NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响
水性聚氨酯基锂离子电池粘结剂的制备与性能
水性聚氨酯基锂离子电池粘结剂的制备与性能XIE Gong-shan;WANG Zhi-cheng;YUAN Ai-ning;BAO Jun-jie;HUANG Yi-ping;XU Ge-wen【摘要】以聚氧化丙烯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷聚乙二醇为主要原料制备水性聚氨酯(WPU),再以水性聚氨酯为粘结剂与磷酸铁锂(LiFePO4)和导电炭黑(SP)混合,得到正极膜片,通过循环、倍率等测试,研究以水性聚氨酯为粘结剂与以聚偏氟乙烯为粘结剂所组装的电池的电化学性能.研究表明,以水性聚氨酯为粘结剂按质量比m(LiFePO4):m(WPU):m(SP)=90:5:5调浆制备的正极膜所组装锂离子电池电化学性能最优,在0.2,1,2,3,5 C时,放电容量分别为162,131,105,90,69 mAh/g,以0.2 C倍率循环500次,容量保持率为78.8％.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)006【总页数】5页(P1317-1320,1325)【关键词】水性聚氨酯;锂离子电池;正极;粘结剂【作者】XIE Gong-shan;WANG Zhi-cheng;YUAN Ai-ning;BAO Jun-jie;HUANG Yi-ping;XU Ge-wen【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ15环保型锂离子电池广泛应用于便携式设备，被认为是电动汽车、混合动力电动汽车和智能电网的下一代动力源[1]。
锂离子电池电极主要材料是活性材料粉末、导电剂和聚合物粘结剂[2]。
粘结剂的性能对于电池的稳定性和循环倍率有非常大的影响。
目前，聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂被广泛用于商业电池，但存在价格昂贵、不易回收、需要使用挥发性有机溶剂进行加工等缺点[3]。
目前作为LiFePO4正极的水性粘结剂如聚丙烯酸(PAA)及其中和盐(PAALi，PAANa和PAAK)[4-5]、壳聚糖及其衍生物(CTS，CCTS和CN-CCTS)[6-7]、羧甲基纤维素锂或钠(CMCLi，CMCNa)[8]、丁苯橡胶(SBR)[9-10]和聚四氟乙烯(PTFE)[11-12]在电池性能方面都优于常规PVDF，电极的循环稳定性和电化学性能都有一定的改善，但是也都存在着一些不足，如CMCNa和PAA存在粘结强度不足、脆性大等问题，而壳聚糖的循环稳定性未能达到标准。
聚醚对水性聚氨酯乳液压敏胶性能的影响
黏结 ， 能代 替 目前 普遍 使用 的溶 剂 型压敏 胶 ， 具有
用较 多 。近年来 ， 氨酯 （ Ｕ） 聚 Ｐ 水乳 胶 的新 品 种不
Ｉ Ｄ ； 苯 甲 撑 二 异 氰 酸 酯 （ Ｉ ； 醚 Ｐ Ｉ二 ＭＤ ） 聚 ３ ０ 数 均 相 对 分 子 质 量 ３ ０ ０ 羟 值 （ ＯＨ）３ ３， ０ ， Ｋ ５
ｍｇ ｇ 聚 醚 ２ ０ 数 均 相 对 分 子 质 量 １０ ０ 羟 值 ／； １， ０ ，
摘 要 ： 聚 醚 ２ ０ 聚 醚 ３ ０ 二 羟 甲基 丙 酸 和 异 氟 尔 酮 二 异 氰 酸 酯为 主要 原 料 ， 用 自乳 化 法 合 成 了不 同 组 成 以 １、 ３、 采
的水 性 聚氨 酯 乳 液 压 敏 胶 。实 验 考 察 了 聚醚 ２０和 聚 醚 ３ ０以 及 混 合 聚 醚 对 乳 液 和 胶 膜 性 能 的 影 响 。通 过 １ ３ 粒 径 分 析 、 Ｓ 、 子 拉 力 试 验 机 等 测 试 手 段 对 产 物 的相 容 性 、 行 为 及 力 学 性 能 进 行 了表 征 ， 果 表 明 ： 软 Ｄ Ｃ电 热 结 当
