车用水性聚氨酯胶黏剂及其发展
（本文作者肖九梅，摘自《上海染料》第49卷第1期2021年2月）
0 引言
聚氨酯胶黏剂具有优良的粘接性、柔韧性、耐油性、耐冲击性、耐磨性、耐低温性等特性；其品种繁多，分子结构可调性强，粘接适用范围广。随着环保法规的健全以及环保意识的不断增强，溶剂型车用胶黏剂将会逐渐被环保型胶黏剂，如水性胶黏剂所取代。尤其是水性汽车胶黏剂的推广应用已势在必行。
1 水性聚氨酯胶黏剂在汽车领域中的普及推广势在必行
水性聚氨酯胶黏剂是指聚氨酯以水为介质，体系中不含或含有很少的有机溶剂。因其具有高粘接强度和剥离强度，耐冲击性、耐超低温性、耐油性和耐磨性好等优点，故应用面越来越广。通过对水性聚氨酯胶黏剂进行检测，我们得知，相比溶剂型聚氨酯胶黏剂，水性聚氨酯胶黏剂的挥发性有机化合物(VOC)检测指标更低，更符合人们的对环保的需求。
汽车行业是仅次于房地产行业的第二大行业，我国正在从汽车大国走向汽车强国，在外资、合资品牌的主导下，中国本土品牌也在快速发展。从客户的需求方面来讲，安全、舒适、节约、美观、时尚等特点已成为消费趋势，中国汽车出口同比增长较快，继续呈现较快增长态势。随着中国汽车工业的高速发展和人们生活水平的提升，中国汽车市场一片繁荣，形成了强大的竞争市场，供应充足。所以，人们在注重汽车安全、驾驶感的同时，更加关注汽车室内空气质量，不能容忍有刺激性气味，更加重视生活品质。
进入21世纪以来，汽车产业的三大主题是绿色环保、轻量化和安全性。围绕着绿色环保的主题，如何有效地管控汽车内VOC已经成为了各大汽车主机厂、配件厂和原材料厂商重点关注的课题。针对汽车内VOC的管控，我国相继出台了一系列的法规及标准，这说明我们国家对汽车内VOC的管控越来越具体，越来越严格。过去一直使用溶剂型黏剂对汽车内饰用泡沫背衬乙烯基塑料、织物与纤维板和其他硬质基材进行粘接，而溶剂型胶黏剂正是车内VOC最主要的来源之一，随着环保法规的健全以及人们环保意识的增强，溶剂型汽车胶黏将会逐渐被环保型胶黏剂所取代，尤其是水性汽车用水性聚氨酯胶黏剂车胶黏剂的推广和应用势在必行。
聚氨酯胶黏剂是分子链中含有氨酯基(一 NHCOO-)和或异氰酸酯基(NCO)类的胶黏剂。聚氨酯由于具有优良的弹性、耐低温性、耐磨性、耐化学药品和对各种基材良好的黏附性等特点，而广泛应用于涂料、胶黏剂、油墨等领域。以往在胶黏剂和涂料产品中，溶剂型产品占较大比例。但是溶剂型聚氨酯由于含有挥发性有机化合物而污染环境，使其应用受到限制。水性胶黏剂通过表面吸收水分来完成干固或粘接的。胶黏剂中的生固体淀粉，在糊线上胶化吸收水分。粘接时间约为几秒钟至1min。水分逐渐地被周围的空气和纸纤维吸收。这种传统的胶黏剂一般用于瓦楞纸板生产线，能立即产生坚固的粘接效果。
水性聚氨酯胶黏剂是指汽车顶棚、地板、地毯、仪表板、门板等内饰件的粘接，以水作为分散介质，不但具有接近溶剂型聚氨酯胶黏剂的优异性能，而且不燃、无毒、无公害，是在世界环境意识日益增加的大背景下兴起的一类新型胶黏剂。其喷涂等加工方便，在较低的温度下被热活化，对基材有良好的粘接性，具有较高的初始粘接强度、较高的最终粘接强度、良好的耐潮湿、耐增塑剂性能和耐热性能。此外，双组分水性聚氨酯胶黏剂还被应用于车扶手等部件的包覆，包边工艺要求胶黏剂能快速建立初粘性，防止应力起翘，但同时又要求胶黏剂热活化后有较长的开放时间，以适应手工包边较长的操作时间的要求，因此对水性聚氨酯胶黏剂的性能提出了更高的要求，不同聚氨酯分散体的选择和搭配对平衡胶黏剂的综合性能显得至关重要。
