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聚氨酯胶黏剂的发展史

2022-10-11 08:46:47

在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。它是异氰酸酯基团与多元醇的羟基发生反应形成的高分子材料。它具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐化学品性、耐磨性等,其中耐低温性尤其优异。


通过调节原料和配方,可以设计出适合各种材料间粘接及各种不同用途的多类型聚氨酯胶黏剂。德国胶黏剂专家Gunter Festel指出:聚氨酯胶黏剂的多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决方案。


世界聚氨酯胶黏剂发展简史


聚氨酯的特征原料是异氰酸酯,它是不存在于自然界的有机化合物。


1849年,英国化学家乌尔兹(Wurtz)用烷基硫酸盐与氰酸钾进行复分解反应,首次合成了脂肪族异氰酸酯化合物。


1850年,美国化学家霍夫曼(Hofmann)采用联苯酰胺制得苯基异氰酸酯。


1844年,德国亨切尔教授(Hentschel)等人采用胺或胺盐和酰氯反应,合成制得异氰酸酯化合物。该反应为异氰酸酯化合物的工业化生产奠定了理论基础。


1937年,德国法本公司(拜尔公司前身)的奥托·拜尔(Ottod·Bayer)博士发现异氰酸酯能与含活泼氢的化合物发生反应,如二异氰酸酯与二元胺反应能制成有强度的聚合物,从而奠定了聚氨酯化学基础,并首次利用异氰酸酯与多元醇化合物制得聚氨酯树脂。


1940年,法本公司研究人员发现异氰酸酯具有特殊的粘合性能,并将三苯基甲烷三异氰酸酯成功地应用于金属与丁钠橡胶的黏结,在二战期间使用到坦克履带上,使聚氨酯胶黏剂首次工业化。


1944年,法本公司建成聚氨酯树脂(Igamid U)10吨/月及其熔融纺丝贝纶U(Perlon U)25吨/月的试验车间,迎来了聚氨酯工业的新时代。


1950年,美国、英国等相继开始了聚氨酯工业化,代表性公司有美国杜邦及英国ICI。


1955年,日本在战后由德国及美国引入聚氨酯工业化生产技术后开始聚氨酯工业生产,并逐步形成自己的特点,其中聚氨酯弹性体所占比例高于欧美。


1975年,日本光洋公司成功开发“乙烯类聚氨酯”水性胶黏剂,于六年后投入工业化生产。目前日本聚氨酯胶黏剂的研究与生产十分活跃,与美国、西欧一起成为聚氨酯生产、出口大国。


聚氨酯胶黏剂产业发展迅速,现已成为一个品种繁多,应用广泛的行业。随着聚氨酯胶黏剂技术的不断成熟,下游产业技术标准升级,聚氨酯胶黏剂逐步进入诸多新兴领域,市场容量有望进一步增加。


我国聚氨酯胶黏剂行业发展概况


20世纪60年代末,我国开始生产聚氨酯胶黏剂,但由于国民经济薄弱,应用开发缓慢,需求不大,产业规模小。


80年代,我国对水性聚氨酯胶黏剂的研究更为活跃,但与国外水性聚氨酯胶黏剂产品系列化、大工业的水平相比,仍处于开发阶段。


90年代,我国进入改革开放时期,由于进口产品迫切需要国产化,相关的科研院所和生产单位加大开发力度,胶黏剂新产品不断涌现。迄今为止,国外有的胶粘剂品种我国现在也基本都有。


目前,国内聚氨酯胶黏剂市场还主要以通用型、中低档产品为主,国内大量中小企业生产此类产品,价格竞争较为激烈。高技术含量、特种型、功能型和环保节能的胶黏剂产品生产难度较大,主要由境外企业、国外投资企业及部分国内大型胶黏剂企业生产,产品利润空间相对较大。


因此,国内相关企业与研究单位应加大研发投入,尽快实现国产化,降低成本,同时加快施工设备及包装容器的技术改造。此外,还需加大对适应环保、资源等政策法规要求的水性胶、热熔胶、无溶剂胶的研究开发力度。


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