簡述擋風玻璃膠的發展與應用

何冬梅 陳炳耀 溫海軍

摘 要：擋風玻璃膠屬于聚氨酯密封膠，文章簡要概述了近年來國內外聚氨酯膠黏劑的研究和應用進展，重點介紹了聚氨酯膠黏劑的發展動態和幾類主要的聚氨酯膠黏劑，并對聚氨酯密封膠及擋風玻璃膠的應用做簡要敘述，結合實際情況對今后聚氨酯膠黏劑的發展方向做出了展望。

關鍵詞：聚氨酯密封膠；發展；使用方法；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.029

0 前言

汽車風擋玻璃膠是一種高性能、固化后具有彈性、可填縫的單組份聚氨酯粘結劑。聚氨酯密封膠的主要成分是聚氨酯橡膠及聚氨酯預聚體，具有拉伸強度高、彈性好、耐磨性、耐油性和耐寒性等特點，但也有一些缺點，如耐水性稍差，尤其是耐堿水性，不能長期耐熱，淺色膠體耐紫外線性能稍差。由于其各種優異的性能，聚氨酯密封膠廣泛用于土木建筑行業，以及汽車制造、玻璃安裝、電子灌裝、潛艇和火箭等。

聚氨酯密封膠可分為加熱硫化型、室溫硫化型和熱熔型三種；其中室溫硫化型根據組分又可以分為單組分和雙組分。單組分的固化機理是膠體中的異氰酸酯基（NCO）與空氣中的水反應而固化，與基材表面的活性基團反應起到粘接作用，為濕氣固化型，使用時施工方便，但相對來說固化較慢。雙組分聚氨酯膠粘劑通常由甲、乙兩個組分組成。使用前按一定的比例配制即可。甲組分（主劑）為含活潑氫組分，乙組分（固化劑）為含-NCO基團的聚氨酯預聚體組分，兩組分混合發生交聯反應而固化粘接雙組分有固化快、性能好的特點，但使用時需要配制，工藝較為復雜，其最終粘合強度比單組分膠粘劑大，可以滿足結構膠粘劑的要求。

1 發展

1.1 單組份聚氨酯密封膠

常規的單組份聚氨酯密封膠在固化時對一些材質表面（如膩子板）粘接效果不是特別理想，可能會產生鼓包情況；以及在固化過程中，還存在著用洗手液溶液抹平時流黑水影響車輛外觀的問題。艾少華等發明了一種單組分濕氣固化聚氨酯密封膠及制備方法，可大幅改善各種材質面板的粘接效果，徹底解決了以上問題。他們通過往聚氨酯主體預聚物中引入不飽和鏈段（不飽和聚醚 多元醇預聚物），使密封膠具備自由基聚合功能，與膩子接觸部分的未完全固化的不飽和鏈發生反應，參與到膩子的固化交聯過程中，可以大幅的提升其粘接效果。另外通過引入潛固化劑的技術，改進單組份聚氨酯密封膠的固化方式，避免了傳統固化方式產生的二氧化碳氣體的釋放，在潛固化條件下釋放出液態大分子醛，從根本原因解決或避免了鼓泡現象的發生。

單組份聚氨酯密封膠一般是聚醚多元醇與多異氰酸醋反應而成的聚合物，主體基本是由碳、氫、氧等元素組成有機化合物，存在易燃、燃燒時火焰大、濃煙、嚴重滴落、有有毒氣體產生等問題。針對這些問題，邵亞、陳偉發明了一種阻燃聚氨酯密封膠，他們通過在聚氨酯密封膠基礎配方中加入一定比例的磷酸二苯甲苯酯和阻燃協效劑，使產品的阻燃效果達到FV-0級，解決了易燃等問題。

1.2 雙組份聚氨酯密封膠

目前使用的汽車車燈用密封膠主要分為熱熔膠和室溫硫化膠兩大類。熱熔膠顧名思義，使用需要加熱，然后將熔融的膠液涂在需要粘接的表面，具有固化速度快，優異的抗震性和耐低溫性能，可以連續化工業生產。但熱熔膠有粘接強度不甚理想的缺點。毛俊軒等人發明了一種雙組份聚氨酯密封膠，其A組分成分為：多元醇聚合物，100份；增塑劑，20～100份；碳酸鈣，50～500份；增粘劑，0 .5～2份；抗氧劑，1～5份； B組分： 多異氰酸酯，100份；多元醇聚合物，50～300份；增塑劑，10～50份；氣相二氧化硅，5～20份；催化劑，0 .5～2 .0份；A/B組份使用的質量配比為4～10：1。改善了聚氨酯密封膠對PP與PC材料的粘接性能，提高了膠體的耐老化性與耐候性，改善了環保性能，促進了聚氨酯密封膠在汽車行業的應用。

