全 文 ：第 49 卷 第 4 期
2 0 1 3 年 4 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 49，No. 4
Apr．，2 0 1 3
doi:10．11707 / j．1001-7488．20130416
收稿日期: 2012 － 02 － 24; 修回日期: 2012 － 07 － 13。
基金项目: 国家林业公益性行业科研专项(201104046) ; 云南省应用基础研究面向项目(2010ZC092) ; 江苏省生物质能源与材料重点实
验室开放基金项目( JSBEM201209)。
* 顾继友为通讯作者。
木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征*
张亚东1 顾继友1 郑志锋2 黄元波2
(1．东北林业大学材料科学与工程学院 哈尔滨 150040; 2．西南林业大学材料工程学院 昆明 650224)
摘 要: 以大豆油为原料制备多元醇，代替传统的聚醚多元醇，合成木材用单组分室温湿固化型植物油基异氰酸
酯胶黏剂。使用 FTIR、TG 和 DTG 对胶黏剂的结构和热稳定进行分析，讨论大豆油基多元醇的羟值、用量和 NCO /
OH 比例对胶黏剂贮存期、胶接强度和热稳定性等性能的影响。结果表明: 当羟值为 69 mgKOH·g － 1、SOP /PEG 摩
尔比为 20%、R = 7、固含量为 80%时，制备的异氰酸酯胶黏剂最终 CPS 达到 21. 06 MPa，贮存期大于 3 个月，湿循环
CPS 达到 12. 04 MPa，比 PEG /PAPI 体系提高 26. 01%，热稳定也有显著提高。
关键词: 大豆油基多元醇; 异氰酸酯胶黏剂; 木材胶接; 热稳定性; 耐水性
中图分类号: TQ433. 43 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2013)04 － 0110 － 07
Preparation and Characterization of Isocyanate Adhesive Based on
Soybean Oil for Wood Bonding
Zhang Yadong1 Gu Jiyou1 Zheng Zhifeng2 Huang Yuanbo2
(1 ． College of Material Science and Technology，Northeast Forestry University Harbin 150040;
2 ． College of Materials Engineering，Southwest Forestry University Kunming 650224)
Abstract: One-component isocyanate adhesive with moisture curing at room temperature has been prepared from polyols
derived from soybean oil which is in order to substitute for traditional polyether polyols，their structures and thermal
stability were assessed by FTIR，TG and DTG． It studied the effect of hydroxyl value，dosage and NCO /OH molar ratio on
the pot life， bonding strength and thermo stability of adhesive． It indicated that， under the condition that the
69 mgKOH·g － 1 hydroxyl value of soybean oil-based polyol，the 20% SOP /PEG molar ratio，the 7 R value and the 80%
solid content，the final CPS of isocyanate adhesive was 21. 06 MPa，pot life was more than three months，Wet circulation
strength was 12. 04 MPa which was higher 26. 01% than that of PEG /PAPI system，and the adhesive had a higher thermal
stability．
Key words: soybean oil-based polyol; isocyanate adhesive; wood bonding; thermal stability; water resistance
传统的木材加工用胶黏剂通常是“三醛胶”和
乳白胶，但是由于环保和黏接性能等原因，其不可能
满足现代木材工业的所有要求。异氰酸酯胶黏剂不
释放甲醛、黏接强度高、耐水性强、分子设计性好，可
以从化学结构和原料组合入手，实现胶黏剂的不同
使用性能，从而广泛应用于众多领域 (胡巧玲等，
1996; 李绍雄等，1998)。
湿木材胶接常用的是单组分室温湿固化型异氰
酸酯胶黏剂，它是以—NCO 封端的异氰酸酯预聚
体，通常用聚醚型多元醇(如 PEG，PPG)与异氰酸酯
(如 MDI，PAPI)反应制得，具有固化速度快、胶接强
度高、使用方便等特点(顾继友等，2002)。本文用
非转基因大豆油( soybean oil，SOB)制得的植物油基
多元醇 ( soybean oil-based polyol，SOP)代替传统的
