簡(jiǎn)述擋風(fēng)玻璃膠的發(fā)展與應(yīng)用

何冬梅 陳炳耀 溫海軍

摘 要：擋風(fēng)玻璃膠屬于聚氨酯密封膠，文章簡(jiǎn)要概述了近年來國內(nèi)外聚氨酯膠黏劑的研究和應(yīng)用進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了聚氨酯膠黏劑的發(fā)展動(dòng)態(tài)和幾類主要的聚氨酯膠黏劑，并對(duì)聚氨酯密封膠及擋風(fēng)玻璃膠的應(yīng)用做簡(jiǎn)要敘述，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)今后聚氨酯膠黏劑的發(fā)展方向做出了展望。

關(guān)鍵詞：聚氨酯密封膠；發(fā)展；使用方法；應(yīng)用

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

0 前言

汽車風(fēng)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(jié)劑。聚氨酯密封膠的主要成分是聚氨酯橡膠及聚氨酯預(yù)聚體，具有拉伸強(qiáng)度高、彈性好、耐磨性、耐油性和耐寒性等特點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，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(yōu)異的性能，聚氨酯密封膠廣泛用于土木建筑行業(yè)，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(jù)組分又可以分為單組分和雙組分。單組分的固化機(jī)理是膠體中的異氰酸酯基（NCO）與空氣中的水反應(yīng)而固化，與基材表面的活性基團(tuán)反應(yīng)起到粘接作用，為濕氣固化型，使用時(shí)施工方便，但相對(duì)來說固化較慢。雙組分聚氨酯膠粘劑通常由甲、乙兩個(gè)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(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體組分，兩組分混合發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化粘接雙組分有固化快、性能好的特點(diǎn)，但使用時(shí)需要配制，工藝較為復(fù)雜，其最終粘合強(qiáng)度比單組分膠粘劑大，可以滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑的要求。

1 發(fā)展

1.1 單組份聚氨酯密封膠

常規(guī)的單組份聚氨酯密封膠在固化時(shí)對(duì)一些材質(zhì)表面（如膩?zhàn)影澹┱辰有Ч皇翘貏e理想，可能會(huì)產(chǎn)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(shí)流黑水影響車輛外觀的問題。艾少華等發(fā)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(zhì)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(yù)聚物中引入不飽和鏈段（不飽和聚醚 多元醇預(yù)聚物），使密封膠具備自由基聚合功能，與膩?zhàn)咏佑|部分的未完全固化的不飽和鏈發(fā)生反應(yīng)，參與到膩?zhàn)拥墓袒宦?lián)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(shù)，改進(jìn)單組份聚氨酯密封膠的固化方式，避免了傳統(tǒng)固化方式產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的釋放，在潛固化條件下釋放出液態(tài)大分子醛，從根本原因解決或避免了鼓泡現(xiàn)象的發(fā)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(yīng)而成的聚合物，主體基本是由碳、氫、氧等元素組成有機(jī)化合物，存在易燃、燃燒時(shí)火焰大、濃煙、嚴(yán)重滴落、有有毒氣體產(chǎn)生等問題。針對(duì)這些問題，邵亞、陳偉發(fā)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(chǔ)配方中加入一定比例的磷酸二苯甲苯酯和阻燃協(xié)效劑，使產(chǎn)品的阻燃效果達(dá)到FV-0級(jí)，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(yōu)異的抗震性和耐低溫性能，可以連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。但熱熔膠有粘接強(qiáng)度不甚理想的缺點(diǎn)。毛俊軒等人發(fā)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(zhì)量配比為4～10：1。改善了聚氨酯密封膠對(duì)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(huán)保性能，促進(jìn)了聚氨酯密封膠在汽車行業(yè)的應(yīng)用。

由于單組份聚氨酯密封膠使用時(shí)的固化速度相對(duì)稍慢，雙組份聚氨酯密封膠相對(duì)快固的特點(diǎn)使其應(yīng)用也較廣泛，比如在汽車擋風(fēng)玻璃、電子元件等。凌煒發(fā)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(dǎo)電炭黑、超細(xì)鉬粉等原料，采用一定的制備工藝使其相互復(fù)合，增加了聚氨酯密封膠的抗靜電性能，同時(shí)也增加了耐腐蝕性、熱穩(wěn)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(jī)溶劑的揮發(fā)，環(huán)保性能好，同時(shí)也能達(dá)到很好的粘接性能。

2 應(yīng)用情況

由于聚氨酯密封膠各種優(yōu)異的性能，在各行各業(yè)都可用到聚氨酯密封膠，尤其在汽車行業(yè)、建筑行業(yè)比較突顯，如汽車的擋風(fēng)玻璃、汽車車燈就是采用聚氨酯密封膠進(jìn)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(duì)建筑預(yù)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(jī)械雜質(zhì)等；如果粘接表面生銹或者有銹蝕痕跡，應(yīng)使用一些工具如金屬刷清理干凈，必要時(shí)可使用一些有機(jī)溶劑擦拭表面；

第二，根據(jù)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(dòng)或氣動(dòng)膠槍將膠涂在粘接面；

第三，在密封膠沒有表干之前進(jìn)行表面刮平、修飾等相關(guān)工作。如果對(duì)粘接表面要求特別嚴(yán)格的，應(yīng)在粘接面施工部位以外的兩側(cè)貼上保護(hù)膠帶，并在刮平膠體表面后及時(shí)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(yīng)用

一些聚氨酯密封膠的耐候性及耐老化性能相對(duì)較差，在通過配方改進(jìn)的同時(shí)，也可以通過改進(jìn)施工方法提高膠體固化后的耐老化性能。任如飛等發(fā)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(hù)；耐紫外性能的涂層主要由主體樹脂（20%-45%）、硅烷偶聯(lián)劑低聚物（1%-10%）、紫外線吸收劑（0.05%-1.5%）、有機(jī)溶劑（50%-75%）及一些顏填料。采用這種施工方法，施工工藝簡(jiǎn)便，所覆的涂層可有效防止紫外線對(duì)膠體的影響，所需的單位施工成本低，同時(shí)還可保持聚氨酯密封膠的各項(xiàng)性能不受影響，能 夠適用于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。

3 結(jié)束語

聚氨酯密封膠問世30多年來，正以迅猛之勢(shì)向前發(fā)展。初期僅用于高檔建筑物，現(xiàn)在已向一般民用建筑物擴(kuò)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(jī)械制造等，5%用于土木及其它方面。隨著現(xiàn)在汽車工業(yè)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(tái)階。

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作者簡(jiǎn)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(fā)和管理工作。