聚“膠”高分子｜聚氨酯的起源及運用分析

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　　自從1937年拜耳博士首次在實驗室通過異氰酸酯和活潑氫化合物反應合成出聚氨酯（詞條“聚氨酯”由行業大百科提供）開始，聚氨酯已經歷八十多年的蓬勃發展。現如今，聚氨酯已成為高分子材料領域最具活力的材料之一。它幾乎涵蓋了所有聚合物材料所能涉及的應用領域：泡沫、彈性體、塑料、涂料、纖維、膠粘劑等等。聚氨酯材料應用領域極為廣泛(保溫材料、建筑外墻、家具、座椅、制鞋、食品包裝等行業)，毫不夸張地說，聚氨酯材料已經深入到我們生活的方方面面。

圖1.聚氨酯工業奠基人-拜耳博士(圖片摘自拜耳公司)

　　聚氨酯膠粘劑是指分子鏈中含有氨基甲酸酯或異氰酸酯基的膠粘劑，通常由異氰酸酯與含活性氫的基團(例如羥基或氨基)反應制備而成。異氰酸酯基(-N=C=O)由于累計的雙鍵以及氮氧原子的吸電子效應，具有很高的化學活性，因此極易與帶有活潑氫的物質發生反應。通常，異氰酸酯分為兩類：芳香族和脂肪族。芳香型異氰酸酯分子中帶有剛性的苯環，使得由芳香型異氰酸酯制備的聚氨酯比脂肪型聚氨酯具有更高的模量和力學強度，但同時也帶來了長時間處于高溫或自然光環境下易黃變的缺陷。

圖2.芳香型聚氨酯膠光照前和光照后對比圖

　　不同于其他材質(例如丙烯酸（詞條“丙烯酸”由行業大百科提供）、有機硅、環氧、硅烷改性聚醚等)的膠粘劑，聚氨酯膠粘劑的分子結構如同太極拳般剛柔并濟而顯得特殊有趣。聚氨酯膠分子鏈中含有大量柔性的軟鏈段和剛性的硬鏈段，其中硬鏈段由上述異氰酸酯反應形成的氨基甲酸酯構成，軟鏈段則由各類多元醇提供。這種亦柔亦剛的結構特點使得聚氨酯膠可根據實際應用需求進行軟硬鏈段的結構調控來實現功能化制備，具有優異的設計靈活性和經濟性。正因如此，某外企膠粘劑專家曾指出“聚氨酯膠粘劑的多樣性幾乎可以為每一種粘接難題都準備了解決方法”。

圖3.聚氨酯膠微觀示意圖

　　BAIYUN深耕密封膠行業30多年，逐漸發展和完善了各品類密封膠產品。針對工業領域用膠需求精細化和專業化的發展趨勢，BAIYUN在動力電池、電子電器等領域均已推出相應的雙組分聚氨酯膠粘劑產品。隨著工業4.0和5G時代的到來，各行各業對于膠粘劑的性能要求將越來越高，BAIYUN也將在聚氨酯膠粘劑領域持續開拓創新，力爭為客戶提供最優的聚氨酯膠粘劑解決方案。