随着汽车轻量化发展，环保型无溶剂聚氨酯胶黏剂在汽车领域中的应用越来越广泛，在汽车车身面板、顶棚、座舱顶盖等部位越来越多地使用了轻量化的塑料件，如玻纤增强塑料和片状模塑复合材料，但由于其材料的特殊性，不能使用传统焊接技术与车身构架组装，必须采用粘接技术，聚氨酯胶术与车身构架组装，必须采用粘接技术，聚氨酯胶黏剂就起到了很好的替代作用。随着我国汽车工业胶黏剂的迅速成长，汽车工业的产业升级离不开配套原材料的更新换代，汽车内饰用胶黏剂必然会迎来新的机遇和挑战。溶剂型聚氨酯胶黏剂作为传统的非环保的产品将逐渐被限制和取代，今后汽车胶黏剂的剂发展方向是环保、低VOC,车用水性聚氨酯胶粘剂拥有广阔的发展前景。汽车工业发达国家已将聚氨酯等复合材料用量作为衡量现代汽车设计与制造技术水平高低的一个标志，车用水性聚氨酯胶黏剂的普及和推广势在必行。
2 车用水性聚氨酯胶黏剂的功用特点
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯。水性聚氨酯具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。聚氨酯树脂的水性化已成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶黏剂、织物涂层整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂等。聚氨酯胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(一 NHCOO)或异氰酸酯基(NCO)的胶黏剂。聚氨酯胶黏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(一NH-C)，故聚氨酯胶强黏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。
聚氨酯胶黏剂具有优异的性能，并在许多领域内都得到了广泛的应用，是八大合成胶黏剂中的重要品种之一。聚氨酯胶黏剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性黏合领域，并具备优异的柔韧特性。
聚氨酯胶黏剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的黏合，它在基材之间形成具有软硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能。聚氨酯胶黏剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶黏剂。水性聚氨酯胶黏剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点，是聚氨酯胶黏剂的重点发展方向。无论哪种聚氨酯胶黏剂，都是体系中的异氰酸酯基团与体系内或者体系外含活泼氢的物质发生反应，生成聚氨酯基团或者聚脲，从而使得体系强度大大提高，实现粘接的目的。
聚氨酯预聚体的合成原料主要是低聚物多元醇和二异氰酸酯。低聚物多元醇通常分为聚醚多元醇和聚酯多元醇两类，由聚醚多元醇制得的预聚体有良好的水解稳定性，较好的柔韧性和延伸性，且耐低温性能好；而聚酯多元醇型预聚体内聚力大，粘接强度高。低聚物多元醇的相对分子质量和官能度对预聚体的性能有很大影响，在预聚体的分子中引入部分相对分子质量适量的三官能度聚醚，能增加预聚体的分子交联度，从而改善水性聚氨酯的耐水性。
与溶剂型聚氨酯胶黏剂相比，高性能水性聚氨酯胶黏剂具有以下特点：耐水、耐介质性好；粘接强度高，初粘力大；良好的贮存稳定性；耐冻融稳定性好，耐高温；干燥速度较快，低温成胶膜性良好：施工工艺佳；无溶剂，环保，能提供更安全的工作和使用环境：黏度低，且不随聚合物相对分子质量的改变有明显差异，因此，可通过提高水性聚氨酯的相对分子质量以提高其内聚强度和初粘强度；水性聚氨酯配方易调整，对各种基材，如PC、ABS的附着力与溶剂型聚氨酯相当，但对PP等基材的粘接必须做表面处理；干燥过程比溶剂型慢，耗能较大；投资成本低，无需溶剂回收和防火防爆设施。
