聚氨酯热熔胶的研究进展

徐佳宁¹，钱博¹，王岳鹏¹，孙巍¹，王洁²，徐欣欣²，游正伟¹

（1.东华大学材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620；2.浙江禾欣科技有限公司，浙江嘉兴 314003）

摘要：随着全球环保意识的增强，无溶剂型的绿色环保胶粘剂引起了人们的广泛关注。聚氨酯热熔胶作为环保型胶粘剂的一种，体量庞大且发展迅猛，其结构可设计性强，性能可调节范围宽，得到了广泛的研究与应用。本文重点阐述了聚氨酯热熔胶的分类及其分子结构、粘接机理和性能特点，综述了其近年来的研究进展，最后对其未来的发展方向作出了展望。

关键词：绿色环保；聚氨酯；热熔胶

引言

胶粘剂在人类历史上具有非常长久的发展历程。早在5300年前，人类就开始应用淀粉、骨胶、松脂、石灰和血胶等天然胶粘剂来粘接制备一些日常生活用品^[1]。然而，天然胶粘剂的粘接强度不高，耐水、耐温和耐候性能较差，因此在实际应用中有很大的局限性。随着化工行业的进步与发展，合成胶粘剂开始出现并逐渐替代天然胶粘剂。自20世纪以来，以酚醛树脂、聚氨酯以及氯丁橡胶为主体的胶粘剂相继问世。近年来，胶粘剂的应用已经渗透到人类生活的方方面面，包括建筑、交通、医疗、轻纺、电子电器、机械制造、军事和航空航天等领域^[2]。进入21世纪以后，随着全球环保意识的不断增强，无溶剂型胶粘剂因使用过程中无有机挥发物（VOCs）释放的特性而受到人们的青睐。

无溶剂型的热熔胶粘剂是一类绿色环保型胶粘剂，加热到一定的温度后可熔融成黏稠状的液体，待润湿被粘接物后，冷却至室温时实现对被粘接物的粘接，其在室温下通常呈现为固态（固含率100%）^[3]。热熔胶可以根据其基体树脂分为乙烯-醋酸乙烯（EVA）、聚酯（PET）、聚酰胺（PA）和聚氨酯（PU）等几大类^[4]。乙烯-醋酸乙烯类热熔胶的电气性能和粘接性能较好，但其耐热性和弹性较差；聚酯类和聚酰胺类热熔胶粘接强度较高，应用范围广，但其熔融黏度大；聚氨酯类热熔胶的韧性好，耐低温性能优良，施胶方便，粘接力强，粘接基材范围广，是一种综合性能优良的热熔胶，获得了广泛的研究和应用^[5]。

1 聚氨酯胶粘剂的合成

聚氨酯胶粘剂主体由多异氰酸酯、分子量较高的多元醇合成，如图1所示^[6]。

目前，聚氨酯热熔胶的合成工艺有一锅法和两步法（预聚体法）两种：一锅法是同时将多元醇、多异氰酸酯及其他助剂加入反应体系，经过高速搅拌完成反应后熟化，从而制备聚氨酯；两步法是在一定条件下将多元醇与多异氰酸酯反应成聚氨酯预聚体，然后将催化剂、扩链剂及其他一些助剂加入反应体系中后高速混合，完成反应后熟化处理^[7]。聚氨酯是一种具有软段和硬段的嵌段共聚物，软链段是大分子多元醇，赋予材料柔软性和延展性，而硬链段则由多异氰酸酯和扩链剂组成^[8]。在合成聚氨酯的过程中，可以通过控制软-硬段的种类和比例以及合成工艺来改变材料的化学结构和组成，使得聚氨酯材料的性能具有广泛的可调性，所以其应用领域非常广泛^[9]。

2  聚氨酯胶粘剂的分类

聚氨酯胶粘剂根据在使用过程中是否有挥发性的溶剂放出，可以分为溶剂型聚氨酯胶粘剂和无溶剂型聚氨酯胶粘剂。溶剂型的胶粘剂在溶剂挥发后便具有较好的初始粘接强度，而无溶剂型的相对来说初粘力较弱^[10]。从环保的角度来看，无溶剂型的胶粘剂使用时无VOCs放出，更为绿色环保^[11]。

