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膠粘劑是能將兩種或以上非連接狀態(tài)的材料粘接到一起的物質，一般有吸附、形成化學鍵、弱界層、擴散、靜電、機械作用等作用方式，對現(xiàn)代工業(yè)和生活具有重要意義。

一、膠粘劑發(fā)展現(xiàn)狀

1.1產品應用方向

據(jù)不完全統(tǒng)計，中國膠粘劑27.3%應用在建筑行業(yè)，20.6%應用在包裝行業(yè)，14.1%應用在木材行業(yè)，此三者占比超過50%。而對于航空、航天、半導體等前沿領域，國內應用很少涂料在線coatingol.com。

1.2中國提倡的膠粘劑新材料方向

根據(jù)要求，明確發(fā)展改性型、水基型膠粘劑和新型熱熔膠、光刻膠、導熱膠、環(huán)保樹脂、無機粘結劑等產品。此外，工業(yè)和信息化部曾先后牽頭組織和出臺《中國重點新材料關鍵技術產業(yè)化項目指標要求》、《重點新材料首批次應用示范指導目錄》等文件，明確發(fā)展的膠粘劑新材料有環(huán)保節(jié)能型聚氨酯膠粘劑、高性能可生物降解熱熔膠等產品。

二、不同納米材料改性水性聚氨酯膠粘劑

水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，有著無污染、安全可靠、機械性能優(yōu)良、相容性好、易于改性等優(yōu)點。不過，聚氨酯材料也因缺乏穩(wěn)定的交聯(lián)鍵，而存在耐水性、耐熱性、耐溶劑性較差的缺陷。

因此，需要通過引入有機氟硅、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯和納米材料等功能性單體，對聚氨酯的各項應用性能進行改善和優(yōu)化。其中，納米材料改性聚氨酯材料可明顯提升其在力學、耐磨和熱穩(wěn)定的性能，改性方法有插層復合法、原位聚合法、共混法等。

2.1納米二氧化硅

納米二氧化硅呈三維網(wǎng)狀結構，表面存在大量的活性基團羥基，與聚氨酯以共價鍵和范德華力結合后可提高復合材料的綜合性能，如柔韌性、耐高低溫性、抗老化性等。

Guo等采用原位聚合法合成了納米二氧化硅改性聚氨酯，當二氧化硅的含量約為2%(wt，質量分數(shù)，下同)時，膠粘劑的剪切黏度和剝離強度得到本質上的改善。與純聚氨酯相比，耐高溫性和拉伸強度也略有增加。

2.2納米氧化鋅

納米ZnO具有力學強度高、抗菌抑菌性好，以及很強的吸收紅外線的能力和較好的遮蔽UV的特點，可制作特殊功能的材料。

Awad等采用納米正電子法將ZnO填料摻入聚氨酯中，研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒與聚氨酯存在界面作用，將納米ZnO的含量從0增到5%，聚氨酯的玻璃化溫度(Tg)提高，即熱穩(wěn)定性變好。

2.3納米碳酸鈣

納米CaCO3與基體之間的作用力強，對聚氨酯材料拉伸強度有明顯補強作用。Gao等先將納米CaCO3用油酸改性，然后通過原位聚合制備了聚氨酯/CaCO3，紅外(FT-IR)測試顯示，納米粒子在基體中分散均勻。根據(jù)力學性能測試發(fā)現(xiàn)，納米粒子改性的聚氨酯比純聚氨酯拉伸強度更高。

2.4石墨烯

石墨烯(G)是以SP2雜化軌道成鍵的層狀結構，具有優(yōu)異的導電性、導熱率和穩(wěn)定性。它的強度大，同時擁有很好的韌性，并易彎曲。

Wu等合成了Ag/G/PU納米復合材料，隨著Ag/G含量的增加，復合材料的熱穩(wěn)定性和疏水性不斷提高，抗菌性能也隨之增加。

2.5碳納米管

碳納米管(CNTs)是由六邊形連接而成的一維管狀納米材料，是目前應用范圍較廣的材料之一。利用它的高強度、導電等特性和聚氨酯復合，可提高材料的熱穩(wěn)定性、力學性能和導電性能等。

Wu等通過原位聚合法引入了CNTs，控制乳劑顆粒的生長和形成，可使CNTs均勻分散在聚氨酯基質中。隨著CNTs的含量不斷增加，復合材料的抗張強度有了極大地提高。

三、中國膠粘劑市場展望

中國膠粘劑工業(yè)協(xié)會之前進行過預計，未來五年，中國膠粘劑的產量平均增長率在4.2%以上，銷售額平均增長率在4.3%以上，到2025年膠粘劑產量將增長至1350萬噸左右。

十四五時期，膠粘劑和膠粘帶行業(yè)戰(zhàn)略性新興市場主要包括，汽車、新能源、高速鐵路、軌道交通、綠色包裝、醫(yī)療器械、運動休閑、消費電子、5G建設、航空、航天、船舶等領域。

結語

根據(jù)上述觀點，高端化產品的需求將急劇增加，功能化產品將是無可代替的市場新寵。

如今，隨著環(huán)保政策要求越來越嚴格，對膠粘劑中減少VOC含量的需求也將愈加急迫，產業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護要協(xié)調統(tǒng)一。因此，做好多元化改性（如功能性石墨烯改性、納米礦物材料改性、生物質材料改性），以此推動節(jié)能型、環(huán)保型膠粘劑產品發(fā)展具有重要意義。