大多数水性聚氨酯胶黏剂中不含一NCO基团，因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和黏附力进行固化。而溶剂型或无溶剂单组分及双组分聚氨酯胶黏剂可充分利用—NCO的反应、在粘接固化过程中增强粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羟基等基团，适宜条件下可参与反应使胶黏剂产生交联。附着力促进剂除了外加的高分子增稠剂外，影响水性聚氨酯黏度的重要因素还有离子电荷、核壳结构、乳液粒径等。聚合物分子上的离子及反离子(指溶液中的与聚氨酯主链、侧链中所含的离子基团极性相反的自由离子)越多，黏度越大，而固含量、聚氨酯树脂的相对分子质量、交联剂等因素对水性聚氨酯黏度的影响并不明显，这有利于提高聚氨酯的相对分子质量，以提高胶黏剂的内聚强度。与之相比，溶剂型聚氨酯胶黏剂黏度的主要影响因素有聚氨酯的相对分子质量、支化度、胶的浓度等。黏度是胶黏剂使用性能的一个重要参数，在相同的 固含量条件下，水性胶黏剂的黏度较溶剂型胶黏剂小。水性聚氨酯的黏度一般通过水溶性增稠剂及水来调整，而溶剂型胶黏剂可通过提高固含量、聚氨酯的相对分子质量或选择适宜溶剂来调整。由于水的挥发性比有机溶剂差，故水性聚氨酯胶黏剂的干燥较慢，并且由于水的表面张力大，对表面疏水性基材的润湿能力差。若大部分水分还未从粘接层、涂层挥发到空气中，或者被多孔性基材吸收就加热干燥，则不易得到连续性的胶层。水性聚氨酯胶黏剂可与多种水性树脂混合，以改进性能或降低成本。此时应注意离子型水性胶黏剂的离子性质和酸碱性的影响，否则可能引起凝聚。因受到聚合物之间的相容性或在某些溶剂中溶解性的影响，溶剂型聚氨酯胶黏剂只能与为数有限的其他树脂胶黏剂共混。水性聚氨酯胶黏剂气味小，操作方便，残胶易清理，而溶剂型聚氨酯胶黏剂在使用中有时还需消耗大量溶剂，清理不便。
3 水性聚氨酯胶黏剂的分类及合成方法
水性聚氨酯品种繁多，按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径<0.001μm,外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径0.001~0.1μm,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1μm,外观白浊)；依亲水性基团的电荷性质，水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中属阴离子型水性聚氨酯最为重要，分为羧酸型和磺酸型两大类。
依合成单体不同，水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族，或具体分为TDI型、HDI型等等。依产品包装形式不同，水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。
由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40多年，人们已研究出多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯的合成方法可以分为外乳化法和自乳化聚法。乳化法中分子链上引入含有少量不足以自乳化的水性链段或基团，或者完全不引入亲水性成分，要添加乳化剂并在强烈的搅拌下制成聚氨酯乳液或分散体；自乳化法则是在聚氨酯分子中引入亲水性基团或带有亲水性基团的扩链剂(即内乳化剂)，然后中和成盐，直接将其分散于水介质中，而无需乳化剂即可形成稳定的乳液。自乳化法又可以分为预聚体法、丙酮法、熔融分散法、端基保护法和酮亚胺-酮连氮法。其中预聚体法和丙酮法比较成熟。
