双组分水性PU的交联剂
水性聚氨酯性能及应用
山东圣光化工集团有限公司
——绿色圣光 关注未来
外观(Appearance)
半透明液体( Translucent liquid)
固含量(Solids content)/wt%
33±1
粘度（Viscosity）/mPa·S PH值(PH)
10～200（No.1,30 rpm） 7.0～9.0
最低成膜温度/ ℃
(Minimum Filmforming Temperature)
简介
该产品使用聚己内酯为多元醇，采用丙酮法和后扩链工艺合成，使该产品具有环 保无污染、产品稳定性好等特点，并通过功能性单体的引入赋予该产品常温自交联 功能，使漆膜具有极好的硬度、光泽、丰满度、耐水性及耐磨性，特别是具有优异 的耐黄变。若在50℃以上处理漆膜，交联度会更高。该产品可广泛应用于高档水性 装饰漆、水性工业漆、水性油墨等领域。
——绿色圣光 关注未来
SP-8801水性交联剂
简介 该产品是SP-6803和SP-6813专用的交联剂，该产品分子结构中含有四
个以上活性基，可与水性聚氨酯中存在的活泼基团发生交联反应，进而形 成更加强韧的漆膜。由于交联密度高，使水性聚氨酯耐化学性和力学性能 均能有大幅度地提高。该产品为水性化的产品，不含有机溶剂，而且非常 易于分散在水性聚氨酯中。
提倡环保、健康意识，改换消费理念
质量层次
圣光木器漆树脂经多年的研发，品质上已经到达传统 油漆的物理指标，耐久性和环保性是更胜一筹。
价格
由于技术发展，水性聚氨酯的成本在下降。石油产品 提价，特别是有机溶剂的价格大幅度提高，水性漆的 每平方米成本已不高于同效传统油漆
使用习惯
大量的样板，试用可解决使用者的后顾之忧。加上用 户对环保健康产品的追求，足可形成时尚。
双组份聚氨酯胶黏剂参考配方
余下的醋酸乙酯，让聚合体溶解，最后加入丙酮，并混合搅拌成均匀的溶液，即得固含量为
30%的聚氨酯粘合剂中的甲组份。
乙组份配方
原料
重量份数 备注
TDI80/20
246.5
三枪甲基丙烷
60
醋酸乙酯
212
生产工艺
将 TDI 和醋酸乙酯（含水量<0.2%）投入反应釜中，开始搅拌，滴加三羟甲基丙烷，控
制滴加速度，是温度保持在 65—70℃范围内，滴加完毕后，在 70℃保温 1 小时，冷却到室
（2）一般使用：甲∶乙=100∶10 ~20
（3）金属的粘接：甲∶乙=100∶20 ~50
一般乙组份配比量增加其粘接强度增高，固化速度加快，单乙组份太多使胶发脆。
为了加速固化与提高初粘力，在配方中加入 0.1 ~0.3%的三乙醇胺或二乙氨基乙醇。
胶黏剂经调和均匀后就可以使用，配制后的胶在密闭下可贮存 12 ~24 小时（25℃），若甲∶
醋酸丁酯
5
醋酸乙酯
15
丙酮
134—139
生产工艺
在配有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中投入醋酸丁酯，开动搅拌，加入聚酯多
元醇，加热至 60℃，然后加入 TDI（根据羟值决定加入数量），升温至 110℃—120℃时开始
拜耳水性双组份聚氨酯 2K WB PU Basic
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我们的驱动力？
What is driving us?
Appearance 外观
High scratch resistance 耐刮擦性
Functional surfaces (e.g. soft-feel and self-healing coatings) 功能性表面 (如柔感、自愈合)
The water-borne toolbox from Bayer MaterialScience CAS contains every-thing you need to formulate perfect water-borne 2K PU coatings.
• 拜耳材料科技在水性领域的专业性使其能在您向水性双组份聚氨酯体系转变时提供 强大的支持
Bayer MaterialScience has paved the way for innovative raw ingredients for 2K PU systems
用拜耳材料科技的绿色技术平台来进行水性双组份聚氨酯的革新和开发您的“绿色 产品”吧！
水性双组份聚氨酯涂料诞生！water-borne 2K PU coatings was born! 虽然还有很长的路要走，拜耳材料科技已经做到了！
Although there was still a long way to go, Bayer MaterialScience has now done it!
