水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革涂层中的制备和应用要点

水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革涂层中的制备和应用要点
水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革涂层中的制备和应用要点

水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革涂层中的制备和应用

摘要:以PTMEG2000和H12MDI为合成水性聚氨酯的主要原材料,并在在水性聚氨酯中引入了非离子链段,降低了羧酸型亲水性扩链剂的使用量,并且还探讨了交联剂和中和度对胶膜的耐水性和耐溶剂性的影响,从而使水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革应用中具备良好的耐水性和耐溶剂性。

关键词:水性非离子聚氨酯粘合剂;三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚;耐水;耐溶剂;水性合成革涂层

中图分类号文献标识码

前言

传统的PU合成革生产中,均采用含有甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮(MEK)、乙酸、乙酯和二甲基甲酰胺(DMF)等有机溶剂的PU树脂作为生产革品的基层和面层,这些溶剂,毒副作用大,不仅造成环境污染,危害身体,而且易燃易爆,极易引发火灾等事故。从源头上杜绝污染,对于PU革行业来说是势在必行。

水性生态合成革加工采用水性聚氨酯树脂代替溶剂型树脂为原料,通过制革生产线制得革成品。水性树脂不含有毒的有机化学溶剂,生产过程中挥发出来的气体是水蒸气,对人体、环境无危害,极大地降低了环境污染的治理费用。另外,采用水性树脂生产的合成革成品中没有任何毒性物残留,完全可以达到合成革环保的高要求。水性树脂具有耐水性、耐溶剂性、耐磨性、耐刮性、耐皱折性,透湿、透气性能,及与真皮一样的手感。相对于传统的溶剂型合成革,水性生态革是真正意义上的高科技环保产品。

用于合成革的水性聚氨酯粘合剂必须具有优良的耐水性,其膜放在水中,应具备永不变形、永不泛白变性的性能。合成革的耐水性要比耐溶剂性更为重要.因为合成革制品总会接触到雨水或水性物质.如果水性PU膜遇水变会泛白,物理性能下降,那么,就很难达到实际消费指标.而且,大部分合成革都要进行水揉纹,如果耐水性达不到要求,就揉不出饱满的花纹,严重时还会出现破皮现象。

本实验尝试在水性聚氨酯中引入非离子链段,降低羧酸型亲水性扩链剂的使用量,并且选择合适的多元醇和异氰酸酯的组合,从而使水性聚氨酯粘合剂具有良好的耐水性和耐溶剂性。

1 实验部分

1.1主要原料

序号名称产地

1 四氢呋喃醚二醇日本三菱

2 氢化苯基甲烷二异氰酸酯德国德固赛

3 辛酸亚锡北京化工三厂

4 三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚代理进口

5 二羟甲基丙酸江西南城红都化工

6 三羟甲基丙烷代理进口

7 N-甲基吡咯烷酮山东长信化学

8 丙酮北京东方

9 二甲氨基乙醇德国巴斯夫

10 去离子水

11 异佛尔酮二胺德国德固赛

1.2水性非离子聚氨酯粘合剂的制备

将真空脱水后的聚酯二元醇和异氰酸酯加入反应容器中,在机械搅拌下,温度85-90℃,反应1-2小时。降低反应体系温度至50-75℃,加入非离子扩链剂三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚,亲水性扩链剂二羟甲基丙酸,交联剂三羟甲基丙烷,催化剂辛酸亚锡,在机械搅拌下,温度75-85℃反应2-3小时,在此过程中视粘度加入适量N-甲基吡咯烷酮降低粘度,待反应生成的预聚体中异氰酸酯基团(-NCO)含量不再变化时,加入适量丙酮降粘,降温到45℃,在高剪切力下加入水,进行乳化,最后加入胺扩链剂异佛尔酮二胺,加入时间为5-10分钟进行分散,得到蓝光半透明或乳白兰光的水性非离子聚氨酯粘合剂。

1.3性能测试

1.3.1红外光谱分析

采用红外光谱仪,对水性非离子聚氨酯粘合剂的结构进行表征。

1.3.2粒径的测定

乳液粒径采用光散射法进行测试。

1.3.3胶膜的制备

用水平尺将可调水平台调至水平,把洗干净的模板置于水平台上。将试样(75±5)g 倒在模板上,并使其分布均匀,室温干燥。当乳液成膜外观呈透明状时,放入干燥箱,温度升至60℃~62℃,干燥4h。再将温度升至90℃~92℃,继续干燥2h,待模板冷却后,将膜轻轻放下,放入干燥器中备用。

1.3.4胶膜力学性能的测定

将胶膜用裁刀裁成长为40mm、宽为7mm哑铃状,用DL-电子拉力实验机测试,拉伸速度为500mm/min。

1.3.4胶膜耐水性的测定

将胶膜裁成2㎝×2㎝的正方形,测定样品质量(M1),浸泡在25℃左右的蒸馏水中,24h 后取出,用滤纸快速擦干表面,立即称取质量(M2),按下式计算吸水率。

W1= M2-M1/ M1×100

1.3.5胶膜耐碱性的测定

将胶膜裁成2㎝×2㎝的正方形,测定样品质量(M1),浸泡在25℃左右的10%NaOH溶液中,24h后取出,用滤纸快速擦干表面,立即称取质量(M2),按下式计算耐碱率。

W2= M2-M1/ M1×100

1.3.5胶膜耐溶剂性的测定

将胶膜裁成2㎝×2㎝的正方形,测定样品质量(M1),在体积分数为50%的甲苯溶液中浸泡24h后取出,用滤纸快速擦干表面,立即称取质量(M2),按下式计算耐溶剂率。

W3= M2-M1/ M1×100

1.3.6胶膜耐黄变紫外光的测定

裁剪胶膜一半用于比照对色,另一半用于检测,采用荧光紫外灯为光源,通过模拟自然阳光中的紫外辐射,对材料进行加速耐候性试验,以获得胶膜耐黄变的结果。

1.3.7乳液耐Ca2+的测定

取25g乳液加入到100g0.5%氯化钙溶液中,搅匀静置24小时,不破乳、不分层、不凝胶即表示钙离子稳定性通过。

2水性非离子聚氨酯粘合剂在合成革中的应用

2.1表1是水性非离子聚氨酯粘合剂与溶剂型聚氨酯产品的理化检测指标对比。

表1

产品水性非离子聚氨酯粘合剂溶剂II液型聚氨酯固含量(%)35 45

PH值7.6

硬度(邵氏A)33 35

拉伸强度(Mpa) 6.2 6.0

断裂伸长率(%)760 700

粘度(mpa.s)3000 3000

薄膜吸水率(%) 4.5 4.5 薄膜在10%NaOH溶液中

吸水率(%)

