一.背景

热熔型胶粘剂在室温下是固体，加热到一定温度就熔融成粘稠的液体，冷却至室温后又变成了固体，并有很强的粘接作用，因此人们把它称为热熔性(型)胶粘剂(简称热熔胶)。由于热熔胶具有粘合速度快、无毒、粘合工艺简单，又有较好的粘合强度与柔韧性等优点，因此，在书籍无线装订、包装封口、制鞋、纺织等方面获得广泛应用，而且近年来在品种与性能方面又有新的发展。热熔型聚氨酯胶粘剂是其中较为重要的一种。

二.聚氨酯热熔胶

聚氨酯热熔胶可分为两类：一类是热塑性聚氨酯弹性体热熔胶，另一类是反应型聚氨酯热熔胶；

2.1热塑性聚氨酯弹性体热熔胶

热塑性聚氨酯弹性体热熔胶是由分子量15000以上的聚氨酯弹性体，增塑剂、增粘树脂以及促进剂、润滑剂、填料等密炼混合而成。热塑性聚氨酯弹性体热熔胶是将线型的或带有少量支链的聚合物二元醇、低相对分子质量的扩链剂和异氰酸酯反应，生成链状的高分子化合物氨基甲酸酯，即聚氨酯。使用时加热到一定温度熔化涂布在基材表面，经冷却固化，固化过程主要是利用组成中氢键的作用而发生物理交联，具有优良的韧性和粘结强度；但交联度较低，耐热性和耐溶剂性能较差。

2.2反应型聚氨酯热熔胶

反应型聚氨酯热熔胶也称作反应型湿固化聚氨酯热熔胶.这类胶黏剂又分封闭型和湿固化热熔型。该类胶粘剂是以NCO端基预聚体作基料，配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂、催化剂、填料等添加剂，确保产物有较长的适用期和贮存期。反应型聚氨酯热熔胶粘剂的主要成分是聚酯或聚醚多元醇与多异氰酸酯合成的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体。预聚体熔融施胶后快速固化并具有一定的初始粘接强度,在进一步的后固化过程中,湿气逐渐扩散进入粘合剂层,与预聚体端异氰酸酯基发生反应形成脲、缩二脲和脲基甲酸酯,形成交联的大分子网状结构,从而表现出理想的耐热耐溶剂性能。反应型聚氨酯热熔胶对不同基材如橡胶、塑料、玻璃、金属、皮革、木材、织物等均具有良好的粘接能力,同时还具有相当高的内聚强度；广泛应用于汽车结构、零部件、纺织业及制鞋业、食品包装业、木材加工及家具行业、电子及电器行业等诸多领域

2.2.1固化原理：

反应型湿固化聚氨酯热熔胶主要由聚醚或聚酯多元醇与二异氰酸酯等进行反应，生成端异氰酸酯(一NCO)预聚体，当-NCO含量达到某一设定值时，加入不与一NCO反应的热塑性树脂、增粘树脂、填料以及抗氧剂、催化剂等助剂配制而成。使用时，将PUR加热熔融涂敷于被粘材料表面，然后将两个被涂物贴合，冷却后胶层凝聚起到粘接作用；随后利用环境中的潮气或被粘材料中的水分及其它含活泼氢化合物与一NCO基团发生反应、扩链，生成具有较高内聚力和粘接力的交联网状结构聚合物，进一步起到粘接作用。PUR中的一NCO基团与水或其它含活泼氢化合物的主要反应如下所示。

OCN-R-NCO+H2O→-RNHCOOH

-NCO+-NHCOO-→-N(CONH-)COO-

-NCO+-NHCONH-→-NC(CONH-)ONH-

由于反应中所生成的氨基甲酸酯链节(-NHCOO-)、脲链节(-NHCONH-)等极性很高，构成聚氨酯(PU)分子结构的刚性链节，使胶粘剂具有较高的强度和耐热性能，同时软段结构本身具有较强的耐低温性能，因此，PUR既具有热熔胶无溶剂、初粘性高和定位快等特性，又具有反应性胶粘剂的耐水耐温、耐蠕变、耐湿和耐介质等性能。由此可见，PUR不仅可用作胶粘剂，也可用作密封剂，并可粘接多孔性材料(如泡沫塑料、陶瓷、木材和织物等)和表面光洁材料(如钢、铝、不锈钢、金属箔、玻璃和橡胶等)。同时，对多孔性材料与表面光洁材料相互之间的粘接具有相当高的内聚强度，且可根据需要调整不同原料的配比，以取得从柔性到刚性的胶粘剂，常用于汽车、书籍装订、纺织、制鞋、木材加工、家具、建筑、电子及电器等领域。

