水性聚氨酯胶粘剂(简称PU胶)是水性胶粘剂中的重要一类,以其优良的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性,近年来得到了迅速发展。 1水性PU胶的定义及分类 水性PU胶是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。其分类方法很多,按外观和粒径可分为3类,即聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液和分散液[1]。 1.1聚氨酯乳液 聚氨酯乳液是指水分散体中含有乳化剂的聚氨酯分散体系。可通过外乳化法制得。其粒径>0.1μm,外观白浊。由于这种聚氨酯不易溶于水,因此需通过强力搅拌,依靠剪切力和大量乳化剂作用将聚氨酯强制乳化分散于水中。大多数外乳化聚氨酯乳液的产品粒径粗大,且亲水性小分子乳化剂的残留,会影响固化后聚氨酯胶膜的性能,现在已经逐步向自乳化聚氨酯分散液方向发展。 1.2聚氨酯分散液 通常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体,或聚氨酯分散液,其粒径在0.001-0.1μm,外观半透明,可通过内乳化或自乳化法制得。采用带有成盐亲水基团的物质与预聚体的--NCO基团反应生成亲水的聚氨酯盐,这种聚氨酯盐不用加入乳化剂,经搅拌可直接分散于水中得到半透明分散体。根据聚氨酯分子中所引入的亲水基团的不同,又可将其分为阴离子型、阳离子型和非离子型。在成膜过程中水分逐渐被排除,其分子链问及离子基团间呈有规律的排布,不但存在静电作用和氢键力,而且分子之间还发生交联反应,形成网络结构。由于没有乳化剂的存在,这些粒子对机械搅拌、加热或稀释的敏感性不大,耐电解质;胶膜牢固且富有弹性,粘附力强。 1.3聚氨酯水溶液 聚氨酯水溶液是指所生成的聚氨酯分子溶于水中而形成的溶液。其粒径<0.001μm,外观透明,稳定性良好。但由于聚氨酯水溶液中聚合物的亲水性好,致使其胶膜的耐水性等性能比前2者差,而且工艺复杂,成本也较高,其应用受到了限制。 2水性聚氨酯胶粘剂的现状及应用 国外在20世纪50年代就开始了水性PU胶的研究,直到80年代才在技术上取得突破,90年代推向市场[2]。我国的研究始于20世纪70年代初,近年来研究工作十分活跃,但与国外水平相比,仍处于开发阶段[3]。 随着经济高速发展,环保要求越来越高,国内许多单位都积极投入到水性聚氨酯的研发中,据不完全统计,目前我国水性PU胶粘剂的科研、生产单位已有上百家。水性PU胶粘剂具有耐低温、柔韧性、粘接性能好、胶膜物性可调节范围宽等优点,已在植绒、多种层压制品的粘合(包括薄膜、织物、棉或化纤、无纺布、纸张、食品包装复合塑料薄膜等)、汽车内饰材料的粘接、木工、压敏胶、制鞋等领域得到广泛应用。 2.1植绒胶粘剂 水性聚氨酯具有优良的柔韧性,性能超过了丙烯酸乳液胶粘剂,可用作植绒胶。如许戈文[5]等人研制出的环氧改性聚氨酯阳离子乳液体系,其粘附力、耐水性、耐溶剂性、手感等方面性能优异。 水性聚氨酯胶粘剂(简称PU胶)是水性胶粘剂中的重要一类,以其优良的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性,近年来得到了迅速发展。 1水性PU胶的定义及分类 水性PU胶是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。其分类方法很多,按外观和粒径可分为3类,即聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液和分散液[1]。 1.1聚氨酯乳液 聚氨酯乳液是指水分散体中含有乳化剂的聚氨酯分散体系。可通过外乳化法制得。其粒径>0.1μm,外观白浊。由于这种聚氨酯不易溶于水,因此需通过强力搅拌,依靠剪切力和大量乳化剂作用将聚氨酯强制乳化分散于水中。大多数外乳化聚氨酯乳液的产品粒径粗大,且亲水性小分子乳化剂的残留,会影响固化后聚氨酯胶膜的性能,现在已经逐步向自乳化聚氨酯分散液方向发展。 1.2聚氨酯分散液 通常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体,或聚氨酯分散液,其粒径在0.001-0.1μm,外观半透明,可通过内乳化或自乳化法制得。采用带有成盐亲水基团的物质与预聚体的--NCO基团反应生成亲水的聚氨酯盐,这种聚氨酯盐不用加入乳化剂,经搅拌可直接分散于水中得到半透明分散体。根据聚氨酯分子中所引入的亲水基团的不同,又可将其分为阴离子型、阳离子型和非离子型。在成膜过程中水分逐渐被排除,其分子链问及离子基团间呈有规律的排布,不但存在静电作用和氢键力,而且分子之间还发生交联反应,形成网络结构。由于没有乳化剂的存在,这些粒子对机械搅拌、加热或稀释的敏感性不大,耐电解质;胶膜牢固且富有弹性,粘附力强。 1.3聚氨酯水溶液 聚氨酯水溶液是指所生成的聚氨酯分子溶于水中而形成的溶液。其粒径<0.001μm,外观透明,稳定性良好。但由于聚氨酯水溶液中聚合物的亲水性好,致使其胶膜的耐水性等性能比前2者差,而且工艺复杂,成本也较高,其应用受到了限制。 2水性聚氨酯胶粘剂的现状及应用 国外在20世纪50年代就开始了水性PU胶的研究,直到80年代才在技术上取得突破,90年代推向市场[2]。我国的研究始于20世纪70年代初,近年来研究工作十分活跃,但与国外水平相比,仍处于开发阶段[3]。 随着经济高速发展,环保要求越来越高,国内许多单位都积极投入到水性聚氨酯的研发中,据不完全统计,目前我国水性PU胶粘剂的科研、生产单位已有上百家。水性PU胶粘剂具有耐低温、柔韧性、粘接性能好、胶膜物性可调节范围宽等优点,已在植绒、多种层压制品的粘合(包括薄膜、织物、棉或化纤、无纺布、纸张、食品包装复合塑料薄膜等)、汽车内饰材料的粘接、木工、压敏胶、制鞋等领域得到广泛应用。 2.1植绒胶粘剂 水性聚氨酯具有优良的柔韧性,性能超过了丙烯酸乳液胶粘剂,可用作植绒胶。如许戈文[5]等人研制出的环氧改性聚氨酯阳离子乳液体系,其粘附力、耐水性、耐溶剂性、手感等方面性能优异。 |