整个水性聚氨酯合成过程可分为两个阶段：第一阶段为预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为1000的水性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。
大多数水性聚氨酯主要是采用自乳化法制备，以含亲水性基团的聚氨酯为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效地进入交联网络中，那么干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型聚氨酯涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量，因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用的范围。因此，常采用提高涂膜的交联密度来改善涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种：一种是在合成聚氨酯预聚物时，加入官能度大于2的多羟基化合物，直接生成交联聚氨酯预聚物，将上述预聚物很好地分散在水中，并扩链形成大分子，最后形成乳液。这种方法也叫“前交联法”，其缺点是易使预聚物黏度增大，而较难分散在水中，影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃，已成为提高水性聚氨酯物理机械性能和耐水性能的主要途径之一；另一种方法称为“外交联法”，采用带羧基的阴离聚氨酯乳液进行交联，交联反应发生在聚氨酯分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物，在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用聚氨酯乳液时加入，因其交联反应速率很快，短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可有效解决聚氨酯乳涂膜的亲水性问题，但因外加交联剂，组成双组涂饰剂给施工带来不便，此方法使用较少。
随着可持续发展的观念深入人心，环保越来越受到人们的重视，新型高品质汽车胶黏剂的创新、开发、应用已经成为汽车生产商日益重视的课题。
由于车辆涂装是汽车制造中的功耗大户，为了响应国家节能减排的号召，适应湿碰湿PVC(聚氯乙烯)材料也日益增多，大部分厂商的涂装车间不再设立PVC预烘干炉，所以这个情况也要求PVC密封材料(胶黏剂、车底抗石击涂料、裙边抗石击保护涂料)产品对胶黏剂有良好的适应性。适应低温、宽温域焊装的聚氨酯胶黏剂，为达到节能减排标准，所以焊装车间用的胶黏剂也要做出调整，最好能够在较低温或常温下既能固化，又能在不同的温度区域内主要性能依旧达标，聚氨酯胶黏剂因此越发受到大家的重视。
水性聚氨酯胶黏剂已开始出现并取代油性粘接、密封产品的趋势。使用水性聚氨酯涂料可以替换目前广泛使用的PVC塑料溶胶和车用的沥青基阻尼板。由于水性聚氨酯胶黏剂可为自干型或烘干型，阻尼系数比PVC、沥青材料高，对环境污染小，有较好的应用前景，能够满足目前国内大部分汽车生产制造商的需求，市场前景广阔。
国内外对水性聚氨酯的研究主要聚焦在对其改性，使其功能化，通过改性，增加材料的耐水性耐溶剂性等性能指标。改性方法主要有物理和化学乳液两种手段，通过接枝、嵌段、内、外交联其它聚合物材料，共混或形成互穿聚合物网络等方法进行改性常用的改性方法有以下几种：
1)丙烯酸酯改性。聚丙烯酸酯类产品优点在于耐候、耐水、耐溶剂、保光性比聚氨酯树脂突出，而在物理机械性能、弹性及粘接性能等方面逊色于聚氨酯树脂。因此两者具有很好的互补性。将丙烯酸酯用于水性聚氨酯乳液的改性是聚氨酯的发展趋势之一。目前较为流行的有共混交联反应法、乳液共聚法和复合乳液聚合法。