（ ＫＯＨ）１ ０ｍｇ ｇ 二 羟 甲 基 丙 酸 （ ０ ／ ； ＤＭＰ ； 一 Ａ） １ 甲
断 出现 ， 能不 断提 高 ， 性 已在植 绒 、 多种层 压制 品 、
复 合 包 装 、 用 以及 压 敏 胶 等 方 面 得 到 广 泛 应 鞋
用 。 水 性 聚 氨 酯 （ ＰＵ） 粘 剂 克 服 了 以 上 几 种 ｗ 胶
聚氨酯dmf胶水粘结pu管不良原因
聚氨酯dmf胶水粘结pu管不良原因
聚氨酯（PU）是一种常用的合成材料，具有良好的耐磨性、
耐油性、耐溶剂性和耐腐蚀性。
DMF（二甲基甲酰胺）是一
种常用的有机溶剂。
如果聚氨酯DMF胶水粘结PU管不良，
可能有以下原因：
1. 脏污表面：粘接前，PU管和胶水的粘接表面应保持清洁和
干燥。
若表面有油脂、尘土或者其他污垢，会影响粘结效果。
2. 溶剂挥发不足：粘接过程中，DMF胶水中的溶剂需要挥发
干燥，从而使胶水形成强力的粘结。
如果溶剂挥发不足，胶水可能会泛黄或者粘度增加，从而影响粘结效果。
3. 不适合的温度：聚氨酯和DMF胶水的粘接过程需要在一定
的温度范围内进行。
如果温度过低，粘接效果可能会减弱。
如果温度过高，胶水的特性可能会发生变化，从而影响粘接效果。
4. 不适合的压力：粘接过程中施加的压力应该适中，过低的压力可能导致粘接表面接触不良，过高的压力可能使胶水挤出粘接部位，从而影响粘接效果。
5. 聚氨酯材料不适合使用DMF胶水：有些聚氨酯材料可能对DMF胶水不敏感或者不相容，导致粘接效果不佳。
在选择胶
水时，应注意胶水与材料的相容性。
以上是一些可能导致聚氨酯DMF胶水粘结PU管不良的原因，具体情况可能因材料和操作条件而有所差异。
为了得到良好的
粘结效果，建议在使用前仔细阅读并遵守DMF胶水和PU管的使用说明书，并根据需要进行适当的试验和调整。
聚氨酯胶粘剂固化速率影响因素
一、温度影响聚氨酯胶粘剂在固化的过程中，温度是一个非常重要的影响因素。
一般来说，温度越高，胶粘剂的固化速率越快。
这是因为温度升高可以增加分子的热运动能量，促进反应物分子的碰撞频率和反应速率。
然而，温度过高也会使得胶粘剂过早固化，导致操作不便或者产生不良的粘接效果。
在实际应用中，需要根据具体的胶粘剂种类和工作环境温度来合理控制固化温度，以达到最佳的固化速率。
二、湿度影响除了温度，湿度也是影响聚氨酯胶粘剂固化速率的重要因素之一。
一般来说，湿度较高会加快聚氨酯胶粘剂的固化速率。
这是因为湿度的增加可以促进固化反应中的水解和重组作用，从而加快固化速率。
但是，湿度过高也会导致胶粘剂中的水分过多，影响胶粘剂的使用效果。
在湿度控制方面，也需要根据具体情况进行合理的调节和控制。
三、固化剂影响固化剂的种类和用量也是影响聚氨酯胶粘剂固化速率的重要因素。
一般来说，采用不同种类和用量的固化剂会影响胶粘剂的固化速率和终固化性能。
在实际应用中需要根据具体的胶粘剂配方和使用要求，选择合适的固化剂种类和用量，以达到最佳的固化效果。
四、添加剂影响除了固化剂外，添加剂也是影响聚氨酯胶粘剂固化速率的重要因素。
不同种类和用量的添加剂会对胶粘剂的固化速率和性能产生不同程度的影响。
在实际应用中需要根据具体的使用要求，选择合适的添加剂种类和用量，以达到最佳的固化效果。
五、材料表面处理在使用聚氨酯胶粘剂进行粘接时，材料表面的处理也会影响胶粘剂的固化速率。
一般来说，对材料表面进行适当的处理可以提高胶粘剂的湿润性和渗透性，从而促进胶粘剂的固化速率。
在实际应用中需要根据具体的材料表面情况，进行合适的处理，以提高胶粘剂的固化效果。
六、工作环境因素工作环境因素也是影响聚氨酯胶粘剂固化速率的重要因素之一。
空气流通情况、工作温度、使用湿度等都会对胶粘剂的固化速率产生影响。