聚醚型多元醇，来制备湿木材胶接用聚氨酯胶黏剂，
对于提高农产品和木材附加价值、减少石化资源消
耗具有促进意义。
在人们大量利用的天然植物油中，除了蓖麻油
之外其他都不含羟基。它们的主要成分均为甘油三
酸酯，其中脂肪酸链段上含有不饱和键。植物油中
的橡胶籽油、玉米油、大豆油都可作为制备多元醇的
原料(王凌云，2009 )。本文以大豆油为例，经过
第 4 期 张亚东等: 木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征
Prileschajew 环氧化反应制备环氧大豆油( epoxidized
soybean oil，ESO)，再通过开环反应可以得到一定羟
值的 SOP( Petrovi c＇ et al．，2000)，反应过程见图 1。
从结构上看，这种方式制备的 SOP 保留了植物油的
整体结构，属于体形聚酯型多元醇，并且当—OH 参
与反应后，会产生由几个碳原子组成的悬吊链。这
些结构特点使得植物油基聚氨酯的热稳定性、耐水
性和力学性能相比聚醚型聚氨酯都有所改善( Ivan
et al．，2000; Narine et al．，2007)。
图 1 SOP 的合成路线
Fig． 1 Synthesis route of SOP
1 材料与方法
1. 1 试验材料
多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)，—NCO 质
量分数为 31. 8%，工业级，德国拜耳公司; 大豆油基
多元醇 ( SOP)，实验室自制; 聚乙二醇-400 ( PEG-
400)，天津永大试剂厂，分析纯; 丙酮，天津富光试
剂厂，分析纯; 二正丁胺，天津光复试剂厂，分析纯;
乙醇，天津富宇精细化工有限公司，分析纯; 柞木
(Quercus spp． )试件，30 mm × 25 mm × 10 mm。
1. 2 试验仪器
FTIR 分析使用美国尼高力 ( Nicolet ) 公 司
Magna-IR 560 型傅里叶变换红外光谱仪，光谱范围
4 500 ～ 500 cm － 1，分辨率 4 cm － 1。
热重分析(TG)试验使用 NETZSCH-209F3 型热
分析仪，升温速率 10 ℃·min － 1，升温范围 30 ～
800 ℃，氩气气氛，进气速率 40 mL·min － 1。
1. 3 合成工艺
将 PAPI、SOP、PEG-400(120 ℃抽真空脱水至无
气泡)、丙酮(按总质量的 20% )加入三口瓶内，同时
充氮气保护，将油浴升温至 50 ℃保持 30 min; 再升
温到 70 ～ 80 ℃反应 3 h; 最后降温至 40 ℃出料，密
封保存。
1. 4 性能测试
SOP 羟值测定 (ASTM D-1957—86)、胶黏剂游
离异氰酸酯基含量测定 (HG /T 2409—1992)、贮存
期(静置追踪观察，以体系失去流动性为限)、黏度
测定(使用旋转黏度计，20 ℃条件下)、最终压剪强
度( cps，compression strength) (将木试件表面浸湿，
放置空气中约 60 s，立即施胶，施胶量 100 ± 30 g·
m － 2，室温加压 24 h，养生 72 h 后，20 min 内测其压
剪强度); 湿循环压剪强度(试件处理同最终压剪强
度，养生后在沸水中煮 4 h，于 60 ℃环境烘 20 h，再
于沸水中煮 4 h，冷却至室温，在湿态测其压剪强度)。
其他 压 剪 强 度 测 试 细 节 按 日 本 标 准 JIS
K6806—2003 操作。
2 结果与分析
2. 1 SOP /PAPI 胶黏剂的合成
2. 1. 1 羟值对胶黏剂的影响 SOB 中甘油三酸酯
的分子质量在 900 左右，碘值大约为 130，即平均每
个分子链中含有 4. 5 个双键。所以理论上可以合成
SOP 的羟值 I(OH)在 0 ～ 230 mgKOH·g － 1，官能度
0 ～ 4. 5，摩尔质量 900 ～ 1 100 g·mol － 1 (以甲醇为开
环试剂)。在合成过程中，ESO 的环氧基比较活泼，
制备的羟值越大，就越容易发生交联 ( Ivan et al．，
2000; 戴宏海，2008 )，导致分子质量和黏度增大
(表 1)。
表 1 SOB 和 SOP 在 45 ℃下的黏度与
活化能(戴宏海，2008)
Tab． 1 Viscosity and activation energy of
SOB and SOP at 45 ℃
样品
Sample
羟值
Hydroxyl value /
(mgKOH·g － 1 )
黏度
Viscosity(45 ℃ ) /
(mPa·s)
活化能
Activation energy /
( kJ·mol － 1 )
SOB － 31. 98 21. 62
SOP-A 105. 32 161. 3 24. 94
SOP-B 121. 50 199. 3 35. 10
SOP-C 161. 16 703. 3 45. 26
在异氰酸酯胶黏剂合成中，多元醇的羟值、分子
质量和投料时的 NCO /OH 值都可以影响胶黏剂的
黏度和贮存期。如果所选用的多元醇分子质量或羟
值越大，则胶液黏度越大，贮存期越短，胶接强度也
会呈下降趋势(李晓平等，2004)。而 NCO /OH 值
越大，聚氨酯分子质量相对较小，则胶液黏度越小，
贮存期越长。对于分子质量相近的 SOP，为了避免
111
林 业 科 学 49 卷
胶液黏度过大，一般可以通过调整 SOP 的羟值或
NCO /OH 值，控制氨基甲酸酯链段的分子质量，进
而得到合适的黏度和贮存期。故为了更好地比较
SOP 的羟值对胶黏剂贮存期的影响，表 2 中 NCO /
OH 值是取能使贮存期达到 10 天以上所需比值的
最小值。
表 2 SOP 的羟值对异氰酸酯胶黏剂性能的影响!