由表1可知水性非离子聚氨酯粘合剂与溶剂型聚氨酯相比,在物理性能上与溶剂型聚氨酯的性能相仿。

2.2表2是水性非离子聚氨酯粘合剂与溶剂II液型聚氨酯产品在合成革离型纸干法移膜中作为粘合剂在不同的条件下应用的结果对比。

表2 实验条件

产品编号检测项目

结果

条件1 条件2 条件3

I II I II I II

色牢度

干擦 4 4 4 4 4 4

湿擦 4 4 4 4 4 4

耐曲折常温12万次不裂不裂不裂不裂不裂不裂低温-20℃

4万次

不裂不裂不裂不裂

不裂不裂

TABER耐磨200转不破不破不破不破不破不破

常规剥离径向Kg/cm 4.28 4.26 4.24 4.26 4.06 4.05 纬向Kg/cm 4.15 4.15 4.31 4.11 3.60 3.50

耐水解剥离

12H纬向

Kg/cm

4.29 4.28 4.10 4.08

3.45 3.48

24H纬向

Kg/cm

3.68 3.66 3.96 3.87

3.05 3.03

透气性优异一般优异一般优异一般注1:实验条件1:三涂涂覆量:0.30mm ;生产速度:2.5m/min;1.4HD-3000高密度合成革基布。

实验条件2:三涂涂覆量:0.25mm ;生产速度:3.5m/min ;1.4HD-3000高密度合成革基布。

实验条件3:三涂涂覆量:0.20mm ;生产速度:4.0m/min ; 1.4HD-3000高密度合成革基布。

注2:产品编号I为水性非离子聚氨酯粘合剂;产品编号II为溶剂II液型聚氨酯。

由以上实验结果该水性非离子聚氨酯粘合剂具有非常好的粘着性和渗透性,耐溶剂和耐

水性优异,成膜无色透明,薄而柔软,耐光性和透气性优异,在水性合成革的离型纸干法刮

涂中作为粘结层使用,一方面能保证树脂与基布有良好的粘结,同时又防止树脂在刮涂过程

中过度渗入基布层而影响合成革的柔软和丰满的手感。

3结果和讨论

3.1 水性非离子聚氨酯粘合剂胶膜的红外表征和粒径分布图 水性非离子聚氨酯粘合剂的红外光谱如图1所示。

图1的红外光谱图中:3300cm -1

处为氨基甲酸酯或脲键上氢键化-NH 伸缩振动产生的伸缩振动峰;2800~3000cm -1的峰为-CH 2-的特征吸收峰;谱图上没有出现2275cm -1

处的–NCO 的特征吸收峰,表明体系中的-N CO 完全反应无残留;1723cm -1

左右处为氨基甲酸酯中-CO 的伸缩振动峰;1 537cm -1左右为-NH 的弯曲振动峰;1226cm -1

左右为氨基甲酸酯中-C-O 键的振动吸收峰, 750cm -1

处为醚键C-O-C 的振动吸收峰。

因此,可以确定所得的产物是非离子脂肪族水分散聚氨酯。

图1: 水性非离子聚氨酯粘合剂的红外光谱图

02004006008001000

246810

12141618色差

照射时间(h)

水性非离子聚氨酯粘合剂的粒径分布如图2、图3、图4所示。

图2水性非离子聚氨酯粘合剂通过强度的大小分布来表示的粒径大小分布曲线图

图3水性非离子聚氨酯粘合剂通过体积分布来表示的粒径大小分布曲线图

图4 水性非离子聚氨酯粘合剂通过数目分布来表示的粒径大小分布曲线图

3.2 不同低聚物多元醇对水性非离子聚氨酯粘合剂性能的影响

分别用PTMEG2000,PHA2000,PPG2000及PCL2000作为不同软段,以H12MDI为硬段材料,固定-NCO/-OH之比,交联剂用量,及亲水基团含量,合成系列PU的性能比较见表3、表4。

表3不同多元醇对胶膜机械性能的影响比较

多元醇种类

拉伸

强度/MPa

断裂

伸长率/%

吸甲苯率/% 吸水率/% 耐碱率%

PTMEG 2000 29.56 750 134 7.3 4.2

PHA2000 28.64 680 113 24.0 25.3

PPG2000 20.47 650 327 11.2 12.3

PCL2000 28.97 700 110 23.0 22.6 注:PTMEG 2000 聚四氢呋喃醚二醇

PHA2000 1.6-己二醇-己二酸聚酯

PPG2000 聚氧化丙烯二醇

PCL2000 聚己内酯二醇

表4 不同多元醇制成的聚氨酯乳液稳定性及胶膜变化的对比

多元醇种类初始乳液外

乳液放置3个

乳液放置半年

乳液放置一年

以后

胶膜放置半年后

变化

PTMEG 2000 乳白蓝光乳

乳白蓝光乳

乳白蓝光乳液乳白蓝光乳液无变化

PHA2000 乳白蓝光乳

乳液变白并

有浑浊沉降

上部是水层,

下部是白色沉

————无变化

PPG2000 乳白蓝光乳

乳白蓝光乳

乳白蓝光乳液乳白蓝光乳液无变化

PCL2000 乳白蓝光乳

乳白蓝光乳

乳液继续沉降

上部是水层,

下部是白色沉

膜结晶

表3、表4可见,PTMEG和PPG因为分子结构中含有醚键,具有良好的耐水解性,乳液的放置稳定期长,而PHA和PCL因为分子结构中含有易水解的酯基,所以乳液易降解,稳定期短。聚四氢呋喃型聚醚多元醇是端基为伯羟基的线型或支化的特种聚醚多元醇。由于它高性能规整链段结构,能赋予聚氨酯材料优异的低温柔韧性、耐磨性、耐水解、耐霉菌、机械强度高、回弹性能优异。而对于PHA,由于含有大量的极性较大的酯基基团,很容易与水结合形成氢键,在水分子的作用下,聚氨酯分子之间相互作用,分子间距离增大,从而破坏大分子结构,导致力学性能下降。因此,我们在实验中选择了综合性能好的PTMEG2000作为合成水性非离子聚氨酯胶黏剂的多元醇原料。

3. 3不同异氰酸酯对水性非离子聚氨酯粘合剂的影响

以PTMEG2000为多元醇组分,分别用H12MDI、IPDI及HDI作为不同硬段,固定-NCO/-OH之比,交联剂用量,及亲水基团含量,合成系列PU的性能比较见表5

表5不同异氰酸酯对乳液和胶膜的影响

-NCO 类型拉伸

强度

/MPa

伸长率/%

乳液

外观

吸甲苯率

/%

吸水率/% 耐碱率%

H12MDI 29.56 750 蓝光透明134 7.3 4.2 IPDI 23.21 720 蓝光透明253 24.0 25.3 HDI 24.36 680 蓝光透明327 28.2 30.3

由表5可知,H12MDI由于分子中有两个环己基,是对称性的二异氰酸酯,分子结构规整性好,所以用它制得的聚氨酯耐高温,物理强度更高,综合性能更好。

3.4异氰酸酯指数(NCO/OH值)对水性聚氨酯粘合剂的影响

—NCO基团和—OH基团预聚反应的摩尔比对合成的聚氨酯乳液性能有重要影响,实验中以H12MDI为硬段材料,固定乳液配方中的PTMEG2000的用量和三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚的含量(3.4%)以及二羟甲基丙酸(DMEA)的含量(1.4%)不变,并考察NCO/OH值对胶膜的影响。见表6.

表6不同NCO/OH对水性非离子聚氨酯粘合剂胶膜的影响

NCO/OH

值拉伸强度

/MPa

伸长率/% 吸甲苯率/% 吸水率/% 耐碱率%

1 29.56 750 134 7.3 4.2

2 32.64 600 125 7.0 3.6

4 38.87 560 113 6.