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• 高性能体系
High-performance systems
• 保光性 / 耐候性好
Light fast / weather resistance
• 不黄变
Non yellowing
水性双组份聚氨酯胶黏剂
水性双组份聚氨酯胶黏剂无溶剂双组份聚氨酯复合粘合剂技术的应用国外从20世纪70年{BANNED}始着手研究双组份无溶剂型聚氨酯粘合剂，从20世纪80年代起美国、意大利、法国、德国等国已经开始大量使用无溶剂胶粘剂，目前在欧洲主要国家的使用量已占复合膜胶粘剂总用量的70%~90%，而且欧美已立法限制溶剂型胶粘剂的使用量。
国内食品包装复合膜行业中使用的胶粘剂绝大部分是溶剂型。
使用有机溶剂型胶粘剂存在着有机溶剂的挥发问题，一方面造成溶剂的白白浪费，另一方面还带来环境污染和有毒物质的损害。
溶剂型聚氨酯胶粘剂产品的固含量一般在50%～80%。
因复合工艺要求，在使用过程中要再加入溶剂稀释到固含量20%～35%左右。
而后75%的有机溶剂要求在80~(2左右的烘道里短时间内挥发，排放量一般为干胶量的二至四倍，因此存在着大量溶剂对环境的污染和安全问题，并且耗用大量能源。
据估算仅食品包装行业每年排放到大气中的有机溶剂就超过40万吨。
另外，在胶粘剂的生产过程中还存在着溶剂挥发造成的污染和易燃、易爆的安全问题。
而采用无溶剂胶粘剂，不但没有溶剂的污染，减少了大量的能源消耗，而且复合制品中也没有残留溶剂造成的对使用安全性的损害，在生产过程中还大大降低了发生火灾等的风险.二、国内外现状、水平和发展趋势使用溶剂型胶粘剂，存在着挥发的有机溶剂污染环境和安全问题，加之溶剂价格的上涨(主要以石油为原料)以及节能的需要，使溶剂型胶粘剂的发展在国外受到了限制。
美国环保局规定：每加仑胶粘剂在涂布作业中，不得散发2.9磅以上的溶剂。
而在国内涂布业中使用的溶剂型胶粘剂固含量一般在25%，溶剂挥发量为每加仑6磅左右。
为解决以上问题，欧、美自60年代起进行聚氨酯胶粘剂高固含低粘度化以及无溶剂体系的研究。
近年来国外无溶剂胶粘剂发展很快，从技术水平来看，由开始的第一代产品已发展到目前的第三代产品。
第一代无溶剂粘合剂为单组份湿固化型粘合剂，这种粘合剂的特点是分子量大，粘度高，需要较高的操作温度，而且使用时需要加湿设备。
PU双组份
科力胶粘剂科技有限公司产品说明书KL-890双组份密封胶本公司专业生产的密封胶是根据过滤器及滤清器密封特性研制是应用于初、中、高效过滤器中木材、金属与玻纤纸、无纺布等材料的粘接密封。
其固化时间、流动性、颜色等可适当调整，固化后表面光洁、有弹性，其撕裂度和抗老化度大大提高。
密封胶是聚氨酯AB双组份A:B=1:5,在常温下固化.一,组成：空气过滤器密封胶是由A、B 两组份组成。
A组：淡棕色稀薄液体。
（固化剂）B组：白色粘稠液体二,产品优点：1.良好的密封性，与金属、木材、塑料均有良好的附着力。
2.极佳的耐候性，可吸收热胀冷缩产生的应力而不会开裂。
3.韧性好、抗震耐冲击、硬度适中。
4.优异的化学稳定性，耐腐蚀，防霉。
5.灌封生产操作方便，无三废排放。
二、使用方法：1、开盖后请用棍棒稍加搅拌使其均匀。
2、按重量比A:B=1:5分别称取A、B两组份到一容器中,搅拌均匀,(容器可用A、B组份的包装桶)。
3、搅拌均匀后开始灌胶。
三、注意事项：1、混合容器、搅拌工具均应体质干燥，避免与水气接触。
3、长时间搁置可能底部有少许沉淀，只需稍加搅拌既可。
4、，其固化时间可根据客户要求自行调整。
（表面固化10分钟到1小时）四、问题及处理：问题原因处理方法发泡水或湿气避免与水,湿气接触表面发粘称量不准准确称量混合不均匀搅拌均匀,尤其注意容器边缘A组份变浑浊长期与空气接触密封保存。