Tab． 2 The effect of different hydroxyl value SOP on the properties of isocyanate adhesive
胶种 Adhesives PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5 PU-6
SOP 羟值 Hydroxyl value of SOP /(mgKOH·g － 1 ) 77 89. 5 96. 5 104. 4 111 117
f( SOP-OH) 1. 31 1. 54 1. 67 1. 83 1. 96 2. 1
R 4 6 7 9 9 10
NCO(wt% ) 7. 12 11. 91 12. 25 13. 8 15. 79 16. 23
最终 CPS Final CPS / MPa 14. 41 15. 17 14. 38 11. 75 9. 94 8. 06
贮存期 Storage life /month 1. 2 1. 0 0. 83 0. 7 0. 9 1
!R 为反应物的 NCO 与 OH 的摩尔比，下同。R standed for the molar ration of NCO and OH of reactants，the same below． PEG-400 用量为 0。
The quantity of PEG-400 was 0．
由表 2 可知，使用的 SOP 羟值越大，为达到一
定贮存期所需要的 R 值就越大。当 SOP 羟值较小
时，SOP 的低官能团度和低交联度对 PU 的分子质
量大小和形态影响较大，所以不需要较高的 R 值，
都可以得到相对较长的贮存期。当 SOP 羟值较大
时，SOP 的官能团度和交联度都较高，就必须提高 R
值，这时过多的 PAPI 使 PU 分子质量相对减小，所
以贮存期增加。在本研究中发现，SOP 的羟值在 90
mgKOH·g － 1以下较为适宜。
表 3 R 值对胶接强度的影响!
Tab． 3 The effect of the different R ratios on the
bonding strength
胶种 Adhesives PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5
R 4 6 7 8 10
NCO(wt% ) 7. 12 9. 3 11. 0 12. 24 13. 86
最终 CPS Final
CPS /MPa
14. 41 16. 91 18. 0 12. 33 7. 34
贮存期 Storage
life /month
1. 2 2. 0 2. 5 2. 9 ＞ 3
!PEG-400 用量为 0。The quantity of PEG-400 was 0．
2. 1. 2 R 值 对 胶 接 性 能 的 影 响 以 SOP-1
(77 mgKOH·g － 1)为例，合成了几种 R 值的异氰酸
酯胶黏剂，讨论 R 值对胶接强度的影响。
由表 3 可知，随着 R 值的增大，胶接强度有先
增大后减小的趋势。当 R 增加时，更多的—NCO 在
合成和固化过程中可以形成氨基甲酸酯极性基团，
硬段比例相应提高，在一定范围内，对胶接强度有提
高作用。另外，虽然交联程度有所下降，但是胶液可
以有效地进入木材内部与基材充分接触，胶接强度
增大。当继续增加 R 到一定值，硬段比例过大，胶
层太脆，且由于交联程度和分子质量明显降低，胶液
过度渗入木材内部，造成缺胶，强度下降( ebenik et
al．，2007)。另外，活性的—NCO 含量过多，也更容
易与水反应产生气泡。这些因素都会使胶接强度降
低(沈陈炎等，2004)。
试验发现，当选用 SOP 羟值为 77 mgKOH·g － 1、
R = 7 时，其胶接强度和贮存期相对较好。
2. 1. 3 FTIR 谱图分析 SOB，ESO，SOP 和已固化
PU 的红外谱图如图 2 所示。与 SOB 谱图相比，ESO
在 823 和 845 cm － 1 处 产 生 一 个 新 峰，这 是
—C
O
C 的特征峰。另外，由 C C 双键上的
C—H 伸缩振动产生的 3 008 cm － 1峰明显减弱，说明
C C 基团减少，产生了新的环氧基团。 SOP 与
ESO 谱图比较，环氧基团的 823 和 845 cm － 1峰消失，
3 470 cm － 1处出现新的—OH 伸缩振动特征峰，并且
由仲醇中的 C—O 伸缩振动产生的 1 097 cm － 1吸收
峰十分明显 (药明康德新药开发有限公司分析部，
2007)，这些都说明 ESO 的环氧基团被甲醇开环，生