当前市场上销售的无溶剂型聚氨酯胶粘剂按包装方式主要为双组分及单组分两类。双组分聚氨酯胶粘剂通常包含A、B两组分，其中A组分是多元醇，B组分为端异氰酸酯基预聚体。使用时两组分按照一定比例搅拌均匀，涂抹在基材表面，然后羟基和异氰酸酯发生反应，使得被粘物紧密结合^[12]。

单组分聚氨酯热熔胶主要是以聚氨酯树脂或预聚物、催化剂、增黏剂和抗氧剂等混合而成，常温下为固态，加热至一定温度后熔融，冷却至室温后又变成固体^[13]。单组分聚氨酯热熔胶按照反应机理主要分为热塑性聚氨酯热熔胶和反应型聚氨酯热熔胶^[14]。

热塑性聚氨酯热熔胶是线型嵌段共聚物，主要由多元醇、二异氰酸酯和扩链剂反应得到^[15]，亦可在合成过程中加入增塑剂、稳定剂等添加剂制成胶膜、胶带、胶粉等形状。热塑性聚氨酯热熔胶主要通过热熔冷却，然后通过热熔胶与被粘接物之间形成氢键相互作用，产生物理交联。具体解释为热熔胶分子链中有许多强极性基团，如酯基、脲基甲酸酯基、醚基和氨基甲酸酯基等。这些基团使得热塑性聚氨酯热熔胶分子间及与被粘接物表面之间形成强氢键^[16]。热塑性聚氨酯热熔胶加热可以熔融流动，润湿被粘接基材表面，冷却后固化从而实现对基材的粘接。通常热塑性聚氨酯热熔胶的固化速度很快，可以重复使用，但是还存在最终粘接强度不高、耐溶剂性和耐热性差等缺陷，限制了其广泛的应用。

反应型聚氨酯热熔胶通常由聚酯多元醇或聚醚多元醇与多异氰酸酯反应合成，分子量较低。这类预聚物在熔融施胶后可发生化学固化，但是初始粘接强度较低。反应型聚氨酯热熔胶主要分为端异氰酸酯基湿固化型聚氨酯热熔胶、封闭型聚氨酯热熔胶、丙烯酸-聚氨酯型热熔胶等^[17]。工业上常用的产品一般是由异氰酸酯封端的预聚物，预聚物中的异氰酸酯基团可以与空气中的湿气或者被粘接物的表面活性官能团发生化学反应生成脲氨基甲酸酯结构（—NHCONH—）等^[18]，通过化学交联形成大分子网状结构，最终表现出理想的粘接强度、耐热、耐溶剂性，但湿固化速度缓慢；且由于三维网状结构的不可逆性，形成交联结构后不易拆卸，回收利用性能差^[19]。封闭型聚氨酯热熔胶是利用含活泼氢的小分子化合物把聚氨酯预聚体中的端异氰酸酯基团（—NCO）保护起来，成为封闭型预聚体。其在常温下没有反应活性，当加热到一定温度时发生解离反应（封闭基团与—NCO的结合部分解离），又会分解出—NCO基团，可继续与多元醇、水等发生化学反应进行固化。常用的封闭剂有肟类、酚类、醇类、酰胺类、亚硫酸氢钠和吡咯烷酮等。丙烯酸聚氨酯型热熔胶是以（甲基）丙烯酸羟乙/丙酯或（甲基）丙烯酰胺等与端—NCO基聚氨酯预聚体反应制得端基为丙烯酸双键的聚氨酯，再经过氧化苯甲酰等引发剂引发，可用作单组分热熔胶，其对湿气不敏感，加热时可进行自由基反应而固化^[20]。

热塑性聚氨酯热熔胶的粘接强度低、耐热性差；反应型聚氨酯热熔胶的固化速度慢、不可回收、不易储存，这些是目前的热塑性聚氨酯热熔胶与反应型聚氨酯热熔胶的缺陷，因而限制了聚氨酯热熔胶的广泛应用。改善这些性能的传统方法主要包括加入添加剂、化学改性^[21]和物理共混^[18]等。

