯ2气体,因此在板材局部地方产生大小不均匀的气泡,将箔材鼓成高低不平的气包,影响板材的平整、美观,甚至成为废品,为此,严格控制原料、产品及工艺过程中水含量在0 1%以下,最好是小于0 05%。
　　3)两组分的配比Ａ、Ｂ两组分的配比对粘接强度的影响,如表1:

　　

　　以Ａ组分为基础,Ｂ组分量少,则交联点少,形成疏松网状结构,粘合强度低;若Ｂ组分量大,交联点或者说反应点多,形成密集的网状结构,粘合力强,但缺乏弹性,在外力作用下,容易变脆而开裂。另外,Ｂ组分含量高,溶剂量大,挥发较慢,影响干燥速度;若Ｂ组分量小,混合后粘度大,对被粘材料润湿较慢,使局部粘接面缺胶,影响粘接强度。
3 结　论
　　本文对胶粘剂的制备进行了研究,确定了反应条件及工艺过程,按照上述指标,进行了工业放大实验,其产品已用于铝-塑复合板材生产线,经厂家测试,认为符合现场工艺操作条件,且性能好,粘接强度高,可替代进口同类产品使用。其次,对于陶瓷、木材、织物、多孔材料及表面光洁的金属材料等,具有良好的粘接性能。