复合乳液聚合法有两种工艺：①互穿聚合网络。体系中至少有一个组分为交联结构，在分子水平上发生作用，如以丙烯酸酯单体作为合成聚氨酯预聚体的有机溶剂，然后再在聚氨酯乳液中进行聚合，即制得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液；②在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不饱和单体进行自由基聚合，形成所谓核壳型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的复合乳液。有人采用丙烯酸酯单体作、为聚氨酯溶剂制得IPN结构的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液，研究表明，制得的漆膜具有良好的耐水性及耐污染性。
2)有机硅改性。有机硅化合物属于半有机、半无机结构的高分子化合物，具有耐热性、耐水性、耐候性及透气性，其中两个最显著的特点是耐氧化性和低表面能，有机硅聚合物还能赋予涂层优异的柔顺性和爽滑丝绸感，因表面能差异而存在微相分离的Si–Si分子链会迁移到膜的表面，从而提高涂膜的综合性能。
4 车用水性聚氨酯胶黏剂的应用
水性聚氨酯胶黏剂不含溶剂，不会释放甲醛和苯，因此在使用时不会危害工人的身体健康，也不会危害乘车人的健康。水性聚氨酯胶黏剂性能优越，具有耐水性、耐介质性、粘接强度高、贮存稳定、低温度环境下成膜性能好、不可燃等特点，加上安全环保的优势，使之成为水性胶黏剂的主要发展方向之一。目前世界上超过1/3的汽车顶蓬内衬用胶黏剂都属于该类产品，与此同时，这种新型环保胶黏剂已经相继在国内汽车制造商生产的轿车上采用。在汽车内饰用水性聚氨酯胶黏剂的研制方面，欧洲、美国和日本走在世界前列。美国 Leung、Pak T等开发了适用于热成型层压工艺的水性聚氨胶黏剂，其粘接强度和耐热性能远高于目前使用的溶剂型胶黏剂或其他水性胶黏剂，可用于制造汽车仪表板、门板以及其他内饰件美国 Erode-Tanner公司开发了EVO-Tech385系列水性聚氨酯胶黏剂，能粘接的硬质基材为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚丙烯纤维板等，能粘接的软质基材包括织物、乙烯基塑料等，该胶黏剂具有耐高温、耐水、粘接强度高等性能，可用于汽车的仪表板、前车门、后车门和杂物箱等部位。日本针对水性聚氨酯胶黏剂初粘力小的问题，在聚氨酯中引入环氧树脂，成功地研制出具有良好初粘性的产品，最新研制的单组分和双组分水性聚氨酯胶黏剂已用于汽内饰。日本三洋化学工业公司开发了用于汽车内饰的离子型水性聚氨酯胶黏剂，其具有良好的粘接性和贮存稳定性，特别适用于PVC基材的粘接。
汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶黏剂是聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶黏剂。大多数水性聚氨酯为线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，相对分子质量较小，因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能较差，必须对其进行改性，以提高其性能。将聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脲酸酯配合制备汽车修补清漆，无需高速搅拌设备，易于混合，具有良好的黏附性能。汽车内饰件也是胶黏剂用量增长的一个领域。在过去相当长的一段时间内，研制和开发挡风玻璃专用聚氨酯胶黏剂被列入国家重点科技攻关项目。