除上述聚氨酯热熔胶外，近年来许多科研团队尝试研究新型聚氨酯热熔胶。随着化学合成研究领域的发展，一些含有新化学结构的聚氨酯问世。如超支化聚氨酯，支化点之间具有较长的链段，外部有大量羟基，具有良好的力学性能，可被用作热熔胶，近年来成为一个重要的研究方向。动态共价键是能够在一定条件（光、热、催化剂等）下可逆地形成和断裂的一类共价化学键，常见的动态共价键有狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder，以下简称DA）键、二硫键、亚胺键等^[22]。将动态键引入到聚合物中可使材料的性能出现新的变化，如自愈合^[23]、可回收^[24]等。这些新性能的发现极大地促进了动态共价聚合物的发展。如可将动态共价键引入到聚氨酯热熔胶的交联结构中，使得聚氨酯热熔胶可以动态交联，不仅能具备热塑性聚氨酯热熔胶固化速度快、初始粘接强度高、易储存、可回收的优势，还具备反应型热熔胶最终粘接强度高、耐溶剂性强的特点^[25]。动态键的引入打破了热塑性聚氨酯热熔胶与反应型聚氨酯热熔胶之间的固有界限，为调控材料性能提供了新思路，将促进聚氨酯热熔胶的发展^[26]。

3 聚氨酯热熔胶的研究发展

热塑性聚氨酯热熔胶的性质可以根据单体的种类以及比例等因素而发生改变，通过控制变量可以使制备的材料性能更优。同时采用不同的合成方法，聚氨酯热熔胶的力学性能会有所不同。通常用预聚法制备的聚氨酯热熔胶，在熔融状态下混合均匀，其力学性能更好^[29]。李会录等^[27]以聚酯多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯为单体，1,4-丁二醇为扩链剂，采用预聚法（两步法）进行合成。在预聚反应后加入了一些助剂，如消泡剂、热稳定剂、抗氧化剂和抗水解剂等，待混合均匀后充分反应，最终得到了软化点高、耐热性能好、粘接强度高、分子量大小及分布合理、性能优良的热塑性聚氨酯热熔胶。徐欣欣等^[28]以复合多元醇、芳香族二异氰酸酯、醇类扩链剂、催化剂和抗氧化剂为原料，通过控制反应物的种类综合改善了产品的粘接性能。一步法过程简单，有利于工业化生产。赵春军等^[30]将活泼氢封端聚合物、二异氰酸酯作为反应物，与催化剂以及2-氨基？4-羟基？6-甲基嘧啶、有机溶剂混合，通过一锅法合成热塑性聚氨酯热熔胶。其包括具有多重氢键的硬段结构（包括2-氨基？4-羟基？6-甲基嘧啶残基和异氰酸酯残基）以及聚碳酸酯软段结构材料的粘接性能优异，可降解，具有自愈合性能，其结构式如图2所示。

加入扩链剂可以改变聚氨酯热熔胶的性能，除传统扩链剂外，许多科研团队也在研究合成新型的扩链剂，希望可以改善热塑性聚氨酯热熔胶的缺点。在热塑性聚氨酯热熔胶中，单一的氢键不足以使聚氨酯材料具有很好的力学性能，而力学和自愈合性能之间又存在矛盾：即链间强相互作用导致材料的强度增加，但自愈合能力减弱；而链间弱相互作用可以增加自愈合的效率，但可能会使材料的强度降低。YAO等^[31]提出了一种新的思路，即多重氢键强化机理，聚氨酯预聚物的侧链带有许多双酰胺氢键，氨基甲酸酯中的弱氢键可以与主链中的其他非共价相互作用，结合形成带氢键的软段，保证材料的自愈合性能，硬段则可以增加聚合物的强度，最终构建出软硬段可调的多相分离的超分子聚氨酯，其强度高、自愈性能优良。