5 2.8

6 42.36 430 106 4.3 2.5

由表6可知:随着NCO/OH值的增加胶膜的吸水率下降, 拉伸强度增大, 断裂伸长率随之降低。因为NCO/OH值可以反映出聚氨酯分子中硬段与软段之比, 硬段比例增加使得聚氨酯的内聚能增大, 从而使得聚氨酯分子链的刚性增加柔性下降, 其宏观表现是乳胶膜的拉伸强度增大, 断裂伸长率变小。此外NCO/OH值的增大增强了硬段结晶微区的交联作用, 因此乳胶膜的力学性能得到提高, 同时胶膜疏水作用增强,吸水率下降。但是R值过大,胶膜的手感变硬,不能满足合成革制品的柔软手感的要求。

3.5不同非离子亲水性扩链剂对水性非离子聚氨酯粘合剂的影响

合成实验中固定PTMGE2000和H12MDI以及DMEA的用量,选择不同的非离子亲水性扩链剂,对非离子水分散聚氨酯乳液及胶膜的影响见表7。

表7 不同非离子亲水扩链剂对水性非离子聚氨酯粘合剂乳液及胶膜的影响

非离子扩链剂用量

/%

乳液外观

乳液粘度

/厘泊

乳液稳定性

耐钙性

/%

三羟甲 3.4 乳蓝光半透明10 半年后不分层,无沉淀通过

基丙烷单聚乙氧基甲醚

聚乙二醇400 14.5 水样透明250 三个月后自增稠,不流动絮凝29 水样透明2200 一个月后自增稠,不流动

不絮

凝,但

增稠

聚乙二醇600 12 水样透明240 三个月后自增稠,不流动絮凝25 水样透明2000 一个月后自增稠,不流动

不絮

凝,但

增稠

聚乙二醇1000

9 水样透明180 半年后自增稠,不流动絮凝20 水样透明1500 两个月后自增稠,不流动

不絮

凝,但

增稠

由表7可知,采用低分子量的聚乙二醇400、600、1000作为非离子亲水扩链剂,必须用量很高才能做出当时稳定的乳液,且乳液放置稳定期短,有自增稠现象,乳液的耐电解质虽然勉强通过,但成膜的耐水性极差,膜的物理性能很差,采用三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚在聚合物主链横向位置提供非离子链段,没有聚合物封端,在聚合物的主链的分布比较均匀,产品本身具有非常好的放置稳定性,配合适量的羧酸基扩链剂使用可以形成稳定的非离子水分散聚氨酯乳液,并且乳液具有很好的电解质和酸性介质的稳定性以及很好的物理性能。

3.6亲水扩链剂D M P A 用量对非离子水分散聚氨酯乳液的影响

DMPA的加入量对乳液及胶膜性能也有重要影响。表8是固定PTEMG2000和H12MDI及三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚的量,采用不同DMPA量对水性非离子聚氨酯粘合剂乳液及胶膜的影响。

表8 不同DMPA量对非离子水分散聚氨酯乳液及胶膜的影响

DMPA 加入量/% 乳液

外观

乳液粘度

/厘泊

乳液粒径

/μm

乳液

稳定性

乳液

耐钙性

胶膜

吸水率/%

1.0 雪白乳液7 78.2 放置有沉淀通过 4 1.4 乳白8 56.7 稳定通过 4.1 1.8 乳白蓝光10 51.3 稳定通过 4.5

2.4 蓝光透明200 48.2 稳定24小时后略有

凝絮物

10

3.4 蓝光透明600 40.4 稳定出现凝胶16.3 5.0 蓝光透明1000 35.1 稳定出现凝胶26.0

由表8可知,随着DMPA用量的增加,乳液外观由乳雪白色逐渐过渡到蓝光透明,乳液的平均粒径也逐渐减小。这是因为DMPA用量增加,为系统提供了更多的亲水基团,分子链的亲水性增大,聚氨酯更容易在水中分散,粒径就越小。同时随着DMPA用量的增大,水性聚氨酯乳液耐钙性降低,胶膜的吸水率显著增加。这是因为随着DMPA用量增加,水性聚氨酯分子链上的亲水性基团增多,极性基团含量增大,中和后生成水性聚氨酯亲水性增大,从而导致聚氨酯乳液耐钙性降低,胶膜的吸水率增大,耐水性降低。提高DMPA用量的同时,一方面增加了该分散体分子的亲水性,随着分子链中的离子含量的增加,分子链亲水性增加,提高了聚合物分子的水化作用,减少了分子链间的相互缠绕,有利于聚合物高微细分散;另一方面随分子链内离子基团的增加,各链段之间库仑力的作用也增加,导致粒径减小,虽然水分散液稳定性增加,但是大大降低了乳液的耐钙性能。综上所述,当DMPA的质量分数为1.4~1.8%时,乳液的综合性能较好。

3.7内交联剂三羟甲基丙烷(TMP)用量对水性非离子聚氨酯粘合剂的影响

目前大多数水性聚氨酯主要是由自乳化法制备,涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中,干燥形成的涂膜遇水易溶胀。因此,常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性和耐溶剂性。所以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。表9是固定PTEMG2000、H12MDI、三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚及DMPA的量,采用不同TMP的量对水性非离子聚氨酯粘合剂胶膜的影响。

表9 不同TMP量对水性非离子聚氨酯粘合剂胶膜的影响

TMP加入量

/% 拉伸强度

/MPa

伸长率/%

吸甲苯率

/%

吸水率/% 耐碱率%

0 29.56 760 134 8.5 5.0

0.5 29.42 753 139 7.5 4.5

1.0 30.59 745 130 7.3 4.3

1.5 31.24 740 121 7.0 4.2

2.0 3

3.67 700 115 6.9

4.0

2.5 38.12 620 100 6.8

3.8

3.0 40.36 500 95 6.5 3.6

由表9可知:随着TMP 用量即交联度的增加,膜的拉伸强度增加,断裂伸长率变小,耐水性和耐溶剂性明显改善。这是由于在无交联剂时,分子呈线性,分子链通过物理作用聚集在一起,在一定的外力作用下,分子间容易发生滑动,因此聚氨酯胶膜的抗拉强度低,断裂伸长率较大。三官能团TMP 的引入,使分子链间产生交联,随着交联程度的增加,胶膜的抗拉强度升高,断裂伸长率下降。但交联度过大,会给合成带来很大困难,合成时粘度大,消耗溶剂多,中和不易控制,因此,交联度应控制在一个合适的范围。

3.8 中和度对水性非离子聚氨酯粘合剂性能的影响

中和度指的是加入的碱量占完全中和羧基所需碱量的百分比。表9 和图5显示了当NCO/OH=1.3%、N-120=3.4%、w (DMPA ) =1.4%时,利用二甲氨基乙醇中和,不同中和度对非离子水分散聚氨酯乳液性能的影响。

表10 中和度对预聚物外观和水性非离子聚氨酯粘合剂乳液外观的影响 从表10可以看到,随着中和度逐渐增大,乳液外观由不透明趋向半透明。在中和度小于100% 时,预聚物外观为无色透明;在中和度大于100% 后,乳液外观处于蓝色透明状态,但是预聚物变成了浅黄色透明并有颜色加深的趋势。