在实际应用中需要结合具体的工作环境因素，采取相应的措施，以达到最佳的固化效果。
聚氨酯胶粘剂的固化速率受多种因素的影响，包括温度、湿度、固化剂、添加剂、材料表面处理和工作环境因素等。
环保型水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能研究
３ ０卷 第 １ ２期
２０ ０ ８年 １ ０月
西
部
皮
革
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｗ ＥＳ ＴＬＥＡＨＴＥＲ
ＶｏＩ ０ Ｎｏ．２ ． ３ １ Ｏｔ． ０８ ｃ２０
环保型水性 聚氨酯胶粘剂 的合 成及性 能研 究
成 丰 郑海芳 ， ， 杨柳 涛 罗琳 谢秋 玉 李立新 ， ， ，
ｃ ｎｅ ｔ ｏ ｔｎ，Ｎ— ｔｙ 一 一 ｙ ｌ ｏ ｅ ｆ ｍｅｈ ｌ ２ ｐ ￣ｏｉ ｎ ＮＭＰ ｎ ｒｅｈ ｎ ｌ ｎ ｆＥＬ ｎ ｔｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅｏ ｔｒ ｏｎ ｄ ）ａ ｄ ｔｉｔ ａ ｏａ ｍｉ ｅ Ｔ Ａ１ｏ ｈ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆｗａｅｂ ｒ ｅ ｆ
关键 词 ： 水性 聚氨 酯 ； 粘 剂 ； 胶 环保 型 ； 能 性 中图分 类号 ：Ｓ ４ ． Ｔ ９ ３４ 文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ １ １ ０ （ ０ ８ １ — ０ ３ ０ １ ７ — ６ ２ ２ ０ ）２ ０ ０ — ５
Ｓ ｕｄ ｎ Ｓ ｎｔ ｓｓ ａ ｄ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌｙ ｒｅ ｌ ｔ ｙ ｏ ｙ ｈｅ ｉ ｎ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｆＥｎ ｉ ｏ ｍ ｎ ａ ｌ －ｆ ｉ ｎｄ ｙ
（． Ｊ 四川大学化学学院， 四川 成都 ６ ０６ ；． １０ ４２四川川化集 团成都望江化工厂 ， 四川 成都 ６０ ０ ） １ １９
摘 要： 以聚 乙二 醇（Ｅ Ｍｗ １０ ）异佛 尔酮二 异 氰 酸 酯（Ｐ Ｉ、，一 Ｐ Ｇ， ＝０ ０ 、 ＩＤ ）１ 丁二 醇 （ Ｄ 和二 羟 甲基 丙酸 ４ Ｂ Ｏ） （ ＭＰ 为主要 原料 制备 了一 系列环保 型 水性 聚氨 酯胶 粘剂 。讨论 了合 成条 件 、 ＭＰ 用量 、 一 Ｄ Ａ） Ｄ Ａ Ｎ 甲基吡 咯烷 酮 （ ＭＰ 和 三 乙醇胺 （Ｅ Ａ） Ｎ ） Ｔ Ｌ 对水 性聚氨 酯乳 液及其胶 膜性 能 的影 响 。 实验 结果表 明 ： 聚反 应 温 预 度 为 ６～ ５ ， ０ ７ 反应 时 间为 ４ ５ｈ Ｄ Ａ含 量在 ３８ ７６ｍｇｋ ～ ， ＭＰ ． ． ／ｇ可获得 比较稳 定 的乳 液 。随 着 Ｄ Ａ含 ～ ＭＰ 量 的增 加 ， 膜吸 水 率升 高 ， 液黏 度增 大 ， 离强度 先 增加 后 略 有 下 降 。 当 Ｄ Ａ含 量 为 ５ ／ｇ 胶 乳 剥 ＭＰ ． ｍｇ ７ ｋ 时 ， 离强度 达到 最 大值 ， 剥 乳液性 能 最佳 。 另外 ， ＭＰ和 Ｔ Ｌ Ｎ Ｅ Ａ对 乳液 和胶 膜性 能有提 高作 用。
DMPA胺化工艺制备水性聚氨酯
从图 2 可 知，在 聚 合 过 程 的 前 2 h，DMPA 胺 化 工 艺 的 w（ —NCO） % 值比有机锡催化的 w（ —NCO） % 值下降快，后半
2
李庆喜等： DMPA 胺化工艺制备水性聚氨酯