此外，利用互穿网络技术（IPN）亦可改善热塑性聚氨酯的性能。IPN是指两种或两种以上交联聚合物相互贯穿形成的交织网络聚合物，是一种以化学反应来实现聚合物共混的新型技术，开拓了聚合物共混改性的新领域。在互穿网络技术中，两种聚合物链结构相互贯穿，形成永久性的缠结。詹中贤等[32]采用聚己二酸丁二醇酯（PBA）与甲苯二异氰酸酯（TDI）合成端基为—NCO的热塑性聚氨酯（TPU）预聚体，然后与环氧树脂（EP）按不同的质量比例进行共聚。用红外光谱分析了PU/EP共混物之间的反应，发现聚合物两相间形成了互穿网络。除生成氨基甲酸酯外，还生成了PU—NHCOO—EP和恶唑酮等结构，环状结构可以增加热熔胶的耐热性。PU—NHCOO—EP和恶唑酮的结构如图3所示。

体系中存在化学交联以及TPU分子链上的氨基甲酸酯基等基团与环氧树脂上的羟基可能形成一定程度的氢键，可以改善两相间的相容性和稳定性。通过对产物进行力学性能测试，发现随着环氧树脂用量的增加，热熔胶的拉伸强度和剪切强度都有所增加，而断裂伸长率、耐低温性能、韧性和粘接强度有所减小，因此通过确定合适的共混比例，可使聚氨酯热熔胶的性能大幅度提高。

对于热塑性聚氨酯热熔胶，还可以采用改性的方式优化其性能。陈佳磊等[33]先采用一锅法合成了TPU，然后从性能以及绿色环保的角度出发，选择了K-200型PPC（一种可降解的以二氧化碳为主原料合成的聚碳酸亚丙酯树脂）以及增黏树脂、助剂等对TPU进行改性。研究结果表明，当TPU、PCC以及其他物质以一定的比例混合时，材料的施工性能、硬度、粘接强度等各项性能都相对较优。

3.2 反应型聚氨酯热熔胶

反应型聚氨酯热熔胶是一种引人注目的胶粘剂，比较常用的是—NCO封端的线性聚氨酯预聚物，当其暴露于湿润的空气中时会交联。这种独特的特征赋予反应型聚氨酯热熔胶易加工、无溶剂、环境友好、对多种基材能优异黏附以及良好的耐热性、耐化学腐蚀性和耐候性。反应型聚氨酯热熔胶的主要原料有二异氰酸酯、多元醇以及其他助剂。然而，多元醇和添加剂都是从不可再生的石油中获得，这限制了聚氨酯行业的可持续发展。

近年来，为了解决上述问题，采用生物来源材料替代传统的石油基聚氨酯原料成为了一个新的研究方向。这对于人类社会的可持续发展有重大意义。扩链剂是聚氨酯胶粘剂制备的主要添加剂，对其分子量、强度和耐热性都有很大的影响。华南理工大学傅和青团队^[34]合成了一种新型松香基扩链剂来替代传统的石油衍生扩链剂。其团队选择二聚松香作为原料制备反应型聚氨酯热熔胶（PURHMA），其主要由聚己二酸丁二醇酯（PBA）和松香基扩链剂与端基带有—NCO的预聚物发生化学反应制得，过程如图4所示。

松香含有刚性的氢菲环，对PURHMA的热性能和机械性能有很好的影响。研究发现，随松香基扩链剂含量的增加，聚氨酯热熔胶的耐热性、力学性能和黏合性能都有显著提高。近年来，一种绿色共聚物的聚碳酸亚丙酯（PPC）备受瞩目。由于它是由来源丰富、廉价和可再生的温室气体CO₂和环氧丙烷通过共聚制备，在提倡低碳环保、碳达峰、碳中和的当下，成为热点，其结构如图5所示。

本团队^[35]采用PPC这种绿色可再生多元醇代替传统的石油基多元醇，制备并表征了具有不同碳酸酯键含量的PPC基反应型聚氨酯热熔胶（RHMPA）。在对产物进行红外光谱以及一系列的热稳定性、耐水解性、机械性能及粘接强度测试后，发现产物的力学性能与粘接性能优异，结果如图6所示。