（不影响使用效果）五、包装及储存:包装:A、Ｂ组份均为1kg 、15kg铁桶包装.储存:密封保存,A桶开桶后，余下部分若长期不使用请关紧塑料盖。
六、产品特点：·良好的密封性，与金属、木材、塑料均有良好的附着力。
·极佳的耐候性，可吸收热胀冷缩产生的应力而不会开裂。
·韧性好、抗震耐冲击、硬度适中。
·优异的化学稳定性，耐腐蚀，防霉。
·灌封生产操作方便，无三废排放。
产品优点同类产品我们密封胶表面粗糙有气泡无气泡，表面光洁度好胶层僵硬易老化开裂胶层弹性好，撕裂度强，抗老化撕开胶层当中有气泡无气泡密封性好营销理念：同等价格，更优质量，诚信为本，实现双赢；质量方针：质量稳定，准时交货，潜心开发，回报客户；。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂的制备及性能
水性PU体系多异氰酸酯交联剂的制备及性能水性PU体系是一类以水为分散介质的聚氨酯体系，可以用于涂料、粘合剂和胶粘剂等领域。
由于水性PU体系具有无毒、无污染、环境友好等特点，逐渐替代了传统的溶剂型PU体系。
水性PU体系中的交联剂是决定体系性能的关键因素之一、本文将从制备及性能两个方面对水性PU体系多异氰酸酯交联剂进行探讨。
首先，水性PU体系多异氰酸酯交联剂的制备方法。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂的制备通常可以通过以下步骤进行：1.选择合适的多异氰酸酯化合物作为原料，并加入适量的溶剂，如甲苯或乙醇。
通过加热并搅拌混合，使其充分溶解。
2.在一定的温度下，逐渐加入适量的聚醚多元醇。
聚醚多元醇与多异氰酸酯进行反应，形成PU酰胺链段。
同时，需要加入一定的催化剂，如二氧化锡或二乙酰基二异丁酸铅。
3.在反应过程中，需要控制反应温度和反应时间。
一般来说，温度较高时，反应速度较快，但会引起聚合物的交联和降低聚合物分子量；温度较低时，反应速度较慢，但保持了聚合物较高的分子量。
因此，需要选择适当的反应温度和时间。
4.在聚醚多元醇和多异氰酸酯反应终止之后，加入适量的水，并搅拌混合。
水的加入会导致异氰酸酯与水进行反应，产生CO2，形成水性PU 体系。
接下来，我们将讨论水性PU体系多异氰酸酯交联剂的性能。
1.交联性能。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂的交联能力是评价其性能的重要指标之一、交联剂的交联能力越强，水性PU体系的耐磨性、耐化学性、耐溶剂性等性能就越好。
2.力学性能。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂的力学性能，在一定程度上决定了涂层的性能。
通常，足够的强度、硬度和弹性是衡量交联剂性能的重要标准。
3.涂料性能。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂可以用于制备各种涂料。
交联剂的性能直接影响涂料的附着力、耐久性、耐腐蚀性等性能指标。
4.环保性能。
水性PU体系多异氰酸酯交联剂相对于传统的溶剂型PU体系具有环保、无毒、无污染等特点，符合环保要求。
应用于汽车修补的水性双组分聚氨酯涂料
酸酯的混合物， 它们与含羟基组分聚氨酯水分散体配合， 制备水性双组分聚氨酯涂料， 可用于汽车 漆和汽车修补漆， 降低了溶剂含量， 可在室温下固化， 也可在较高的温度下固化， 比传统的聚氨酯水 分散体有更高的硬度、 更好的光泽及耐溶剂性。 使用亲水改性的多异氰酸酯尽管提高了与水性含羟基组分的混溶性， 但同时也提高了漆膜的 水敏感性， 因此在实际上更多地采用亲油多异氰酸酯和亲水改性多异氰酸酯的混合物， 以满足汽车 修补漆市场上多采用手工或机械搅拌混合方法， 同时达到较高的耐水性的要求。