成了具有仲醇结构的多元醇。2 926 cm － 1处的亚甲
基吸收双肩峰和 1 706 cm － 1处的酯结构 C O 吸收
峰没有明显变化，说明 ESO 和 SOP 的甘油三酸酯主
体结构得以保留。在 PU 的红外光谱中，2 280 cm － 1
处出现的积累双键吸收峰，这是因为固化树脂中还
有未反应完全的—NCO。由于聚氨酯合成及固化产
生的氨基甲酸酯和取代脲，因而 3 344 cm － 1附近出
现 N—H 伸缩振动吸收峰。
2. 1. 4 TGA 分析 将表 3 中所合成的胶黏剂置于
空气 中 固 化，并 对 固 化 产 物 进 行 热 重 分 析。
Yoshitake 等 (1995 )认为聚氨酯的热分解开始于
200 ℃左右，分子主链上的氨基甲酸酯和取代脲在
C—O 键处先断裂成硬段和软段，即异氰酸酯和多
元醇，然后硬、软段再进一步热解。
图 3 表明，在失重率 40%以内时，PU 的热稳定
性随着 R 值的增大而减小。但图 4 表明，它们的热
分解历程有较大不同，呈现有规律性变化。随着 R
211
第 4 期 张亚东等: 木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征
图 2 SOB，ESO，SOP 和 PU 的红外光谱
Fig． 2 FTIR spectra of SBO，ESO，SOP and PU
图 3 不同 R 值的聚氨酯 TG 曲线
Fig． 3 TG curves of polyurethane with different R
值的增加，第 1 阶段的分解速度越来越快，第 2 阶段
的分解速度越来越慢，而第 3 阶段基本一致。聚氨
图 4 不同 R 值的聚氨酯 DTG 曲线
Fig． 4 DTG curves of polyurethane with different R
酯链段结构的热分解温度在200 ℃左右，而软段中
的聚酯结构在 280 ～ 380 ℃才开始热解，所以不同
PU 的初始分解温度不同，此时，氨基甲酸酯链段先
断裂分成硬段和软段，随即硬段开始热分解。PU-1
到 PU-5 的硬段比例逐渐增加，故图 4 中对应的失重
速率相应增加，说明其热稳定性能是逐渐降低的。
当温度升高到甘油三酸酯中聚酯软段分解温度时，
软段比例高的 PU 失重速率增大，呈现与第 1 阶段
相反的趋势。当软段分解结束时，即进入第 3 分解
阶段，前 2 个阶段分解产生的小分子进行最后一次
热解。以上现象说明从 PU-1 到 PU-5，由于 R 值的
增大，PU 硬段含量增加，SOP 含量减小，热稳定性逐
渐变差。SOP 用量越大的异氰酸酯，热稳定性越好。
2. 2 SOP /PEG /PAPI 胶黏剂的合成
从以上试验可以发现，单纯用 SOP 作为多元
醇，与 PAPI 反应制备的异氰酸酯胶黏剂，在胶接强
度和贮存期方面都表现不够理想，故考虑添加聚醚
多元醇来提高这些性能。
2. 2. 1 SOP 用量对胶黏剂的影响 以 R = 7，使用
羟值为 117 mg KOH·g － 1的 SOP 合成异氰酸酯胶黏
剂，考察 SOP /PEG-400 不同羟基摩尔比对胶黏剂性
能的影响。
由表 4 可知，在使用的多元醇中添加 PEG-400，
对胶黏剂性能有很大影响。随着 SOP 使用比例的
增加，胶液黏度逐渐增加，而游离—NCO、贮存期和
最终 CPS 都呈下降趋势。在 R 值一定的情况下，黏
度的增大主要是由于 SOP 用量的增加。由于 SOP
具有体形结构，大大提高了聚氨酯分子的交联度，从
而黏度增加，贮存期相对减小。这一特点在摩尔比
高于 20%时表现得更加明显。游离—NCO 逐渐减
小，主要是由于 SOP 与 PEG-400 的分子质量不同引
起的，提供相同数量的羟基，需要 SOP 的质量要比
PEG-400 多 1 倍。如前所述，由于交联度的增加，整
个分子结构更趋向于体形，削弱了在主链方向上的
聚合反应数量，使得分子链段长度相对减小，故胶接
强度下降。另外黏度的增大也会导致胶液渗透能力
下降，不能充分与基材内部接触，胶接强度也会
降低。
表 4 SOP 用量对异氰酸酯胶黏剂性能的影响①
Tab． 4 The effect of different value of SOP on the
properties of isocyanate adhesive
胶种 Adhesives PU-0 PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5
n( SOP-OH) :
n( PEG-OH) (% )
0 5 10 20 40 60