通过研究碳酸酯键含量对PPC-RHMPA性能的影响，发现增加PPC多元醇含量会使冷结晶温度、黏合强度、机械强度和模量等有所增加，而断裂伸长率下降。此外，所有PPC-RHMPA均表现出优于LOCTITE 3542（一种源自石油基多元醇的常见商业RHMPA）的黏附性能，表明PPC用于RHMPA的巨大潜力。这项工作将为设计高性能可再生PPCRHMPA奠定基础，二氧化碳不再被视为污染物或废物，而是可以用作新型聚合物材料的可持续用原料，减少传统石油基原料的使用，促进人类的可再生持续发展。

为了克服传统反应型聚氨酯热熔胶初始粘接强度低的缺点，可通过调整聚氨酯热熔胶的配方进行改性来获得性能优异的反应型聚氨酯热熔胶。KIM等[36]将具有高玻璃化转变温度或高结晶度的聚合物掺入湿固化聚氨酯热熔胶中，可以使热熔胶冷却时加速固化。聚乙二醇插层钠-蒙脱土（NaMMT/PEG）被认为是一种具有稳定插层结构和活性羟基的无机-有机杂化化合物，将亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI）与钠-蒙脱土/聚乙二醇（NaMMT/PEG）反应合成热塑性聚氨酯（TPU）。TPU可以和Na-MMT/PEG加速初始固化的协同效应，可作为一种新的改性剂用于提高反应型热熔胶的（RHMA）的初始粘接强度。流变性能的测试证明，在RHMA基质分子和Na-MMT/PEG之间存在密切的相互作用，反应型聚氨酯热熔胶的机械性能如模量和拉伸强度得到了提升。由此可推测，有机黏土或钠蒙脱石（Na-MMT）插层聚乙二醇（PEG）作为一种纳米复合材料，可以使基质聚合物和具有高纵横比的层状硅酸盐之间的界面接触相互作用大大增加，聚合物链的运动在这种纳米复合材料中受到限制，从而使得材料的性能得到提升。

反应型聚氨酯热熔胶预聚物的端基为—NCO，可以与空气中的湿气发生化学反应交联成大分子网状结构，在室温下储存时间短，导致其稳定性差，可以通过添加其他助剂对其进行改性。宋利青等^[37]通过蓖麻油（一种平均官能度为2.7的天然多元醇）和有机硅γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）双重交联改性，制备了湿固化聚氨酯热熔胶。蓖麻油可以通过内交联提高聚氨酯分子网状交联程度，有机硅可以水解形成致密的Si—O—Si交联层。通过控制蓖麻油和有机硅的质量分数，可使聚氨酯热熔胶具有较长的储存时间以及较好的耐水性、稳定性、粘接强度、拉伸强度和断裂伸长率。

除可以对反应型聚氨酯热熔胶进行交联改性外，还可以在反应型聚氨酯热熔胶预聚物中引入封端剂，将预聚物中活泼的异氰酸酯基团进行封闭以避免与空气中的湿气反应，延长其储存时间。陆波等[38]制备了一种储存时间较长的反应型聚氨酯热熔胶，软段为聚己二酸1,4-丁二醇酯（PBA）和聚四亚甲基醚二醇（PTMG），硬段为二环己基甲烷4，4′-二异氰酸酯（HMDI），封端剂为丁酮肟（MEKO），扩链剂为1,4-丁二醇（BDO）。通过测试发现，随着PTMG物质的量分数增加，热熔胶的结晶性能和硬度逐渐降低，拉伸剪切强度先增大，达到某一峰值之后逐渐减小，开放时间则是先降低后增加；随着—NCO含量的增加，热熔胶的拉伸剪切强度增大到一定值后逐渐减小；湿固化时间的增加使得拉伸剪切强度先增加后减少且存在一个峰值，之后又增加并逐渐趋于平缓。因此，通过控制软段和NCO含量来调控产物的性能，可以获得性能较优且储存期较长的反应型聚氨酯热熔胶。