式中 @ 为 +(8 ， +: (" 等， @A代表多异氰酸酯中的烃基。 亲水改性的多异氰酸酯主要是亲水改性脂肪 （环） 族多异氰酸酯， 如 (BC 三聚体 （ D0EF= 公司 ， D0EGEHI= J/?9#,8， @GKHL0 公司 @GKHKMK0N OP2#"2， 2.#2 等） C/BC 三聚体等。如丙烯酸树脂与亲水改
［ ］
第.期
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分
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通
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［3］ 当量为 !"#$% &’( ) %， 其 *’+ 含量低于 ",% ) -， 粘度为 .,/0 ・ （ 。 1 234 ） 在丙烯酸多元醇分散体中加入催化剂、 流平剂、 消泡剂、 共溶剂等， 用量在 # 5 #6.#7 ， 制成含
羟基组分。共溶剂包括醋酸酯溶剂、 酮类溶剂， 用量为混合组分的水 87 5 97 。水的用量为混合 组分的 237 5 837 。
水性双组分聚氨酯涂料的研究进展
水性双组分聚氨酯涂料的研究进展摘要：综述了水性双组分聚氨酯涂料的组成、性能和应用研究新进展。
关键词：水性聚氨酯涂料；活化期；双组分；应用双组分聚氨酯涂料具有优良的机械性能（涂膜硬度高、附着力强、耐磨性高等），良好的耐化学品性、耐候性和低温成膜性能，广泛应用于工业防护、木器家具和汽车涂饰等方面。
随着各国环保法规的健全和人们环保意识的增强，传统溶剂型聚氨酯涂料中的挥发性有机化合物（VOC）的排放量受到愈来愈严格的限制。
开发低污染、高性能、多功能的环保型水性涂料成为涂料技术发展的主要方向。
水性双组分聚氨酯涂料将溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC排放相结合，成为涂料工业研究的热点。
水性双组分聚氨酯涂料由含羟基的水性多元醇和含NCO基的固化剂组成。
多元醇组分和固化剂组分各有独特的特性。
本文综述了水性聚氨酯涂料的新进展。
1 水性多元醇体系双组分水性聚氨酯涂料配方是单独的多元醇与异氰酸酯基团的分散50。
涂膜后水分蒸发和组件的形式反应交联聚合物网络。
虽然2K水性聚氨酯涂料，应该从理论上讲，从溶剂型2K 系统，涂料有55相匹配的属性，在实践中，缺乏足够的耐水性，光泽度，耐候性和硬度。
水性2K系统的成功，到现在为止，依赖于一些重要的和经常笨拙制定曲折。
例如，多元醇的需要，这就需要两个60羟基官能聚氨酯形成反应和水分散性的基团，通常是不市售。
丙烯酸酯聚合物与酸和羟基功能的方法之一（美国专利号5075370所示），是由（65自由基聚合）共聚丙烯酸单体和羟丙烯酸酯单体（如羟乙基丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯）。
不幸的是，羟烷基丙烯酸酯是相当昂贵的。
此外，也很难使羟丙烯酸酯聚合物都高的羟基官能度和分子量足够低，低VOC，可交联的涂料系统价值。
其结果是涂层的物理性质，化学性质比本来是可取的较低水平。
最近开发的含羟基丙烯酸聚合物烯丙基醇烷氧基烯丙基醇（见，例如，美国专利号5525，693）克服使用羟丙烯酸单体的一些限制。
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂是一种高性能的胶粘剂，由两种组分组成：主剂和固化剂。
主剂通常是聚氨酯树脂，固化剂则是异氰酸酯。
这两种组分在一定的配比下混合并在施加压力下固化形成胶粘剂。