段则基本一 致，而 无 催 化 剂 工 艺 则 需 要 延 长 近 1 倍 的 时 间 w（ —NCO） % 值才能达到理论值。说明 DMPA 胺化后具有比 有机锡更强的催化作用。这主要是因为 DMPA 经胺化后生成 的铵盐对—NCO与—OH等活波氢具有催化作用，而且三乙胺 添加量比有机锡催化剂大很多，所以其具有更高的催化效率。 胺化工艺在聚合过程中不需再加入催化剂和 NMP 溶剂，具有 工艺简单，环境友好的优点。
开
发
Abstract： The title polyurethane aqueous dispersions （ PUD） containing no N － Methyl Pyrrolidone （ NMP） and organotin catalyst were prepared successfully with the aminated dimethylol propionic acid （ DMPA） as hydrophilic chain extender，and the effects of amination process on the preparation technology and properties of PUD were investigated． The structures and the properties of PUD films were characterized． It was found that the amination process provided advantages of simple，and environment － friendly performance，as well as could prepare PUD with excellent properties and avoid using both organotin catalysts and NMP solvents．
填料对聚氨酯胶粘剂的影响
填料对聚氨酯胶粘剂的影响
聚氨酯胶粘剂是一种常见的胶粘剂，由聚氨酯树脂与交联剂、稀释剂等组分配制而成。
聚氨酯胶粘剂具有胶黏性好、耐化学性、抗紫外线性能优异等特点，广泛应用于汽车、航
天航空、建筑等领域。
下面将详细介绍填料对聚氨酯胶粘剂的影响。
1. 填料类型
不同类型的填料对聚氨酯胶粘剂的性能有着不同的影响。
常见的填料有纤维素纤维、
硼酸盐、硅酸盐、碳黑、金属填料等。
这些填料可以改善聚氨酯胶粘剂的强度、硬度、粘度、热稳定性等性能。
2. 填料含量
填料含量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素。
适量的填料添加可以增加聚氨酯胶粘
剂的强度，改善其抗剥离能力和抗冲击性能。
过高的填料含量可能会导致聚氨酯胶粘剂的
粘度增加，降低流动性，使得涂敷困难。
3. 填料粒径
填料的粒径大小对聚氨酯胶粘剂的性能有着显著的影响。
一般来说，较细的填料能够
增加聚氨酯胶粘剂的表面积，提高其粘接效果。
较小的填料粒径还有助于提高聚氨酯胶粘
剂的流动性和粘度。
4. 填料形状
5. 填料表面特性
填料对聚氨酯胶粘剂的影响是多方面的。
选择合适的填料类型、填料含量、填料粒径、填料形状和填料表面特性，可以有效改善聚氨酯胶粘剂的性能，提高其适用性和经济性。
不同应用领域对聚氨酯胶粘剂的要求也不同，需要根据具体要求来选择和调整填料。
降低聚氨酯的粘性原理有哪些
降低聚氨酯的粘性原理有哪些
降低聚氨酯粘性的方法主要有以下几种:
1. 加入粘接剂- 一些粘接剂如硅油、石蜡等可以降低粘性。
2. 添加可塑剂- 如DMPA、DBP等可塑剂可以增加自由体积,减少粘性。
3. 调节反应条件- 反应温度越低,粘性越大;反应时间越短,也会增大粘性。
4. 选择合适的原料- 不同原料组成和结构会影响产品粘性。
5. 加入填料- 如碳酸钙、硅dioxide、抗老剂等填料可以降低粘性。