图5 中和度对非离子水分散聚氨酯乳液粒径和胶膜吸水率的影响

项目 中和度/%

70 80 90 100 110 预聚物外观 无色透明 粘稠 无色透明 粘稠 无色透明 粘稠 无色透明 粘稠 浅黄色透明 粘稠 乳液外观

石灰水状有絮凝物

白色

乳白

乳白蓝光

蓝光

由图5可看出,随着中和度的增大,乳液粒径逐渐减小并趋于稳定。这是因为分散体中的亲水性影响了乳液的粒径。当中和度在70 % 一100 % 时,中和度增大的同时,聚合物链上的亲水基团也增加,导致聚合物分散体在水中分散更加容易,所以乳液粒径减小。由图5 还可以看出,当中和度在100% 一110% 时,水性聚氨酯胶膜的吸水率先逐渐降低,在中和度为100% 左右时达到最低值,随后吸水率则又呈升高的趋势。这可能是因为当中和度小于100 % 时,随着中和度的增大,乳液粒径减小,使成膜时粒子间堆砌紧密,分子链间由于不易滑动,活动能力下降,水分子较难由外向内渗透到胶膜中并在胶膜内部扩散,导致胶膜吸水率降低,耐水性提高。当中和度大于100% 时,过量的中和剂分散水性于聚氨酷大分子中可能成为杂质,使乳胶粒在成膜时相互融合性差,胶膜致密性下降,水分子反而容易由外向内渗透,造成胶膜吸水率又上升,耐水性下降。因而胶膜的吸水率又呈现上升的趋势。综上所述,利用二甲氨基乙醇作为中和剂,中和度在90% 一100 % 比较适宜,而中和度为100 % 时乳液的综合性能较好。 结论:

1、以PTMEG2000和H12MDI 为主要原料合成的水性聚氨酯具有良好的耐水性和耐溶剂性。

2、以三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚为提供水性聚氨酯的非离子链段,从而减少DMPA 的用量大大提高了非离子水分散聚氨酯粘合剂的耐水性、耐溶剂性。

3、交联剂(TMP)的引入,也能明显提高水性非离子聚氨酯粘合剂的耐水性和耐溶剂性。

4、中和度对提高水性非离子聚氨酯粘合剂的耐水性和耐溶剂性也有一定的影响。

80

90

100

110

50

60 70

80

90

100

110

中和度(%)

乳 液 的 粒 径/nm

2 3

4

5

6

7

率 %

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12、陆宇琛,罗筱烈等。不同分子量软链段的聚己内酯型聚氨酯扩链反应动力学研究,高等学校化学学报,2001,22(11):1919-1923

13、陈家华.皮花材料专题讨论—国产聚氨酯涂饰剂现状及发展前景[ J ]. 中国皮革, 2000, 29 ( 17) : 3 - 14.

14、李绍雄,刘益军. 聚氨酯胶粘剂[M ]. 北京:化学工业出版社, 2003.

15、丁海燕。聚氨酯皮革涂饰剂。皮革化工。2002.(4):8-10.

16、成膜温度对水性聚氨酯合成革涂层性能的影响。中国皮革,2013,3:28-31.

17、合成革水性聚氨酯树脂及水性生态合成革的研究现状和发展趋势。谢镇铭刘章平。2010水性聚氨酯行业年会,123-127.

水性聚氨酯的分类

水性聚氨酯的分类 由于聚氨酯原料和配方的多样性,水性聚氨酯开发40年左右的时间,人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多,可以按多种方法分类。 1.以外观分 水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液,其外观分类如表5所示。 表5 水性聚氨酯形态分类 2.按使用形式分 水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用,或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。若单独使用不能获得所需的性能,必须添加交联剂;或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能,在这些情况中,水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。 3.以亲水性基团的性质分 根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团,即是否属离子键聚合物(离聚物),水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。 (1)阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型,以侧链含离子基团的居多。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。 (2)阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的水性聚氨酯,绝大多数情况是季铵阳离子。而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主,叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用,形成亲水的铵离子。还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。 (3)非离子型水性聚氨酯,即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯的制备方法有:①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制乳化;②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团,亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯,亲水性基团一般是羟甲基。 (4)混合型聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。 4.以聚氨酯原料分 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等,分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的异氰酸酯原料分,可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分,如TDI型、HDI型,等等。 5.按聚氨酯树脂的整体结构划分 (1)按原料及结构可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯

水性聚氨酯涂料doc

水性聚氨酯涂料的特点及改性应用综述 学院:材料与化工学院 专业:高分子材料与工程 班级:110311班 姓名:李辽辽 学号:110311122 水性聚氨酯涂料的特点及改性应用综述 李辽辽 (班级:11班学号:110311122) 摘要:介绍水性聚氨酯涂料的分类、特点及其改性应用 关键字:水性聚氨酯涂料;改性;应用 0引言 聚氨酯(又称聚氨基甲酸酯)是指分子主链结构中含有氨基甲酸酯(-NH0COO-)重复单元的高分子聚合物,通常由多异氰酸酯与含活泼氢的聚多元醇反应生成。水性聚氨酯(WPU)是以水代替其他有机溶剂作为分散介质的聚氨酯体系,形成的WPU 乳液及其胶膜具有优异的机械性能、耐磨性、耐化学品性和耐老化性等特点,可广泛用于轻化纺织、皮革加工、涂料、建筑和造纸等行业。随着世界各国对环境保护的日益重视,越来越多的学者致力于水性聚氨酯涂料的开发,有效限制挥发性有机溶剂的毒害性。虽然水性聚氨酯具有一些优良的性能,但仍有许多不足之处。如硬度低、耐溶剂性差、表面光泽差、涂膜手感不佳等缺点。由于水性聚氨酯在实际应用中存在诸多问题,因此需要对其进行改性。其改性方法主要包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、多元改性等。 2水性聚氨酯涂料的特点与分类 2.1水性聚氨酯涂料的特点[1] 水性聚氨酯涂料是以水为介质的二元胶态体系。它不含或含很少量的有机溶剂,粒径小于0.1nm,具有较好的分散稳定性,不仅保留了传统的溶剂型聚氨酯涂料的一些优良性能,而且还具有生产成本低、安全不燃烧、不污染环境、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点,对纸张、木材、纤维板、塑料薄膜、金属、玻璃和皮革等均有良好的粘附性。 2.2水性聚氨酯涂料的分类 目前的水性聚氨酯主要包括单组分水性聚氨酯涂料、双组分水性聚氨酯涂料和特种涂料三大类。 2.2.1单组分水性聚氨酯涂料 单组分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料具有良好的贮存稳定性、涂膜机械性能、耐水性、耐溶剂性及耐老化性能,而且与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近,是水性聚氨酯涂料的一个重要发展方向。目前的品种主要包括热固型聚氨酯涂料和含封闭异氰酸酯的水性聚氨酯涂料等几个品种:a.热固型聚氨酯涂料。交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解稳定性。聚氨酯水分散体在应用时与少量外加交联剂混合组成的体系叫热固型水性聚氨酯涂料,也叫做外交联水性聚氨酯涂料。b.含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯涂料。该涂料的成膜原料由多异氰酸酯组分和含羟基组分两部分组成。多异氰酸酯被苯酚或其它含单官能团的活泼氢原子的化合物所封闭,因此两部分可以合装而不反应,成为单组分涂料,并具有良好的贮藏稳定性。c.室温固化水性聚氨酯涂料。对于某些热敏基材和大型制件,不能采用加热的方式交联,必须采用室温交联的水性聚氨酯涂料。通过与水分散性多异氰酸酯结合,可以改进水性端羟基聚氨酯预聚物/丙烯