双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有以下特点：
1. 高强度和高韧性：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有很高的粘接强度和韧性，可以用于各种高强度和高韧性要求的应用。
2. 耐化学性能强：这种胶粘剂具有良好的耐化学性能，可以抵抗许多溶剂、油脂和其他化学物质的侵蚀。
3. 耐热性好：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有较高的耐热性能，能够在高温环境中保持粘接强度。
4. 耐水性强：这种胶粘剂在水中的耐水性能非常好，可以在湿润环境中保持粘接性能。
5. 使用方便：双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂可以通过简单的混合和涂覆方式使用，使用方便。
6. 应用广泛：这种胶粘剂适用于各种材料的粘接，包括金属、塑料、橡胶、木材等。
总的来说，双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂具有高强度、高韧性、耐化学性能强、耐热性好、耐水性强等特点，适用于各种高性能粘接应用。
双组分水性PU的交联剂_刘益军
尤其以六甲氧基三聚氰胺树脂(HMM M)常 见用于水性树脂的交联 , 主要是由于它本身 的贮存稳定性好 。
以环氧或三聚氰胺树脂为交联剂的水性
PU 胶粘剂对 PVC 和帆布 的粘合强 度及耐 热性的影响 , 以及其与双组分溶剂型 P U 胶 粘剂的比较见表 4[ 7] 。
表 4 软质 PVC 与棉帆布的粘接例
关键词 双组分 , 水性 PU , 交联
大多数水性 P U(以乳液为主)的固体成 分为含亲水性基团的热塑性 P U-脲树脂 , 含 有氨酯基 、脲基 、羧基(或磺 酸基团 、季胺基 团)、胺基和羟基等极性基团 , 与多种材料有 优良的粘合性能 , 胶膜柔韧性好 、耐磨 、耐低 温 。水性 P U 以水为基本介质 , 具有不燃 、气 味小 、不污染环境 、节能 、加工方便等优点 , 可 替代溶剂型 P U 胶粘剂及涂料 , 广泛应用于 织物及皮革的涂层 、木材及 PVC 等材料的胶 粘剂 、纤维处理剂等领域 。由于亲水基团的 存在 , 热塑性 水性 PU 胶膜的 耐水性 、耐热 性 、耐湿热性 、粘合强度不如溶剂型 P U 胶粘 剂或涂料 。 为了使其提高耐久性 , 可以像溶 剂型 P U 胶粘剂一样 , 添加交联剂 , 组成双组 分水性 PU 体系 。可用于水性 P U 体系的交 联剂有环氧化合物 、氨基树脂初期缩合物 、多 异氰 酸 酯、多 元 胺、多 元氮 丙 啶 等多 类 型[ 1 ～ 3] 。交 联剂的品 种及用量 可根 据水性 PU 中所含的基团种 类 、数量及 热处理条件 而定 。 这种双组分水性 PU 也称为外交联型 水性 P U , 即需在使用前添加交联剂 , 在成膜 过程中或成膜后加热时进行交联反应 , 形成 胶膜 。 与内交联法(单组分交联体系)相比 , 所得乳液性能好 , 并且可通过改变交联剂的
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水性 PU
1 2 3
溶剂型
PU
01953 11215 11208 11057 01336 01428 01394 01606 01293 01320 01390 01540 01382 01598 01424 01513 106 116 > 120 > 120
100 0 0 3 015 100 3 0 3 015 100 0 5 4 1 0 0 0 0 0