3.3 新型聚氨酯热熔胶

超支化聚合物的分子结构与树枝状聚合物的结构相似，支化程度较高，内部有很多空腔，是一个三维的结构，类似球形，固有黏度低，溶解度好，末端含有丰富的官能团，且其黏度较线性分子要小，因而制备过程简单，不需要进一步纯化。CHEN等^[39]采用低聚物A2+bB2方法合成了支化点之间有长段的超支聚氨酯，可用作热熔胶。低聚物A2单体为异氰酸酯封端的聚（1,4-丁二酸乙二醇）（PBA），bB2单体为二乙醇胺。异氰酸酯基团（A）与氨基（b）之间的快速反应导致了AB2型单体的原位形成，如图7所示。

AB2型单体的进一步聚合形成了超支化聚氨酯，且在聚合过程中未观察到凝胶化。研究结果表明，所得超支化聚氨酯（HPU）的支化度随着PBA与TDI物质的量比的增加而降低；HPU的热稳定性和硬段的结晶度随HPU硬段含量的增加而降低。此外，普通的超支链聚合物分子间的链缠结较少，因而力学性能较差，而超支化聚氨酯中可以形成大量的氢键。这是因为其中含有许多可以与基材表面的亚胺基、羰基、酯基等基团发生交联的羟基，在很大程度上增加了分子间的相互作用力。因为超支化聚氨酯的支化点之间的链段比较长，可以被看作是一种热塑性聚合物而直接作为热熔胶使用，并且通过测试发现超支化聚氨酯热熔胶粘接剪切强度较高，在热熔胶领域具备良好的应用潜力。

此外，近年来学者们将动态键引入到聚氨酯热熔胶中，为其性能的调控提供了新的途径。WU等[40]在聚氨酯主链上引入热可逆共价DA键，合成了一种新型聚氨酯热熔胶。为了降低毒性，其团队不再采用传统的异氰酸酯，制备了一种非异氰酸酯聚氨酯预聚体，将N,N′-羰基二咪唑（CDI）与聚四亚甲基醚乙二醇（PTMG）在N,N′-二甲基甲酰胺（DMF）中加热反应，之后加入糠胺（FA）合成呋喃环封端聚氨酯预聚体（PMCF）。之后PMCF进一步反应可以得到不同DA键含量的聚氨酯（CDI-PUR-DA），如图8所示。

由于聚氨酯主链中DA键的断裂，聚氨酯热熔胶的黏度显著降低；之后DA键再生，黏度在冷却时恢复到其初始值。这种基于DA反应的聚氨酯可以被用作热熔胶，在粘接过程中具有较低的黏度，兼具热塑性聚氨酯热熔胶的可回收性和反应型聚氨酯热熔胶的化学固化的能力，粘接基材的过程中表现出良好的黏合性能和重复利用性，因而提供了一种制备热熔胶的新途径^[41]。

近年来，本团队^[42]设计了一种由多异氰酸酯、小分子肟、多元醇等单体逐步聚合而成的交联型聚氨酯热熔胶，分子链中含有肟氨酯基团，如图9所示。

经过对比试验发现，单体的种类不同会导致最后材料的性能有所差异，比较常用的是选择丁二酮肟与二苯基甲烷二异氰酸酯反应构建肟氨酯共价键，再利用聚四氢呋喃、丁二酮肟、甘油和二苯基甲烷二异氰酸酯来制备动态交联聚肟氨酯。主要操作步骤为，先将多元醇、小分子肟溶于有机溶剂中，使小分子肟完全溶解在有机溶剂中，之后加入多异氰酸酯和催化剂，反应一段时间后，升高温度使有机溶剂挥发去除。这项研究的创新点在于采用了肟类小分子作为扩链剂，肟氨酯基团在较高的温度下可逆地解离出—NCO和肟的基团，然后—NCO可以与湿气反应，增加热熔胶的粘接强度。此外，肟氨酯基团在室温下比较稳定，可以有效地防止—NCO发生反应，以此来延长聚氨酯热熔胶的储存时间。