黏度 Viscosity /
(mPa·s)
116 131 140 186 280 584
NCO(wt% ) 17. 79 17. 57 17. 51 17. 04 16. 12 15. 53
最终 CPS Final
CPS / MPa
21. 72 20. 04 18. 2 17. 52 17. 0 17. 08
贮存期 Storage
life /month
＞ 3 ＞ 3 ＞ 3 ＞ 3 2. 6 2
! PU-0 的 湿 循 环 CPS 为 9. 55 MPa。 The wet circulation
compression strength of PU-0 was 9. 55 MPa．
311
林 业 科 学 49 卷
2. 2. 2 TGA 分析 将表 4 中所合成的胶黏剂置于
空气中固化，并对固化产物进行热重分析。由图 5
可知，不同 SOP 用量合成的 PU 的热重曲线基本相
同，但失重率在 5%时的温度有较大变化。从 PU-0
到 PU-5，该温度分别为 197，239，240，241，230，
221℃，呈先增大后减小的趋势，说明 SOP 的用量对
聚氨酯的热稳定性有一定影响。这是由于聚酯型聚
氨酯比聚醚型聚氨酯的热稳性要好 (江怡等，
2006)，在添加 SOP 后，分解温度提高。但是 SOP 用
量进一步增加时，软段中除了原先的 PEG-400 结
构，还有相当数量的 SOP，进一步打乱了氨基甲酸酯
链段排列的有序性，微相分离程度的提高，故温度降
低(赵孝彬等，2002)。
图 5 不同 SOP 用量的聚氨酯 TG 曲线
Fig． 5 TG curves of polyurethane with different value of SOP
图 6 不同 SOP 用量的聚氨酯 DTG 曲线
Fig． 6 DTG curves of polyurethane with
different value of SOP
对于图 6，SOP 的用量对 PU 的分解阶段有较
大影响。随着 SOP 用量的增加，PU 的第 2 个热解
过程失重速率逐渐降低，第 3 个热解过程愈加明显，
失重速率逐渐增大。SOP 用量最多的 PU-5 的主要
热分解历程由 3 个转变成 2 个阶段，这基本上与图
4 展现的规律一致，说明 SOP 的使用及用量对 PU
的热稳定性有较大影响。
2. 2. 3 羟值对胶黏剂的影响 以 R = 7、SOP-OH /
PEG-OH 摩尔比 20%合成异氰酸酯胶黏剂，考察使
用不同羟值的 SOP 对胶黏剂性能的影响。
如表 5 所示，胶液黏度变化不大，且贮存期都在
3 个月以上，说明在该组试验条件下，由于 SOP 用量
较小，其结构特点对聚氨酯分子链段形态影响不明
显，故对黏度和贮存期影响不大。而干、湿态胶接强
度随羟值增大有减小趋势，这是由于 SOP 分子质量
相近，当摩尔比一定时，羟值越小，所需质量就越大，
聚氨酯链段中引入甘油三酸酯分子就越多，其中的
酯键有利于增加的 PU 干强度 ( Ivan et al．，2000;
Narine et al．，2007)，而脂肪族链、悬吊链的疏水效
应对 PU 湿循环强度的增加贡献较大。PU-1 湿循环
强度比表 4 的 PU-0 提高 26. 01%，此时的胶黏剂耐
水性明显提高。
表 5 SOP 羟值对异氰酸酯胶黏剂性能的影响
Tab． 5 The effect of different hydroxyl value SOP
on the properties of isocyanate adhesive
胶种 Adhesives PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5
SOP 羟值
Hydroxyl value
of SOP /
(mgKOH·g － 1 )
69 89 98 111 117
f( SOP-OH) 1. 16 1. 54 1. 70 1. 96 2. 10
黏度 Viscosity /
(mPa·s)
147 141 165 172 186
NCO(wt% ) 16. 19 16. 68 16. 71 16. 91 17. 04
最终 CPS Final
CPS /MPa
21. 06 20. 19 20. 70 18. 85 17. 52
湿循环 CPS Wet
circulation CPS /MPa
12. 04 10. 87 9. 91 8. 35 8. 18
贮存期 Storage
life /month
＞ 3 ＞ 3 ＞ 3 ＞ 3 ＞ 3
图 7 SOP /PEG 合成的 PU 红外光谱