水性聚氨酯虽然历史不长，但发展非常迅速。新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料，促进汽车用胶黏剂产量持续增长。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶黏剂，主要包括装配挡风玻璃用单组分湿固化聚氨酯胶黏剂、粘接玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料的结构胶黏剂、内装件用双组分聚氨酯胶黏剂及水性聚氨酯胶黏剂等。
传统的单组分湿气固化聚氨酯挡风玻璃胶黏剂除具有良好的粘接强度和冲击强度外，还具有耐老化、耐低湿、耐疲劳、耐水、耐油等特点，其中耐低温性和耐油性能尤突出。此外，它还具有使用方便、粘接强度高、堆积性能好等特性，应用在车窗玻璃、车身板件等装配中，粘接工艺简便，不仅增强了密封性、减少了振动，还能提高车身的整体刚性。其在使用过程中，通常要与清洗剂、玻璃底涂剂、漆面底涂酯剂配合使用。新型的聚氨酯挡风玻璃胶黏剂可以免去玻璃底涂剂。国外95%以上的汽车厂商采用车窗玻璃直接粘接工艺，在我国汽车生产中采用此种工艺不仅在中、高档轿车和豪华客车得以应用，在普及型乘用车上也同样得到了广泛使用。
国外生产挡风玻璃用聚氨酯胶黏剂的厂家较多，新型的高模量玻璃用聚氨酯胶黏剂的强度比原来提高2倍，高初始黏度玻璃用聚氨酯胶黏剂避免了玻璃的滑动偏移，低导电性玻璃用聚氨酯胶黏剂可以提高窗式收音天线的接受效果，预涂型玻璃用聚氨酯胶黏剂可以简化安装工艺等。聚氨酯类结构胶黏剂用于粘接豪华客车车身板件、行李舱板件、车前后蒙皮及其它车身部件，消除了车身蒙皮表面的焊点，使车身结构平整光滑。目前，我国轿车每辆用胶约20kg、中型车约16kg、重型车约22kg。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶黏剂主要有装配挡风玻璃(前挡风玻璃、侧挡风玻璃和后窗)用单组分湿固化工聚氨酯胶黏剂、汽车内饰件用胶黏剂和FRP(玻璃纤维增强塑料)面板材料用聚氨酯胶黏剂韧性优良、室温固化、粘接强度高、耐冲击性和耐化学品性能好、粘接材料范围广，因此聚氨酯胶黏剂已在美、日等国的汽车制造中获得了广泛的应用，成为汽车用主要胶种之一。目前聚氨酯胶黏剂的原料主要从国外进口。汽车工业的发展要求汽车构件轻量化，近年来，用轻质高强度的工程塑料代替钢板的技术发展很快，如玻璃纤维增强塑料和片状模塑复合材料(SMC)制造的车身面板和外装件(如车身顶篷、座舱顶盖等)已在美国、欧洲和日本相继得到广泛采用。但FRP和SC不能使用传统的焊接技术与车身构架进行组装，必采用粘接技术，因此，聚氨酯粘接工艺今后将获得更广泛的应用。
汽车内饰用泡沫背衬乙烯基塑料、织物与纤维板和其他硬质基材的粘接，过去一直使用溶剂型胶黏剂。但随着环保法规的日趋严格，世界各国大力开发了水性胶黏剂升级产品。成本和能耗高是水性聚氨酯胶黏剂扩大使用的障碍，近几年内还不能完全取代溶胶黏剂扩大使用的障碍，近几年内还不能完全取代溶剂型聚氨酯胶黏剂。目前发达国家正致力于水性聚氨酯胶黏剂的降本，提高性能的研究工作。
5 车用水性聚氨酯胶黏剂的发展前景和趋势
水性胶黏剂是以天然高分子或合成高分子为黏料，以水为溶剂或分散剂，取代对环境有污染的有毒的有机溶剂，而制备成的一种环境友好型胶黏剂。现有水性胶黏剂并非100%无溶剂，可能含有有限的挥发性有机化合物作为其水性介质的助剂，以便控制黏度或流动性。
胶黏剂是汽车生产中重要的工艺材料之一，其功能渗透在汽车制造过程的各个环节中，在汽车的结构增强、密封防锈、减振降噪、隔热消音、坚固防松、内外装饰，以及简化制造工艺、减轻车身重量、促进新型结构材料在汽车上的应用等方面起着特殊的作用。
随着汽车产品向环保节能、安全舒适、轻量化、低成本、长寿命和无公害的方向发展，新型高品质汽车胶黏剂的开发和应用已经成为汽车制造业亟待重视的创新课题。
