水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展

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水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展

杜郢，代飞，沈千红

（江苏工业学院化工系，江苏常州２１３０１６）

摘要：简述了批性聚氨酯胶粘剂的定义，及其在植绒、多种层压制品、复合包装、禾材粘接、鞋用以及压敏胶等方面的应用。介绍了水性聚氨酯肢粘剂的研究现状及多种改性方法的技术特．董，如：丙烯酸酯玫性、环氧改性、聚硅氧烷改性、纳米材料复合改性等、指出了水性聚氨酯胶粘剂的发展方向。

关键词：水性聚氨酯；胶粘荆；琏性；应用

中图分类号：Ｈ）４３３４＋３２；田Ｑ４３６＋．５文献标识码：Ａ文章编号：１００ｌ一５９２２（２００７）０５一００３２一０４

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｜生、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特降，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聚氯酯乳液

聚氯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＞ｏ１批ｍ，外观白浊。由＝丁：这种聚氨醋不易溶于水，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捌的残留，会影响固化后聚氨酯胶膜的性能，现在已经逐步向自乳化集氨酯分散液方向发展。

１２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，或集氨酯分散液，其粒径在ｏ．∞１～０．１“ｍ，外观半透明，可通过内乳化戏自乳化法制得。采用带有成盐亲水基团的物质与预集体的一Ｎｃ０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，不但存在静屯作用和氢键力，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。

收稿日期：２∞７—０５一１０

作者简介：杜郢（１９５７一），女，高级工程师，从事胶粘剂、特种蜡切削液及油出化学等研究工作，发表论文３０余篇。

?３２－１．３聚氨酯水溶液

聚氨酯水溶液是指所生成的聚氨酯分手溶于水中而形成的溶液。其粒径＜０．００１“ｍ，外观透明，稳定件良好。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，其应用受到丁限制。

２水性聚氨酯胶粘荆的现状及应用

国外在２０世纪５０年代就开始了水性ＰＵ胶的研究，直剑８０年代才在技术上取得突破，９０年代推向市场”１。我国的研究始于２０世纪７０年代初，近年来研究工作卜分活跃．但与国外水平相比，仍处于开发阶段”Ｊ。

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、生产单位已有上昏家。水性Ｐｕ胶粘剂具有耐低温、柔韧性、粘接性能好、胶膜物眭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、术工、压敏胶、制鞋等领域得到广泛应用”Ｊ。２．１植绒胶粘剂

水性集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”ｏ等人研制出的环氧改性聚氨酯阳离子乳液体系，其粘附力、耐水悻、耐溶剂性、手感等方面性能优异。

２２层压制品及复合包装

聚氨酯胶粘剂中含有异氰酸酯基（一ＮｃＯ）和氨基甲酸酯基（一ＮＨｃ００一），与含有活性氧的材料有着优良的粘接力，还可与被粘材料产生氢键作用，使粘台更加牢固。聚氨酯胶牯荆的配方可调，胶层从柔性到刚性可任意调整，适台多种材料复合包装及层压复合的要求。另外由于胶膜气味小、无毒，特别适用于食品包装复合薄膜及装饰用复合胶粘剂。

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