水性聚氨酯配制方法

1.低聚物多元醇:聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等 水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多,有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低温柔顺性好,耐水性较好,且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的价格比聚酯二醇低,因此,我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好,惟其价格较高,限制了它的广泛应用。 聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好,但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差,故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯,其贮存稳定期较短。但通过采用耐水解性聚酯多元醇,可以提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水解性。国外的聚氨酯乳液胶粘剂及涂料的主流产品是聚酯型的。脂肪族非规整结构聚酯的柔顺性也较好,规整结构的结晶性聚酯二醇制备的单组分聚氨酯乳液胶粘剂,胶层经热活化粘接,初始强度较高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯对金属、RET等材料的粘接力高,内聚强度大。 其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等,都可用于水性聚氨酯胶粘剂的制备。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐热性好,易结晶,由于价格高,限制了它的广泛应用。 2.异氰酸酯:TDI、MDI、IPDI、HDI等 制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯,以及TDI、MDI、HDI:MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯,耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好,因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成,而我国受原料品种及价格的限制,大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。 多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。 3.扩链剂:1,4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等 水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂,其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种,除了这类特种扩链剂外,经常还使用1,4—丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高,可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺,在乳化分散的同时进行扩链反应。 4.水:蒸馏水、离子水 水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质,为了防止自来水中的Ca2+、寸+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响,用于制备水性聚氨酯胶粘剂的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质,水还是重要的反应性原料,合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主,在聚氨酯预聚体分散与水的同时,水也参与扩链。由于水或二胺的扩链,实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯—脲乳液(分散液),聚氨酯—脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力,脲键的耐水性比氨酯键好。

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理剖析

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 1.湿固化机理: 湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶: 将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方 3.1配方1: 聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 3.2配方2: 聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI 315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。

水性聚氨酯防水涂料

水性聚氨酯防水涂料 产品介绍 单组份水性聚氨酯防水涂料(YF-SJ)是以水性聚氨酯树脂为基料,并以水为分散介质的高科技涂料,是通过交联改性聚合物含有封闭异氨酸脂的水性聚合物涂料,具有良好的贮存稳定性、涂膜机械性、耐水性、耐溶剂性及耐老化性,是当前市场适用于各类工程的最佳防水涂料。该涂料无溶剂污染,加水固化,使用方便。 产品特点 ◇ 延伸性能优,抗拉强度高,耐高低温,耐老化,耐腐蚀。 ◇固体含量高达65%,成膜率大,单位面积用料少。 ◇无溶剂挥发,无毒无味无污染,特别适用于饮水工程,是100%的环保产品。 ◇ 可添加颜料,做成各种颜色,以满足客户要求,达到防水装饰效果。 ◇ 使用时可加10%的水做固化剂;可添加砂子做成防滑层;可添加橡胶粉末做成防渗漏密封剂;也可添加轻质的空心填料做隔热保温层,均不会影响其防水效果。 适用范围 1、工业与民用建筑的平、斜屋面及各种不规则的屋面,特别是要求带装饰性的屋面及运动场。 2、地铁、隧道、通道、水池、伸缩缝、施工缝、变形缝、天沟及各种水利工程的防渗和密封。

3、可作建筑物裂缝的修补,膨胀结合处的密封。 4、可作防腐地坪、防腐池及管道的外防腐、隔热、保温。 产品性能 指标\等级Ⅰ Ⅱ 拉伸强度MPa≥ 1.9 2.45 断裂延伸率%≥ 550 450 撕裂延伸率N/mm≥ 12 14 固体含量%≥ 65 低温弯折性℃≤ -40 表干时间(h)≤ 12 实干时间(h)≤ 24 施工工艺要点: 1. 基面要求干净,无杂物,无油污,坚固,无起砂,有裂缝缺陷应先进行修复,阴阳角做成圆弧;金属表层须先除锈。 2.材料准备:使用前要先将涂料搅拌均匀,不要有沉淀,然后再加10%的清洁水搅拌均匀即可。 3. 可用刮涂法或机械喷涂施工。平面的防水工程涂刮一道即可成型并达到所需的厚度,立面的防水工程需先涂一道非常薄的涂层,以防流挂,再在基层上一次性施工成设计所需厚度。 4. 如需刮涂第二遍,需在上道涂层完全固化后方可进行(约24小时后)。 5. 铺贴保护层或饰面材料,需在涂膜完全固化后进行。施工时应防

水性聚氨酯胶解析(一)

水性聚氨酯胶解析(一) 2009-11-21 23:08 水性聚氨酯胶解析 水性聚氨酯胶的发展概况 水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径<0.001um,外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ,外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液,区分并不严格。实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。 由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性。近10多年来,保护地球环境舆论压力与日俱增,一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规,这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。 水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。 聚氨酯从30年代开始发展,而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究,如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水,用二元胺扩链,合成了聚氨酯乳液。当时,聚氨酯材料科学刚刚起步,水性聚氨酯还未受到重视,到了六、七十年代,对水性聚氨酯的研究开发才开始

迅速发展,1967年首次出现于美国市场,1972年已能大批量生产。70-80年代,美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应,如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列,日本大日本油墨公司的Hydran HW 及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液CVC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。 在水性类胶粘剂中,我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。有柔韧性好等特点,有较大的发展前途。水性聚氨酯胶粘剂的性能特点 1.与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂除了上述的无溶剂臭味、无污染等优点外,还具有下述特点。 (1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团,因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。而溶剂型或无溶剂单组分及双组分聚氨酯胶粘剂可充分利用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,使胶粘剂产生交联。 (2)除了外加的高分子增稠剂外,影响水性聚氨酯粘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,粘度越大;而固体含量(浓度)、聚氨酯树脂的分子量、交联剂等因素对水性聚氨酯粘度的影响并不明显,这有利于聚氨酯的高分子量化,以提高胶粘剂的内聚强度。与之相比,溶剂型聚氨酯胶粘剂的粘度的主要影响因素有聚氨酯的分子量、支化度、胶的浓

水性聚氨酯涂料的特点与分类

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水性聚氨酯涂料的 特 点与分类
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一、水性聚氨酯涂料的特点
水性聚氨酯涂料是以水为介质的二元胶态体系。它不 含或含很少量的有机溶剂,粒径小于 0. 1nm, 具有较好的 分散稳定性, 不仅保留了传统的溶剂型聚氨酯涂料的一些 优良性能, 而且还具有生产成本低、安全不燃烧、 不污染 环境、 不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点,对纸 张、 木材、纤维板、塑料薄膜、金属、玻璃和皮革等均有 良好的粘附性。
料。 通过交联改性的水性聚氨酯涂料具有良好的贮存稳定 性、 涂膜机械性能、耐水性、 耐溶剂性及耐老化性能,而 且与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近,是水性聚氨酯 涂料的一个重要发展方向。 目前的品种主要包括热固型聚 氨酯涂料和含封闭异氰酸酯的水性聚氨酯涂料等几个品 种: a. 热固型聚氨酯涂料。 交联的聚氨酯能增加其耐溶 剂性及水解稳定性。 聚氨酯水分散体在应用时与少量外加 交联剂混合组成的体系叫热固型水性聚氨酯涂料,也叫做 外交联水性聚氨酯涂料。 b. 含封闭异氨酸酯的水性聚氨酯涂料。 该涂料的成 膜原料由多异氰酸酯组分和含羟基组分两部分组成。 多 异氰酸酯被苯酚或其它含单官能团的活泼氢原子的化合物 所封闭, 因此两部分可以合装而不反应, 成为单组分涂料, 并具有良好的贮藏稳定性。
二、水性聚氨酯涂料的分类
目前的水性聚氨酯主要包括单组分水性聚氨酯涂料、 双组分水性聚氨酯涂料和特种涂料三大类。 1. 单组分水性聚氨酯涂料。 单组分水性聚氨酯涂料 是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂
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环 球 聚 氨 酯 网 w w w . p u w o r ld . c o m
c. 室温固化水性聚氨酯涂料。 对于某些热敏基材和

