聚氨酯胶粘剂，又名乌利当胶，以其卓越的性能，分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。这类胶粘剂通过异氰酸酯基团与含活泼氢的物质反应，生成聚氨酯基团或聚脲，从而显著增强体系的强度，实现粘接效果。
正确的粘接工艺能够带来更好的粘接效果。接下来，让我们一起深入探讨聚氨酯的粘接工艺，以期对大家有所帮助。首要步骤是进行基材表面处理，以确保粘接条件良好。被粘物表面常存在油脂、灰尘等弱界面层，这些影响了在弱界面层上的粘接强度。对于与胶粘剂表面张力不匹配的基材表面，还需要进行化学处理。表面处理是提高粘接强度的关键步骤之一。
对金属、塑料等基材进行清洗脱脂，去除表面的汗、油、灰尘等污染，以及脱模剂。对于聚氨酯胶粘剂而言，金属或塑料表面的油脂与聚氨酯不相容，存在的水分会与胶粘剂中的NCO基团反应产生气泡，降低胶粘层与基材的接触面积，减弱胶粘层内的聚合力。因此，在粘接前必须进行表面清洗、干燥处理。清洗通常采用含表面活性剂及有机溶剂的碱水或直接用有机溶剂清洗。
对金属表面进行除锈、脱脂、轻微腐蚀处理。使用酸性处理液，如对铝、铝合金使用重铬酸钾、浓硫酸、水混合液浸泡处理，对铁则使用浓硫酸（盐酸）与水混合液处理。对塑料及橡胶进行表面化学处理，多数极性塑料及橡胶只需进行粗糙化处理及溶剂脱脂处理。对于聚烯烃表面能低，可采用化学方法增加其表面极性，如溶液氧化法、电晕法、氧化焰法等。
金属表面的化学处理可同时进行除锈、脱脂、轻微腐蚀处理。处理剂多为酸性处理液，如对铝、铝合金使用重铬酸钾、浓硫酸、水混合液在70-120℃下浸泡处理，水洗、中和后，再水洗、干燥。对铁则使用浓硫酸（盐酸）与水混合液在室温下浸泡处理，水洗、干燥。
塑料及橡胶的表面化学处理主要通过粗糙化处理及溶剂脱脂，对于聚烯烃表面能低的塑料，可采用溶液氧化法、电晕法、氧化焰法等化学方法增加其表面极性。
为了改善粘接性能，可在已处理好的基材表面涂一层很薄的底涂剂（底胶）。底涂还可以保护被粘物表面免受腐蚀和污染，延长存放时间。常用的底涂剂有聚氨酯清漆（聚氨酯胶粘剂或涂料的稀溶液）、多异氰酸酯胶粘剂（PAPI稀溶液）、有机硅偶联剂的稀溶液、环氧树脂稀溶液等。
单组分聚氨酯胶粘剂一般无需配制，可直接使用，这是其使用方便之处。双组分或多组分聚氨酯胶粘剂需按说明书要求配制，若了解组分的羟基含量及异氰酸酯基的含量，各组分配比可通过化学计算确定。异氰酸酯指数R=NCO/OH通常在0.5-1.4范围内。双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂配胶时，两组分配比宽容度比非溶剂型大一些，但过量的NCO基团会导致固化不完全，胶层硬脆若羟基组分过量，胶层软粘、内聚力低、粘接强度差。无溶剂双组分胶配比的宽容度比溶剂型的小一些。
已调配好的胶应当天用完为宜，因为配成的胶适用期有限。适用期是配制后的胶粘剂能维持其可操作施工的时间。粘度随放置时间而增大，操作困难，直至胶液失去流动性、发生凝胶而失效。不同品种、牌号的聚氨酯胶粘剂适用期不一样，从几分钟至几天不等。在工业生产上大量使用时，应预先做适用期试验。含催化剂的聚氨酯胶粘剂或在配胶时加入催化剂，适用期较短，环境温度对适用期影响较大。
对于溶剂型聚氨酯胶粘剂，涂好胶后需晾置几分钟到数十分钟，使胶粘剂中的溶剂大部分挥发，有利于提高初粘力。必要时进行加热，进行鼓风干燥。否则，大量溶剂残留在胶中，固化过程容易形成气泡，影响粘接质量。对于无溶剂聚氨酯胶粘剂，涂胶后即可将被粘物贴合。
将已涂过胶的被粘物粘接面贴合起来，也可使用夹具固定粘接件，保证粘接面完全贴合定位。若需施加一定的压力，使胶粘剂更好地产生塑性流动，以浸润被粘物表面，达到最大接触。
大多数聚氨酯胶粘剂在粘接时不会立即具有较高的粘接强度，还需进行固化。固化是液态胶粘剂变为固体的过程，包括初步固化后的胶粘剂中的可反应基团进一步反应或产生结晶，获得最终固化强度。对于聚氨酯胶粘剂来说，固化过程是使胶中NCO基团反应完全，或使溶剂挥发完全、聚氨酯分子链结晶，实现与基材产生足够高的粘接力。
聚氨酯胶粘剂可室温固化，对于反应性聚氨酯胶，若室温固化需较长时间，可加催化剂促进固化。为了缩短固化时间，可采用加热的方法。加热不仅有利于胶粘剂自身的固化，还加速了胶中的NCO基团与基材表面的活性氢基团相反应，使胶层软化，增加对基材表面的浸润，有利于分子运动，在粘接界面上找到产生分子作用力的“搭档。加热过程应逐步升温，避免溶剂型聚氨酯胶粘剂的溶剂挥发过快，导致气泡形成，影响粘接强度。
单组分湿固化聚氨酯胶粘剂主要靠空气中的水分固化，应维持一定的空气湿度，宜以室温缓慢固化。若空气干燥，可平少量水分于涂胶面，促进固化。若胶被夹于干燥、硬质的被粘物之间，且胶层较厚，界面及外界的水分不易渗入胶中，易固化不完全。此时可以在胶中注入极少量水分，以促进固化过程。
扩展资料
聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－）或异氰酸酯基（－NCO）的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。多异氰酸酯分子链中含有异氰基（-NCO）和氨基甲酸酯基（-NH-COO-），故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性。与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。