Fig． 7 FTIR spectra of PU by SOP /PEG
2. 2. 4 FTIR 谱图分析 将表 5 中所合成的胶黏剂
置于空气中固化，并对固化产物进行红外分析，如图
7 所示。2 926 cm － 1峰位是亚甲基双肩吸收峰。从
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第 4 期 张亚东等: 木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征
PU-5 到 PU-1，2 930 cm － 1峰强度逐渐增强，双肩峰
形态越来越明显，这是由于引入的 SOP 越来越多，
亚甲基链段数量和长度逐渐增加。与此同时，1 706
cm － 1峰处的 SOP 中酯结构的 C O 吸收峰也相应
增强。
2. 2. 5 TGA 分析 将表 5 中所合成的胶黏剂置于
空气中固化，并对固化产物进行热重分析，见图 8、
9。与图 5、6 对比发现，PU 的 DTG 曲线变化不大，
说明不同羟值的 SOP 对 PU 的热分解历程影响不
大，而 TG 曲线变化主要是分解前期。表 6 表达了
PU 不同失重率下的温度。由表 6 可知，各失重率点
的温度都呈现先减小后增大的趋势，特别是对于失
图 8 不同 SOP 羟值的聚氨酯 TG 曲线
Fig． 8 TG curves of polyurethane with different hydroxyl value of SOP
图 9 不同 SOP 羟值的聚氨酯 DTG 曲线
Fig． 9 DTG curves of polyurethane with different
hydroxyl value of SOP
表 6 SOP 羟值对 PU 热稳定性的影响!
Tab． 6 The effect of different hydroxyl value SOP
on the thermal properties of PU
胶种 Adhesives PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5
5% /℃ 197. 6 181. 6 207. 9 227. 6 197
10% /℃ 273. 6 262. 8 280. 3 287. 6 267. 6
50% /℃ 393. 2 394. 1 395. 3 401. 4 393. 6
Onset /℃ 296. 6 297. 2 297. 2 297. 2 293. 5
!PU － 0 是在表 4 中合成的。PU － 0 was synthesized in Tab． 4．
重 5%时的温度。从 PU-1 到 PU-5，SOP 的羟值逐渐
增大，引入的 SOP 质量比例在减少，PU 中耐热的酯
基结构随之减少，所以从总体来看，失重温度趋势是
下降的。但随着羟值的增加，黏度稍有上升，氨基甲
酸酯分子的交联程度越来越大，这使得聚氨酯的失
重温度又有上升的趋势。PU-1 到 PU-5 各点温度均
比 PU-0 温度高。
3 结论与讨论
1) 通过 FTIR 谱图分析可知，SOP 中的—OH 可
与—NCO 发生反应，制备的聚氨酯具有异氰酸酯和
甘油三酸酯的普遍结构。
2) SOP /PAPI 中添加 PEG-400 后，胶接强度和
贮存期等性能得到明显提高，且 SOP 的用量、羟值
都对胶黏剂的胶接强度、贮存期、耐水性和热稳性有
重要影响。
3) 羟值在 70 ～ 90 mgKOH·g － 1、官能度在
1. 36 ～ 1. 76 之间、SOP 与 PEG 比例在较低的范围
内，SOP 用量越多，制备的胶黏剂在贮存期就较长，
干、湿态强度和热稳定性方面也都有较大的提高。
这是由于甘油三酸酯分子借助羟基与异氰酸酯的反
应，既能嵌入到氨基甲酸酯链段中，又不至于过分交
联，导致黏度增加，微相区分离，使胶黏剂贮存期和
强度降低。
4) 当 SOP 羟值为 69 mgKOH·g － 1、SOP-OH /
PEG-OH 摩尔比为 20%、R = 7、固含量为 80%时，制
备的异氰酸酯胶黏剂最终 CPS 达到 21. 06 MPa，贮
存期大于 3 个月，其中，湿循环 CPS 达到 12. 04
MPa，比纯 PEG /PAPI 体系提高 26. 01%，热稳定性
能也有显著提高。
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(责任编辑 石红青)
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