水性聚氨酯膜(WPU)

水性聚氨酯薄膜 一、透气膜 膜性材料在现代人类社会活动中占有举足轻重的地位。 我们常见的膜材:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(PA)、聚酯( PET)等,除了一些传统的性能如轻薄、柔软、透明或着色、阻隔、防护等功能可以满足人们日益增长的需求外,一些新的功能性膜材正在改变人们的生活。具有透气功能的膜性材料是其中重要的增长极。 目前具有透气功能的材料有: 1.微孔透气膜 微孔型透气薄膜的结构是靠牵伸两种不相容组分如在聚合物中加入无机微粒而形成的。其结构中存在很多像毛细管一样的微孔。这些微孔构成了允许气体通过的通道,但由于外界的液体液滴的直径大于微孔的直径所以不能通过。 这类膜材的代表有PE透气膜:此种透气膜以聚烯烃树脂为载体,加入微细特殊填充料(如CaCO3)后用流延冷辊成型法挤出而成,经纵向拉伸处理后,具有独特的微孔结构。这些以高密度分布在薄膜表面的特殊结构微孔,使薄膜既能阻隔液体水的渗漏,又能让水蒸汽等气体分子通过。该薄膜的原材料主要由基本树脂(LLDPE+LDPE、HDPE、EVA或PP)和无机填充物(CaCO3含量在45%~50%之间)组成。在湿度90%、37℃的条件下测量,水蒸气透气率(WVTR)可达到500~5000g/m2(24h),耐水压(60~200cm水柱)。在通常情况下,该薄膜的温度比非透气性薄膜低1.0~1.5℃,手感柔软(与自然的棉制品相似),吸附力强。 图1 微孔透气膜及微孔透气膜电镜图 2.分子透气膜 分子薄膜是致密的无微孔薄膜,由简单的挤出吹膜或其他的工艺技术生产,然后贴附到织物上的。水气在分子薄膜上的渗透过程可称为“主动扩散”过程。这与气球中的氦气渗出的过程类似。渗透物附着在高浓度的一边,利用存在的压力差扩散渗透到薄膜的另一边。对于分子薄膜,聚合物的化学结构和薄膜的厚度是决定渗透力的主要因素 这类膜材的代表有PU透气膜:又称聚氨酯透气膜,主要采用挤出、压延和吹塑等工艺来制备,由于聚氨酯分子结构的特点,人们可以通过调节聚氨酯嵌段成分比例改变其弹性、硬度和亲水性。因此聚氨酯薄膜同聚氨酯弹性体一样具有卓越的高张力、高拉力、防水透气

聚氨酯胶的配方设计

聚氨酯胶的配方设计 胶粘剂的设计是以获得最终使用性能为目的,对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性),固化条件及粘接强度,耐热性,耐化学品性,耐久性等性能要求。 1.聚氨酯分子设计——结构与性能聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料,例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体,泡沫材料,聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度,机械性能,耐久性,耐低温性,耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构,所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识,有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系。 2. 从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物、多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇、扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺、水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂,从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种。 (1).由上述原料直接配制最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合,直接使用,这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小,初粘力小,有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低, 实用价值不大,并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大,挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPlDesmodur RDesmodur RFCoronate L等可用作异氰酸酯原料。不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂例如 1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好,这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大; (2)由聚醚(或聚酯)或及水,多异氰酸酯,催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂,粘合剂,用于保温材料等的粘接制造等,有一定的实用价值。 (2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性如上所述,由于大多数低聚物多元醇的分子量较低,并且TDI挥发毒性大,MDI常温下为固态,直接配成胶一般性能较差,故为了提高胶粘剂的初始粘度,缩短产生一定粘接强度所需的时间,通常把聚醚或聚酯多元醇

水性聚氨酯发展概况

水性聚氨酯发展概况 水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径< 0.001um,外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0. 1 ,外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液,区分并不严格。实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性。近10多年来,保护地球环境舆论压力与日俱增,一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规,这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。聚氨酯从30年代开始发展,而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究,如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水,用二元胺扩链,合成了聚氨酯乳液。当时,聚氨酯材料科学刚刚起步,水性聚氨酯还未受到重视,到了六、七十年代,对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展,1967年首次出现于美国市场,1972年已能大批量生产。7 0-80年代,美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应,如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列,日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液C VC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。在水性类胶粘剂中,我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。有柔韧性好等特点,有较大的发展前途。水性聚氨酯的分类由于聚氨酯原料和配方的多样性,水性聚氨酯开发40年左右的时间,人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多,可以按多种方法分类。1.以外观分水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液,其外观分类如表5所示。表5 水性聚氨酯形态分类 -----------------------------------------------------名称水溶液分散液乳液状态溶解—胶体分散分散外观透 明半透明乳白白浊粒径,um <0.001 100-1000 0.001-0.1分子量数千-20万>0.1 >5000------------------------------------------------------ 2.按使用形式分水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用,或无需交

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 湿固化型聚氨酯胶 1.湿固化机理:湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶:将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份

双组分水性聚氨酯胶粘剂的制备与性能

双组分水性聚氨酯胶黏剂的合成及表征 郑延清1*,邹友思 2 (1.闽江学院化学与化学工程系,福建福州350108; 2.厦门大学材料学院,福建厦门361005) 摘要:以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二 醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了双组分水性聚氨酯的多元醇组 分作为A组分。考虑到溶解性,反应活性,工业成本等因素,本文从小分子二元醇(如乙二醇,丙二醇,丁二醇,一缩乙二醇等),小分子三元醇(甘油),小分子四 元醇(季戊四醇),聚乙二醇(相对分子质量从200到2000),聚丙二醇(相对分子 质量从300到2000)等数十种醇类化合物中,反复试验,再三筛选,最后确定以聚 乙二醇-800和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体为原料合成了亲水性多异氰酸酯 固化剂作为B组分。将A、B组分混合配制,得到了双组分水性聚氨酯胶黏剂。通 过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、粘度、吸水率、粘接强度、离心稳定性等 性能测试,分别对A、B组分合成的关键步骤及影响产物性能的各种因素进行了探讨。结果表明,当DMPA、BDO、TMP的质量分数分别为6%、4%、3%时,多元醇 组分的外观、稳定性、粘接强度等性能较好;选择聚乙二醇作为亲水组分对HDI三 聚体进行改性,且当其添加的质量分数为11%及以上时,制备出的多异氰酸酯固化 剂组分具有较好的水分散性。 关键词:水性聚氨酯;胶黏剂;多元醇组分;固化剂;粘接强度 中途分类号:O 631 文章标志码:A 文章标号: 聚氨酯胶黏剂具有独特的软硬段结构,这种化学结构决定了它具有耐低温、耐磨、耐脆化、拉伸强度高、韧性、弹性好等优点[1-4]。传统的溶剂型聚氨酯胶黏剂以二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯等溶剂为分散介质,这些溶剂易燃易爆,挥发性和毒性较大,污染环境,危害操作者的身体健康。近年来,随着保护环境的舆论压力和人们的环保意识不断增强,一些发达国家制定了限制挥发性有机物(VOC)的法律法规,这些因素促进了*通信作者:yanqingz2115@https://www.360docs.net/doc/a74523795.html,