6. 化学去粘处理- 用酸处理聚氨酯,转化部分聚脲键,降低粘性。
7. 物理去粘- 将聚氨酯加热到熔点以上,降解大分子,减少粘性。
8. 共混改性- 与其他树脂共混,利用成分稀释效应降低粘性。
9. 控制交联度- 交联度越高,分子量越大,粘性也越高。
10. 采用低粘性预聚物- 选择侧链增塑的预聚物可以有效降低粘性。
配比调整和工艺控制是最经济有效的方法。
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NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响
WPU 外观稳定性
黏度
/mPa.s
吸水
率
/%
剥离强度
/(N/25cm)
(A)未加NMP
(B)以加NMP
乳白色
蛋黄半透
明
6个月后
分层
6个月不
分层
674
781
10.3
9.4
75
101
DMPA为固体粉末状，在非水溶剂中的溶解度很小，微溶于乙酸乙酯。
若采用直接加入法，易造成与反应物的混溶性不好、制得的品性能不稳定，所以本实验采用溶液加入法，即将DMPA溶于NMP。
NMP由于具有微溶于水、挥发度低、沸点高、热稳定性及化学稳定性均佳等特点，在水性聚氨酯乳液的合成过程中适量加入NMP，不仅可以使二羟甲基丙酸溶解使其在均相体系中进行反应，而且NMP沸点较高，脱除乙酸乙酯后大部分仍能残留于聚氨酯乳液中。
由于乳液中残留有NMP，在乳液干燥阶段可以改善流延有利于成膜。
为了考察NMP 对乳液性能的影响，作者根据P3（表1）的配料采用以下途径加料：（A）未加NMP，（B）已加NMP（即样品P3），合成了两种水性聚氨酯胶粘剂并比较其性能。
实验发现，与未加NMP合成的乳液相比，已加入NMP合成的聚氨酯乳液的黏度有所增大，胶膜的吸水率降低，胶膜的剥离强度提高（见表2.2），测试结果与项尚林等[12]报道的一致。
另外， NMP 类似表面活性剂，更多的排列分布在颗粒表面，这种排列在一定程度上提高了乳液的稳定性。
表2. 水性聚氨酯胶粘剂组分及配方
样品
编号[PD
]
PE
G
组分
DMPA
（摩尔
数）
BDO
TELA
TEA
DMPA
/(mg/kg)
硬段含
量
%
P1 P2
P3 P4 P5
0.105 0.04
0.020
0.025
0.030
0.035
0.040
0.040
0.035
0.030
0.01
0.025
0.020
0.016
0.020
0.024
0.028
0.032
3.8
4.8
5.7
6.7
7.6
42
.5
42
.7
42
.9
43
.1
43
.3
1)样品的固含量pH分别为40~60mg/kg，7~9；
2)中和度为80%即以-COOH（mol）含量的80%计
3.2 结论
采用PEG-1000、IPDI、BDO和DMPA等为主要原料，通过优化实
验条件，确定了最佳的合成工艺，研究了影响乳液性能的因素，主要得出以下结论（数据来源：五泰信息咨询 市场调研报告)（市场调研报告)（数据来源： )：
（1）预聚反应体系中要严格控制水分质量分数0.5%以下；预聚反应温度为60～75℃，反应时间为4～5h；催化剂质量分数在0.1%~1.0%之间为宜。
（2）DMPA用量在3.8～7.6mg/kg之间可获得比较稳定的乳液。
随着DMPA用量的增加，胶膜的吸水率升高，乳液黏度升高，剥离强度先增加后下降，DMPA含量达到5.7 mg/kg时，剥离强度达到最大值，乳液性能最佳。
（3）在合成水性聚氨酯乳液的反应中，NMP的加入可以使反应在均相体系中进行，在干燥阶段可以改善流延有利于乳液成膜。
与未加NMP合成的乳液相比，已加NMP合成的聚氨酯乳液的黏度所有增大，胶膜的吸水率降低，剥离强度也有所提高。
（4）三乙醇胺引入到聚氨酯主链形成网状结构，在一定程度上可以提高聚氨酯胶粘剂的初粘力，并且对体系pH值影响不大。