分子中含有肟氨酯基团的聚氨酯热熔胶具有良好的动态性，含有肟氨酯的交联网络在加热的条件下，交联网络解开，黏度迅速下降，便于热熔胶浸润基材；当冷却到室温时，又重新反应形成三维网络结构^[9]。这种基于动态共价键的热熔胶具有高温低黏度、室温交联的分子结构，兼具了热塑性聚氨酯与反应型聚氨酯热熔胶的特点，具有高的初始粘接强度和最终粘接强度，固化速度快，可去除性和可回收性强，对环境友好，贮存期较长，可拆卸，自修复，耐溶剂性好。这为聚氨酯热熔胶的设计提供了新思路，有望大大提升其性能，进一步拓展其应用领域^[6]。

4   聚氨酯热熔胶的应用

聚氨酯热熔胶的应用广泛，包括纺织、家具、汽车装饰、食品包装、建筑材料、电子电器和书籍装订等诸多领域^[43]。

4.1 汽车结构和部件

李云龙等[44]通过与其他种类胶粘剂的对比试验，发现湿固化聚氨酯热熔胶可以较好地解决车灯粘接中快速定位与高强度粘接的矛盾。同时由于湿固化聚氨酯热熔胶在车灯装配线上的出胶量稳定、粘接强度高、高温下溢胶时间较短，所以近年来在汽车车灯方面逐渐取代有机硅胶、丁基胶等胶粘剂^[45]。

4.2 能源领域

王金良等^[46]制备了一种双组分无溶剂反应型聚氨酯热熔胶，其具有操作简单和性能稳定可靠的优点，有较强的初粘接强度，固化速度快，且固化后具有优异的耐水、耐化学品和耐黄变特性，因此可应用于太阳能背板制造行业，能有效提升生产效率和同时满足质量管控的要求。

4.3 纺织业及制鞋业

BLASCO等^[47]用生物多元醇部分替代了石油基多元醇，采用预聚体法，利用可再生资源制备了性能与传统黏合剂相似但稳定性和粘接性能更好的反应型聚氨酯热熔胶，可用于制鞋工业。材料的生物降解性、低毒性、可持续性、工业可行性、成本竞争力和最终聚合物性能的设计能较好满足鞋类制造的要求。

4.4 电子电器

本团队^[25]制备了一种基于动态聚合物网络的聚肟氨酯热熔胶，一种具有高粘接强度的可逆黏合剂，其具有初始和最终粘接强度高、固化速度快、耐候性和耐溶剂性优良、可按需拆卸等特性。动态肟氨酯键在温度刺激下能够可逆解离-结合，使肟氨酯热熔胶具有自愈合和重复粘接的智能特性。它有利于贵重物品的回收和环境保护，并在组装部件故障后重新定位方面具有良好的应用潜力。

5 结语

近年来聚氨酯热熔胶凭借出色的性能优势，在粘接领域的发展十分迅速。但随着社会的不断进步和人们生活水平的提高，传统的聚氨酯热熔胶仍需要进行不断的改进，以满足人们在使用性能上提出的更高要求。传统的热塑性聚氨酯热熔胶和热固型聚氨酯热熔胶可通过改变聚合单体种类及比例、控制反应条件等方法来改善热熔胶的性能。

近年来一些结构新的聚氨酯热熔胶也随着科技进步和社会新需求而相继出现，如超支化聚氨酯、基于动态键的聚氨酯热熔胶等，这些材料突破了传统聚氨酯的结构限制，综合性能优异，成为了聚氨酯热熔胶领域新的增长点。同时以绿色可再生原料代替传统石油化工原料，也是聚氨酯热熔胶的一大发展方向。

总之，未来聚氨酯热熔胶的发展，原料更趋向于绿色化，种类更趋向多样化，制备过程更趋向于低成本化，产品要求更趋向于高性能化，其应用的领域将越来越广阔^[48-50]。聚氨酯热熔胶将凭借其优越的性能和绿色环保的优势不断给人类社会带来良好的经济价值和社会价值，推动社会可持续发展。

本文转自《中国胶粘剂》2023年11月第32卷第11期