水性聚氨酯防水涂料

产品简介: 一、材料介绍 水性聚氨酯防水涂料是引进国外先进技术开发研制的高科技产品,本品属于环保型高分子聚合物弹性防水材料,产品无毒无味,具有良好的粘结和不透水性,对砂浆水泥基石面和石材,金属制品都有很强的粘附力,产品的化学性质稳定,能长期经受日光的照射,强度高,延伸率大,弹性好,防水效果好。 二、材料特点 1、单组份,冷施工,无毒无味,,使用安全。 2、可在潮湿(无明水)或干燥的基面上施工,涂层坚韧高弹。 3、对于砖石,砂浆,混凝土,金属,泡沫板,保温层等都有很强的粘附力。 4、施工安全,简单,工期短。 三、适用范围 产品适用于国家重点工程和一般防水工程,如屋面,彩钢瓦,地下室,人防工程,厨卫间,涵洞,隧道,桥梁,水池等工程,也可用于金属管道,车间地坪,水池等工程的防腐蚀及木地板,水泥板,石棉制品,玻璃钢制品,陶瓷制品,地砖等的粘接,也可用于建筑结构的嵌缝材料。 四、施工准备 1 材料及要求 (1)水性聚氨酯防水涂料,应具有出厂合格证及厂家产品的认证文件,并复验以下技术性能。 (2)辅助材料:

2 主要机具: (1)电动机具:电动搅拌器。 (2)手用工具:搅拌桶、小铁桶、小平铲、塑料或橡胶刮板、滚动刷、毛刷、弹簧秤、消防器材等。 3 作业条件: (1)防水层聚氨酯防水涂料冷作业施工,在地下水位较高的条件下涂刷防水层前,应先降低地下水位,做好排水处理,使地下水位降至防水层操作标高以下300mm,并保持到防水层施工完。 (2)涂刷防水层的基层应按设计抹好找平层,要求抹平、压光、坚实平整,不起砂,含水率低于9%,阴阳角处应抹成圆弧角。 (3)涂刷防水层前应将涂刷面上的尘土、杂物,残留的灰浆硬块,有突出的部分处理、清扫干净。 (4)涂刷水性聚氨酯不得在淋雨的条件下施工,施工的环境温度不应低于5℃。 五、操作工艺 1 工艺流程: 基层清理→涂刷底胶→涂膜防水层施工→做保护层 2 基层处理:涂刷防水层施工前,先将基层表面的杂物、砂浆硬块等清扫干净,并用干净的湿布擦一次,经检查基层无不平、空裂,起砂等缺陷,方可进行下道工序。 3涂膜防水层施工: (1)附加涂膜层:穿过墙、顶、地的管根部,地漏、排水口、阴阳角,变形缝并薄弱部位,应在涂膜层大面积施工前,先做好上述部位的增强涂层(附加层)。 附加涂层做法:是在涂膜附加层中铺设玻璃纤维布,涂膜操作时用板刷刮涂料驱除气泡,将玻璃纤维布紧密地粘贴在基层上,阴阳角部位一般为条形,管根为块形,三面角,应裁成块形布铺设,可多次涂刷涂膜。 (2)涂刷第一道涂膜:在前一道涂膜加固层的材料固化并干燥后,应先检查其附加层部位有无残留的气孔或气泡,如没有,即可涂刷第一层涂膜;如有气孔或气泡,则应用橡胶刮板将混合料用力压入气孔,局部再刷涂膜,然后进行第一层涂膜施工。 涂刮第一层聚氨酯涂膜防水材料,可用塑料或橡皮刮板均匀涂刮,力求厚度一致,在1.5mm 左右,即用量为2.2-3kg/m2。

聚氨酯胶粘剂制备工艺技术

1、一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂及包含该树脂的聚氨酯胶黏剂 2、耐高温油墨用聚氨酯胶黏剂的制备方法 3、一种阻燃耐水聚氨酯胶粘剂及其制备方法 4、无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 5、耐高温水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 6、一种豆油醇解物聚氨酯胶粘剂的生产方法 7、一种用于橡胶地砖的聚氨酯胶粘剂的制备方法 8、聚氨酯胶粘剂 9、聚氨酯胶辊 10、一种干式复合聚氨酯胶粘剂及其制造方法 11、一种鞋用聚氨酯胶黏剂及其制备方法 12、纳米聚氨酯胶粘剂及其制备工艺 13、一种聚氨酯胶粘剂粘贴墙体保温装饰一体化板材施工方法 14、一种圆织机梭子专用聚氨酯胶轮 15、一种纳米粒子改性的聚氨酯胶黏剂及其制备方法 16、双组份改性无水聚氨酯胶 17、冷轧用聚氨酯胶辊表面破损修复方法 18、一种用于复合软包装的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 19、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 20、改性聚氨酯及水性聚氨酯胶粘剂组合物 21、一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物 22、一种单组份高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 23、一种RFID天线基材用水性聚氨酯胶粘剂 24、一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法 25、聚氨酯输送带用乳液型水性聚氨酯胶黏剂及其合成方法 26、环保型低成本聚氨酯胶粘剂生产方法 27、低游离MDI单体双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂 28、一种高强度耐黄变弹性聚氨酯胶及其制备方法和应用 29、一种酚醛树脂-聚氨酯胶粘剂的制备方法 30、一种有机蒙脱土改性双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 31、一种长寿聚氨酯胶轮 32、植珠用水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 33、聚氨酯胶粘剂的制备方法 34、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制造方法 35、一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用 36、可常规喷涂风机叶片用聚氨酯胶衣组合物及其制备方法 37、阻燃及耐碱聚氨酯胶粘剂的制备方法 38、一种鞋用聚氨酯胶粒的配方 39、一种溶剂型双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 40、一种双组份聚氨酯胶及其制备方法 41、聚氨酯胶专用纳米碳酸钙的制备方法 42、一种单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 43、室外聚氨酯胶黏剂