为适应涂装车间的节能减排，适应湿碰湿工艺用的PVC材料也已开发并逐渐应用，新建汽车厂的涂装车间不再设立PVC预烘干炉，以提高生产效率，节约能源。这种工艺要求PVC密封材料(胶黏剂、车底抗石击涂料、裙边抗石击保护涂料)产品对中涂漆有良好的配套性。
零VOC水性聚氨酯、水性氯丁胶等可以广泛应用于汽车内饰件，各种环保材料的粘接，增加汽车舒适性。随着环保法规的健全以及环保意识的不断增强，溶剂型车用胶黏剂将会逐渐被环保型胶黏剂代替，水性汽车胶黏剂的推广应用势在必行。目前日本汽车胶黏剂已全部达到水性化，美国汽车胶黏剂已占60%，而我国仅为20%。在水性汽车胶黏剂中，聚氨酯胶黏剂为主要品种。
单纯的水性聚氨酯乳液在一些性能上还不尽人意，如耐高温性能不佳、耐水性差、初粘力低、干燥时间长和固化速度慢等缺点。为了改善水性聚氨酯乳液性能，使其应用范围更加广泛，就必须进行适当的改性。
水性聚氨酯虽然具有很多优良的性能，但是仍然有许多不足之处。首先，水性聚氨酯乳液固含量低导致干燥成膜速度慢、自增稠性差、初粘力低等缺点；
此外，水性聚氨酯乳液成膜后存在耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差、涂膜手感不佳等缺点。由于水性聚氨酯存在这些缺点，因此需要对其改性。国内外的改性方法主要有丙烯酸改性、环氧改性、有机硅有机氟改性、纳米材料改性、复合改性等。近些年来，水性聚氨酯的改性研究主要向着超支化预聚体改性、纳米纤维素改性等方向发展。
改性水性聚氨酯经过几十年的发展，已经成为制备胶黏剂的重要材料。尤其是在制造业高度发达的21世纪，对水性聚氨酯胶黏剂性能的要求也越发苛刻。
针对目前改性水性聚氨酯胶黏剂存在的不足，今后的工作主要聚焦在3个方面：1)高固含改性水性聚氨酯。市售改性水性聚氨酯胶黏剂固含量一般为15%~35%，这样既增加了运输和干燥的成本，又影响粘接性。因此设法提高其固含量成为国内外研究的热门课题。目前，高固含量水性聚氨酯的合成主要采用磺酸盐作为亲水扩链剂，也有将磺酸盐与羧酸盐混合作为亲水扩链剂。通过分子设计将离子基团(COOH)引入到分子链末端，从而制得低离子基团含量高固含的稳定水性聚氨酯，也为高固含量水性聚氨酯的开发提供了一种新的思路；2)UV固化改性水性聚氨酯胶黏剂。它以水为稀释剂，无毒、不易燃、环保，并且不含稀释单体，有利于提高涂膜对底材的黏附性，因此近年来得到蓬勃的发展；3)天然高分子改性水性聚氨酯。它用纳米纤维素进行改性，纤维素是自然界中最丰富的天然高分子材料之一，并且纳米纤维素具有较高的强度。因此，纳米纤维素改性水性聚氨酯不仅具有低成本的优势，而且还有很好的力学性能。
水性胶黏剂生产的进步为市场增长提供了契机，广泛应用于各种工业和商业领域，包括书籍、包装、胶带、纸张、地板、建筑、鞋业、汽车内外饰等领域。其应用市场主要集中在亚太、欧洲、北美、拉丁美洲、中东和非洲等地区。
亚太地区是水性胶黏剂的主要市场，随着汽车行业需求的增长，印度、巴西和中国等发展中国家由汽车行业驱动，促进了水性胶黏剂市场的发展。当下，由于全社会对环境保护和绿色发展的严格要求，同时随着技术和社会的进步，在环保上具有优势的水性胶黏剂最终必将大规模替代溶剂型胶黏剂。
随着环保法规的健全以及环保意识的不断增强，溶剂型车用胶黏剂将会逐渐被环保型胶黏剂，如水性胶黏剂所取代。尤其是水性汽车胶黏剂的推广和应用已势在必行。我国水性聚氨酯胶黏剂技术日趋成熟，应积极将其应用于汽车领域中。
6 结语
总之，聚氨酯胶黏剂以其优异的性能而广泛应用于各个领域，日渐成为人类生活中重要的合成材料。世界聚氨酯胶黏剂工业正向适应环境保护、安全卫生、资源回收等方向发展。水性聚氨酯胶黏剂工业也显示了较快的增长势头，技术开发也取得了很大的进展。随着聚氨酯用途的逐渐拓展和人类环保意识的不断增强，水性聚氨酯胶黏剂会扮演越来越重要的角色。