三.聚氨酯热熔胶常见组分

聚氨酯热熔胶主要由聚合物基体、增塑剂、增粘树脂以及促进剂、催化剂、润滑剂、填料、添加剂等组成。

3.1聚合物基体：

聚氨酯为白色无规则球状或柱状颗粒，分为聚酯型和聚醚型两大类。常用聚酯多元醇与二异氰酸酯聚合。常用的原料有异氰酸酯（TDI、MDI、HDI、IPDI等）、聚酯多元醇（由多元醇和多元酸反应生成，常用的多元酸有己二酸，常用多元醇有1，2—丁二醇、乙二醇等）、聚醚多元醇（常用的有PPG、POP、PTMEG等）。

3.2增粘剂

提高粘结强度，降低成本，改善操作性能，改善冲击强度和剥离强度，调整耐热温度和露置时间。常用的增粘剂：1）松香及其衍生物：松香；氢化松香；聚合松香；歧化松香；甘油松香酯；2）萜烯及改性萜烯树脂；3）石油树脂：C5石油树脂；C9石油树脂；C5/C9石油共聚型树脂；脂肪族系石油树脂。

3.3增塑剂

增塑剂可以降低高分子化合物玻璃化温度和熔融温度、改善胶层脆性，增进熔融物质的流动性。要求：有良好的相容性、耐久性、稳定性，不与主体发生反应，色泽浅。常为高沸点、难挥发的液体。添加量：不超过10％。邻苯二甲酸二辛酯和偏苯三酸三辛酯等。

3.4粘度调节剂

为了提高热熔胶的熔融流动性，常会加入一些粘度调节剂来降低热熔胶的熔融黏度，提高流动性，缩短露置时间，改善耐蠕变性、可挠曲性及熔融速度，减少抽丝现象，防止胶料自黏等作用。常用的粘度调节剂为一些蜡类（包括石蜡，微晶蜡和合成蜡）。

3.5抗氧化剂

作为抗氧化剂应该符合如下要求：与胶粘剂配合性好，最好是相容；有良好的抑制、延缓氧化的效能；不影响胶粘剂的工艺和物理机械性能；储存稳定，不引起胶粘剂的变色、分层、凝胶、变质等。

3.6填充剂

填充剂是一种填充性材料，又称填料，是一种不与主体化学发生发应的固体材料。可以减少收缩，防止自黏，降低成本，延长胶的操作时间。添加量：常为20％左右。滑石粉、重晶石粉、云母粉、碳酸钙、氧化钙、石棉粉、二氧化钛、石棉粉、铝份、铁粉、刚玉粉、金刚沙等。

3.7催化剂

提高或控制固化速度。常用催化剂：1）叔胺，三乙烯胺[N-(CH2CH2)3-N]（效果好),甲基二乙醇胺、三乙醇胺等；2）有机金属盐：二丁基二月桂酸锡、环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸铅、锌酸铅；3）有机磷：三丁基磷、三乙基磷等。

有机锡类催化剂对异氰酸酯与水或醇的反应具有选择性，锡类能使-NCO/-OH反应加快，但对-NCO/H2O反应的催化作用不大；而叔胺类化合物会同时催化异氰酸酯与水或醇的反应。实际应用中通常是两类催化剂混合使用，以达到协同效果。

3.8扩链剂

扩链剂是制备热塑性聚氨酯弹性体常用到的一种功能性助剂，特点是分子质量小，链节短，反应性活泼等特点，一般由2-4个官能基团组成的胺类或醇类化合物。通常用BDO为扩链剂。

3.9添加剂

添加剂包括阻燃剂、抗氧化剂、紫外光抑制剂、干燥剂、着色剂、偶联剂等。

四、聚氨酯热熔胶参考配方（仅供参考）

成分	含量	成分说明
聚氨酯预聚体	50-60%	聚合物基体
SU-120	5-15%	增粘剂
抗氧剂1010	0.2-1%	抗氧化剂
氯化石蜡	3-6%	增塑剂
氧化钙	15-20%	填充剂
AV5012	6-10%	粘度调节剂
二月桂酸二丁基锡	0-1%	催化剂
紫外光抑制剂	0-1%	抗氧化剂

以上参考配方数据都经过技术修改，仅供参考，关于聚氨酯热熔胶更多技术可以咨询我中心技术支持0512-82190860