水性聚氨酯胶黏剂国内外发展情况

1.国外研究进展 国外对聚氨酯的研究较早。 20 世纪 40 年代,德国的拜耳就建成了聚氨酯试验车间, 美国、英国于20 世纪 5 0 年代相继开始了工业化, 20 世纪 60 年代杜邦公司首次工业化生产了水性聚氨酯, 20 世纪 70年代以来德国对水性聚氨酯进行了大量的研究工作, 对自乳化稳定机理及相转变过程进行了描述与解释。 20 世纪 80 年代后 , 美国、日本、荷兰等国家开始生产和应用聚氨酯。由于合成技术的发展和性能的不断改进, 使水性聚氨酯进入飞速发展 阶段, 涉及的领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、胶黏剂等。进 入 21 世纪后, 聚氨酯的应用领域不断拓宽, 特别是世界范围内日 益高涨的环保要求, 更加快了水性聚氨酯工业的发展步伐。经过几十年的发展, 聚氨酯产品在汽车涂料、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平, 原料生产实现了规模化, 异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国公司( 如BASF, Bayer, H untsman,DuPONT 等)手中,他们在世界各地建立了特大规模(10万t/a以上)的生产装置,这对中国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展构成了一定威胁。国外水性聚氨酯胶黏剂的发展速度明显快于其他胶黏剂产品 , 且品种多、产量大。例如 : 拜耳公司U53 , U 54 等系列产品; 日本大日本油墨公司的H ydr an H W 及 AP 系列; 日本公司的聚氨酯乳液CV C36 及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂 CU 系列等 [ 5] 。这些胶黏剂一般都具有较好的初黏性、耐水性、耐温性。近年来环境保护的压力迫使一些

水性聚氨酯涂料的特点及分类

水性聚氨酯涂料的特点及分类 韩慧 (济南大学化学化工学院高材0803) 摘要:随着社会进步,人们保护环境的意识不断加强,发展绿色环保型涂料将成为今后的一个主要方向。聚氨酯防水涂料是反应型涂料的一种,其防水效果优良,在工程中得到了广泛应用。终述了水性聚氨酯涂料的特点及广泛应用,重点介绍了单组份水性聚氨酯涂料,双组份热固性水性聚氨酯涂料,水性改型聚氨酯涂料的性能特点及新发展。介绍了这三种涂料的制备方法及其在建筑、汽车、木器家具、皮革涂饰方面的应用,以及提高水性聚氨醋耐溶剂性耐水性和物理机械性能的固化交联技术。 关键字:水性聚氨酯涂料应用改性交联 CHARACTERISTICS AND CLASSIFY WATER BORNE POLYURETHANE COATINGS Han Hui University of Jinan College of Chemistry and Chemical Engineering Abstact:With the social progress and people to protect the environment consciousness constantly strengthen, the development of green environmental protection coating will become one of the main direction in the future. Polyurethane waterproof coating is a kind of reactive coatings, its waterproof effect in engineering, fine can be widely used. Eventually described the characteristics of waterborne polyurethane coating and widely used, mainly introduces the aggregate-organ, polyurethane coating of waterborne sex of two-component water-borne polyurethane coating, thermosetting waterborne retrofit pu coating performance features and new development. Introduces the three coating, the preparation methods and in building, automobile, wood furniture and leather coating ACTS the role of applications, as well as improving water-borne get together ammoniac vinegar nairongji sexual water resistance and physical and mechanical properties of curing crosslinking technology. ? Key words:The water-borne polyurethane coatings Apply Modified Crossling 1.水性聚氨酯涂料的特点 60年代末以来,随着发达国家居民的环保意识的增强和严格的环保法规,溶剂型涂料的用量成句年下降趋势,同时水性聚氨酯涂料的用量逐年增加。我国这番方面起步较晚,但这些年的努力依然颇有成效。水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料,以水为分散介质的一类涂料,具有生产成本低、不燃、无毒、不污染环境、节省有机溶剂等优点。此外,它还保留了传统的溶剂型聚氨酯涂料的一些优良性能,对纸张、木材、纤维板、塑料薄膜、金属、玻璃和皮革等均有良好的粘附性。水性与溶剂型聚氨酯树脂相比,其毒性小、保色性优异,但是不良的施工料件有可能影响成膜强度、弹性优于油性涂料,对个别溶剂的抵抗性不如油性涂料,粘结性广泛,对某些基质的粘结性不如油性涂料。在水性聚氨酯涂料中,交联水性聚氨酯涂料具有良好的储存稳定性、涂膜机械性能、耐水性、耐溶剂性及老化性能,而且与传统的双组份溶剂型聚氨酯涂料的性能相近,本文会介绍一些这方面的知识。 2.水性聚氨酯涂料的种类

热活化型水性聚氨酯胶粘剂简介

热活化型水性聚氨酯胶粘剂简介 1 应用 热活化型水性聚氨酯胶粘剂,在制鞋、食品包装、汽车内饰、烟包等行业应用广泛,尤其是汽车内饰方面。 2 基本组成 热活化水性聚氨酯胶粘剂主要由大分子多元醇、异氰酸酯、亲水扩链剂及少量有机溶剂组成。 图1 热活化型水性聚氨酯胶粘剂基本组成 大分子多元醇 一般采用聚酯多元醇,这也是核心原材料之一,相对也比较复杂。 异氰酸酯 IPDI、HDI、HMDI、TDI和MDI,对于热活化型水性聚氨酯胶粘剂,一般混合使用IPDI和HDI。若单独用HDI,产品初粘强度合适,但预聚体粘度大、产品耐热性差、终粘强度弱。

亲水扩链剂 DMPA或DMBA可以满足固含量低于45%的产品需求,若需进一步提高固含量,则需使用磺酸盐型亲水扩链剂。 有机溶剂 在预聚体法合成中一般会添加少量的高沸点溶剂来降低预聚体粘度,如N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺等。在丙酮法合成中则会加入较多量的丙酮,在乳化分散后再通过减压蒸馏脱除,这些回收的丙酮可以再重复利用,这样可以降低成本、减少排放。 3 粘接机理 有人称热活化型水性聚氨酯胶粘剂为水性聚氨酯热熔胶,这种叫法也有其合理性,至少从粘接机理上有一定的相似性。 图2 热熔胶粘接过程示意图 如图2所示,热熔胶常温下是固态,加热到熔融到一定程度能流动,涂布在待粘接表面后贴合、冷却。 而热活化型水性聚氨酯则是先涂布在待粘接表面,烘箱或常温干燥,此时成为无溶剂的固态,然后再加热活化、贴合,然后保温或冷却。

图3 热活化型水性聚氨酯粘接过程示意图 如图3所示。与热熔胶不同的是,在活化过程中,聚氨酯软链段部分从结晶态转变为非晶态,硬链段的物理交联仍然还在,聚氨酯分子链不发生相对滑移。简单的说,就是原来没有粘性的胶加热后产生粘性,然后可以与材料贴合。这个从不粘到粘的转变温度,也就是理论上的最低活化温度。 二、在汽车内饰里的应用 2012年3月1日,我国正式发布了《乘车内空气质量评价指南》GB/T27630-2011,对汽车内VOC 含量提出较严格的限制。 表1 汽车内VOC主要来源 如表1 所示,汽车内VOC最主要的来源是涂料和胶粘剂中的有机溶剂,在汽车内饰胶领域,各国汽车化工研究人员均花费相当大的精力进行环保型的水性胶粘剂的开发,一些著名的公司都纷纷推出自己的环保水性胶粘剂产品,如Sunstar、西卡、Forbo、中科力泰等。目前,水性胶粘剂已逐步在以下领域得到应用(包括但不局限于图4) 图4 热活化型水性聚氨酯在汽车内饰方面的应用 产品案例

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