由于單組份聚氨酯密封膠使用時的固化速度相對稍慢，雙組份聚氨酯密封膠相對快固的特點使其應用也較廣泛，比如在汽車擋風玻璃、電子元件等。凌煒發明的防水抗靜電雙組份聚氨酯密封膠，通過添加十二烷基二苯醚二磺酸鈉、聚硅氧烷-9、鄰苯二甲酸二（2-丁氧基乙基）酯、導電炭黑、超細鉬粉等原料，采用一定的制備工藝使其相互復合，增加了聚氨酯密封膠的抗靜電性能，同時也增加了耐腐蝕性、熱穩定性和耐候性；通過添加十三氟辛基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸二異壬酯、硬脂酸鋯、三硬脂酸甘油酯等原料，提高聚氨酯密封膠的防水防污性能和耐老化性能。在膠體固化的過程中，沒有有機溶劑的揮發，環保性能好，同時也能達到很好的粘接性能。

2 應用情況

由于聚氨酯密封膠各種優異的性能，在各行各業都可用到聚氨酯密封膠，尤其在汽車行業、建筑行業比較突顯，如汽車的擋風玻璃、汽車車燈就是采用聚氨酯密封膠進行裝配，以及冷藏車廂、玻璃幕墻等焊接接縫密封；建筑工程中采用聚氨酯密封膠對建筑預制件與墻體的粘接、窗框與墻體的粘接、管道接頭密封等。

2.1 使用方法

第一，要將需要施工涂膠的粘接面清理干凈，可以用棉紗布等清除粘接面上的灰塵、水漬、油漬及機械雜質等；如果粘接表面生銹或者有銹蝕痕跡，應使用一些工具如金屬刷清理干凈，必要時可使用一些有機溶劑擦拭表面；

第二，根據需要粘接面的形狀將密封膠包裝上的尖嘴切成需要的形狀和大小，用手動或氣動膠槍將膠涂在粘接面；

第三，在密封膠沒有表干之前進行表面刮平、修飾等相關工作。如果對粘接表面要求特別嚴格的，應在粘接面施工部位以外的兩側貼上保護膠帶，并在刮平膠體表面后及時揭去。如果不小心將非施工部位沾上了密封膠，可用蘸有酒精的棉布清洗干凈。

2.2 應用

一些聚氨酯密封膠的耐候性及耐老化性能相對較差，在通過配方改進的同時，也可以通過改進施工方法提高膠體固化后的耐老化性能。任如飛等發明的施工方法，可改善聚氨酯密封膠膠體的耐老化性能。他們的施工方法包括以下步驟：

步驟一，將聚氨酯密封膠施工于所需位置；

步驟二，待步驟一的聚氨酯密封膠表干或完全固化后，在表面涂覆一層耐紫外性能的涂層保護；耐紫外性能的涂層主要由主體樹脂（20%-45%）、硅烷偶聯劑低聚物（1%-10%）、紫外線吸收劑（0.05%-1.5%）、有機溶劑（50%-75%）及一些顏填料。采用這種施工方法，施工工藝簡便，所覆的涂層可有效防止紫外線對膠體的影響，所需的單位施工成本低，同時還可保持聚氨酯密封膠的各項性能不受影響，能 夠適用于工業化大規模應用。

3 結束語

聚氨酯密封膠問世30多年來，正以迅猛之勢向前發展。初期僅用于高檔建筑物，現在已向一般民用建筑物擴展。如在日本，約75～80%的聚氨酯密封膠用于建筑，15%用于汽車、機械制造等，5%用于土木及其它方面。隨著現在汽車工業的飛速增長，車用聚氨酯密封膠也

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在不斷研究，步上新的臺階。

參考文獻：

[1]閻利民，朱長春，宋文生.聚氨酯膠黏劑[J].化學與黏合，2009，31

（05）：53-56；

[2]李麗娟.國內聚氨酯密封膠研究進展[J].中國膠黏劑，2004，13（01）

：45-49.

[3]艾少華，韓勝利，吳正明，章峰.一種單組分濕氣固化聚氨酯密封膠及其制備方法[P].中國，108048025A（P），2018-5-18.

[4]邵亞，陳偉.阻燃聚氨酯密封膠[P].中國，107936902A（P），2018-4

-20.

[5]凌煒，一種防水抗靜電雙組份聚氨酯密封膠及其制備方法[P].中國，106634792A（P），2017-5-10.

[6]任如飛，許鐸賓，陳曉東，彭李生.聚氨酯密封膠防止紫外線腐蝕的施工方法[P].中國，107955525A（P），2018-4-24.

[7]李兵兵，王貴友，胡春圃.聚氨酯密封膠研究進展[J].粘接，2015 （03）：65-69.

作者簡介：何冬梅（1986-），女，湖南永州人，本科，助理工程師，主要從事涂料、膠黏劑等研發和管理工作。