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以聚醚多元醇（PPG）和4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-100LL）为原料制备了含有-NCO的聚氨酯（PU）胶粘剂的A组分，将废聚酯（PET）通过醇解、酯化和缩聚等步骤制得含有-OH的PU胶粘剂的B组分，讨论了反应条件对A组分和B组分性能的影响。结果表明：制备A组分时，反应温度80℃，反应时间3h；制备B组分时，废PET醇解温度195～210℃（反应时间3.5h），酯化温度140～150℃（反应时间60min），缩聚温度190～210℃（反应时间30min）。调节双组分的配比，可以制备出满足不同施工要求的胶粘剂，当n（A组分）∶n（B组分）=1.30∶1时，胶粘剂的粘接效果最佳；固化后PU胶膜的玻璃化转变温度（Tg）达到-31℃。

随着社会需求的不断增加，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET或简称聚酯）产销量日趋增长。自2003年以来，全球PET产能以年均9%左右的速度扩张，2005年产能达到5470万t（产量为4100万t）。目前，我国PET产量已超过2000万t，成为世界PET生产、消费第一大国。随着PET产销量的日益增加，越来越多废弃PET给环境保护工作带来巨大压力。废旧PET材料化学惰性强，短时间内不易被空气或微生物降解，占据大量空间，造成“白色污染”。仅在我国，每年就有约400万t的PET废料产生。因此，回收利用废弃PET材料，不仅有利于环保，而且也是循环经济中资源利用的重要内容。

聚氨酯（PU）胶粘剂具有高弹性、高粘接力和耐低温性优等特点，利用多元醇降解废PET合成PU胶粘剂，既降低了PU胶粘剂的成本，又为废PET的回收利用开辟了新的途径。

1试验部分

1.1试验原料

废聚酯（PET）瓶，自备；聚醚多元醇（PPG），工业级（牌号EP-330N），山东东大化学工业有限公司；乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙二醇、丙三醇，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-100LL），工业级，烟台万华聚氨酯股份有限公司；顺丁烯二酸酐，分析纯，天津市永大化学试剂开发中心；乙酸锌，分析纯，天津市北联精细化学品开发有限公司；对苯二酚，分析纯，广州市番禺力强化工厂。

1.2试验仪器

98-1-C型数字控温电热套，天津市太斯特仪器有限公司；DSC204型差示扫描量热仪，德国Nerzsch公司；EQUINOX55型傅里叶变换红外光谱仪，德国Bruker公司；XL-250A型拉力试验机，广州实验仪器厂。

1.3试验制备

1.3.1A组分的制备

按配方将MDI和PPG分别加入到四口烧瓶中，边搅拌边缓慢升温至80℃左右，保温3.0h；冷却、出料，即制得MDI预聚体；加入一定量的乙酸丁酯溶剂，得到固化剂组分（A组分），并用白色PET瓶密封保存。

1.3.2B组分的制备

将废PET瓶清洗、干燥及粉碎后，按比例加入乙二醇、丙三醇，再加入适量的催化剂乙酸锌，控制反应温度为195～210℃，恒温反应3.5h，得到端羟基酯；然后降温至150℃，加入适量的顺丁烯二酸酐，减压脱除低分子物质，控制酯化温度为140～150℃（保温60min），缩聚温度为190～210℃（保温30min）；降温并加入阻聚剂对苯二酚，加入一定量的乙酸乙酯溶剂，得到不饱和聚酯（B组分）。

1.3.3PU胶粘剂的制备

配制胶粘剂之前应测定固化剂中-NCO含量及主剂中活性氢含量。使用时将A组分和B组分按一定比例混合均匀即可。理论上n（-NCO）=n（-OH）时，两组分恰好完全反应，但考虑到残留的水分会消耗掉部分-NCO，故-NCO应过量。

1.4测试与表征

（1）耐温性能：采用差示扫描量热（DSC）法进行表征（升温范围为-120～100℃，升温速率为20℃/min，N2气氛）。

（2）结构特征：按照JY/T001-1996标准，采用红外光谱（FT-IR）法进行表征。

（3）-NCO含量：采用二正丁胺法回滴法进行测定（以无水甲苯为溶剂、溴甲酚绿为指示剂，用盐酸标准溶液滴定）。

（4）拉伸剪切强度：按照GB/T17517-1998（木材/木材）和GB/T7124-2008（金属/金属）标准，采用拉力试验机进行测定。

2结果与讨论

2.1聚合物多元醇的选择

PU材料的性能很大程度上取决于软硬段的相结构及微相分离程度，聚醚类PU由于主链上含有许多醚键，其柔顺性和耐水性优于聚酯类PU。本研究主要选用高官能度聚醚多元醇，目的是加快体系反应速率，使胶料成胶后的硬度和强度提高，改善胶粘剂的韧性及耐热性。聚醚多元醇是主链含有醚键的端羟基聚合物，因分子结构中的醚键内聚能较低，并易于旋转，故由其合成的聚醚型PU胶粘剂具有较好的耐低温性、耐水解性及柔韧性等，但其力学性能不如聚酯型PU。PU胶粘剂中最常用的聚醚多元醇品种有PEG、PPG和WMG等，本研究选用聚醚多元醇的牌号为EP-330N。

2.2多异氰酸酯的选择

常用的芳香族二异氰酸酯有TDI、MDI、NDI和PPDI，脂肪族二异氰酸酯有HDI、IPDI和CHDI，一般芳香族异氰酸酯的耐热性能优于脂肪族异氰酸酯。异氰酸酯的结构对PU胶粘剂的性能有很大影响。由于MDI具有对称结构，与不对称二异氰酸酯相比，对称性二异氰酸酯具有较高的模量和抗撕裂强度；另外，MDI类PU的热稳定性和拉伸强度更高，因为MDI含有刚性芳环结构，由其制备的PU分子具有较大的内聚强度；此外，纯MDI常温呈固态，其蒸气毒性较大。因此，本研究选用液化MDI-100LL作为合成PU的主要原料。

2.3反应时间对PU预聚体中-NCO含量的影响

PU预聚体中-NCO含量与反应时间的关系如图1所示。由图1可知：随着反应时间的增加，产物中-NCO含量减少，2.5h后-NCO含量下降趋势逐渐变缓，3h后趋于平坦。若反应时间过短，-NCO含量较高，产品毒性较大，而且影响产品质量；若反应时间太长，预聚体中部分氨基甲酸酯基会继续与-NCO反应生成脲基甲酸酯交联结构，使预聚体黏度增大，产生凝胶和沉淀，影响产品质量，同时也增加了生产成本。综合考虑，选择反应时间为3h时较适宜。