异氰 酸 酯 交 联 剂 产 品 有 德 国 拜 耳 公 司 的 Desmodur DA ( 脂肪族 ) 、 Desmodur XP27007 (脂 肪 族) 、 Desmodur XO2671 ( 脂 肪 族 ) 、 Desmodur XO2672 ( 芳 香 族 ) 、 PBA 2236L X
PU , 而是 PU2脲 , 并且一般以胺基为端基 。
多环氧基化合物能与 PU2脲的胺基进行反 应 ,形成交联结构 ,这个反应可常温缓慢地进 行 。在高温热处理时 , PU 分子中的各种含 活性氢的基团如氨酯基 、 脲基 、 羧基都能参与 交联反应 。反应式如下 :
O HC CH2 + H2 N OH CH CH2 NH
014 011 519 015 1 600 200
017 016 614 411 560 490
注 :1) 用量为主剂的 315 % ;2) 三羟甲基三聚氰胺质量
液耐水强度比未加交联剂的单组分好得多 。
3 三聚氰胺2甲醛树脂
由表 1 可见 , 加入一种脂肪族三官能团 环氧树脂 — — — 三羟甲基丙烷多缩水甘油醚 , 可明显地提高胶膜的耐水性 。
2 多元胺
氨基树脂 ( 三聚氰胺甲醛树脂 、 脲醛树 脂) 初期缩合物等含有 N2羟甲基的化合物或 其衍生物 ,在中高温条件下 , 能自聚或与 PU 分子中的羟基 、 胺基 、 脲基 、 氨酯基等基团反 应 ,能用作水性 PU 的交联和改性 。用于水 性合成树脂交联剂的 N2羟甲基化合物一般 以三聚氰胺2甲醛树脂为主 。产生的胶膜硬 度高 、 耐磨 、 耐溶剂性能好 , 特别在水性 PU 涂料中应用较多 。 一种 PU 乳 液 与 三 羟 甲 基 三 聚 氰 胺
表4 软质 PVC 与棉帆布的粘接例
项 目 组分用量/ 份 阴离子型 PU 乳液1) 环氧交联剂2) 三聚氰胺类交联剂3) 丙烯酸类碱性增稠剂4) 氨质量分数为 0125 的 氨水溶液 粘合强度/ ( kN・ m - 1) ) 常温 (23 ℃ ) 高温 (60 ℃ ) 高温 (80 ℃ 常温浸水 16 h 后 软化温度/ ℃
1989 年南京大学高分子专业硕士毕业 。现在 《聚氨酯工
业》 编辑部任编辑 。已发表论文 10 多篇 。
第 11 期 刘益军 1 双组分水性 PU 的交联剂 693
础的固形 物 质 量 分 数 为 0135 的 阴 离 子 型 PU 乳液 , 加入交联剂后 , 混合均匀 , 风干成 膜 。风干膜于 120 ℃ 加热 20 min ,即可制得 热处理胶膜 。将两种胶膜在 35 ℃ 水中浸泡
可用作交联剂的环氧化合物一般是由小 分子二醇或多元醇与环氧氯丙烷制得的芳香 族及脂肪族环氧树脂 , 如双酚 A 环氧树脂 、 乙二醇二缩水甘油醚 、 山梨醇多缩水甘油醚 、 甘油多缩水甘油醚和三羟甲基丙烷多缩水甘 油醚等 。环氧化合物交联剂用量一般为 PU 乳液主剂用量的 1 %～ 5 % 。环氧树脂在水 中不溶或微溶 , 少量环氧树脂能分散在 PU 乳液中 。 例如 ,以聚酯 、 聚醚多元醇 、 甲苯二异氰 酸酯 ( TD I) 、 二亚乙基三胺及马来酸酐为基
橡 胶 工 业 1998 年第 45 卷 692
双组分水性 PU 的交联剂
刘益军
( 江苏省化工研究所 ,南京 210024)
摘要 介绍了以环氧化合物 、 多元胺化合物 、 三聚氰胺树脂 、 多异氰酸酯 、 氮丙啶 、 甲醛和多价金属 盐作为交联组分的双组分水性 PU 体系 。阐述了它们的交联反应机理 , 并举例说明了不同交联剂对水 性 PU 性能的影响 。 关键词 双组分 ,水性 PU ,交联
[5 ]
未加交联剂
117 317 2817 820
加 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱMM
412 819 3719 570
拉伸强度/ MPa 扯断伸长率/ %
橡 胶 工 业 1998 年第 45 卷 694
尤其以六甲氧基三聚氰胺树脂 ( HMMM ) 常 见用于水性树脂的交联 , 主要是由于它本身 的贮存稳定性好 。 以环氧或三聚氰胺树脂为交联剂的水性 PU 胶粘剂对 PVC 和帆布的粘合强度及耐 热性的影响 , 以及其与双组分溶剂型 PU 胶 粘剂的比较见表 4 [ 7 ] 。
PU 中所含的基团种类 、 数量及热处理条件
品种和用量调节胶膜的性能 , 缺点是不如单 组分型胶粘剂使用方便 , 这一点和溶剂型
PU 相同 。本文对水性 PU 的不同交联剂体
系 ,以及采用不同交联剂的双组分水性 PU 的性能进行粗浅的总结 。
1 环氧化合物
大多数水性 PU 是在 PU 预聚体乳化的 同时进行扩链 ,严格地说 ,生成的不是纯粹的
注 : PVC 上湿胶涂覆量为 50 ～ 60 g ・ m - 2 ,120 ℃热压
30 s , 压力 50 kPa ; 1 ) Hydran HW2311 ; 2 ) EM285275W ; 3 ) Beckamine PM2N ;4) Voncoat V 。
因三聚氰胺2甲醛树脂也是水性树脂 ,能 自缩聚 ,添加量可无限制 ,但作为交联剂其添 加量一般在 5 %～ 20 %范围即已足够 。用量 大 ,则固化物较硬 。交联反应一般在 120 ～ 150 ℃高温下进行 20 min 左右 。酸性催化 剂可加速反应 。
[6 ]
。交联反应主要发生在胺基和羧基之
间 ,此反应在室温下进行 。交联反应反应式 如下 :
COO
- +
为乳液树脂成分的 25 %) 组成的双组分水性
PU ,热处理胶膜拉伸性能见表 3 [ 4 ] 。
- NR3
N2羟甲基化合物在中性至酸性条件下 常温能自聚 ,稳定贮存期短 ,一般制备后应尽 快使用 。为了提高三聚氰胺2甲醛树脂初期 缩合物的稳定性 , 通常将初聚体制成醚化衍 生物 ,一般制成甲醚化产物 。这类氨基树脂 ,
大多数水性 PU ( 以乳液为主) 的固体成 分为含亲水性基团的热塑性 PU2脲树脂 , 含 有氨酯基 、 脲基 、 羧基 ( 或磺酸基团 、 季胺基 团) 、 胺基和羟基等极性基团 , 与多种材料有 优良的粘合性能 , 胶膜柔韧性好 、 耐磨 、 耐低 温 。水性 PU 以水为基本介质 ,具有不燃 、 气 味小 、 不污染环境 、 节能 、 加工方便等优点 ,可 替代溶剂型 PU 胶粘剂及涂料 , 广泛应用于 织物及皮革的涂层 、 木材及 PVC 等材料的胶 粘剂 、 纤维处理剂等领域 。由于亲水基团的 存在 , 热塑性水性 PU 胶膜的耐水性 、 耐热 性、 耐湿热性 、 粘合强度不如溶剂型 PU 胶粘 剂或涂料 。为了使其提高耐久性 , 可以像溶 剂型 PU 胶粘剂一样 ,添加交联剂 ,组成双组 分水性 PU 体系 。可用于水性 PU 体系的交 联剂有环氧化合物 、 氨基树脂初期缩合物 、 多 异氰 酸 酯 、 多 元 胺、 多元氮丙啶等多类 型 [ 1～3 ] 。交联剂的品种及用量可根据水性
( TMM) 质量分数为 0180 的水溶液 ( 加入量
羧酸型阴离子 PU 乳液中加入多元胺交 联剂 ,能有效地提高其胶膜耐水性 。可用于 水性 PU 的多元胺类交联剂有乙二胺 、 多亚 乙基多胺和哌嗪等 。为了减少胺臭味 , 可将 其部分用酸中和成盐 , 如多元胺与甲酸 、 盐 酸、 硫酸和磷酸配成的水溶性盐溶液 ,使用方 便
24 h ,测定其吸水率 ,结果见表 1 [ 4 ,5 ] 。
表1 交联剂对 PU 乳液胶膜耐水性的影响
交 联 剂 不加交联剂 三羟甲基丙烷多缩水甘油醚1) 三羟甲基三聚氰胺水溶液2) 分数为 0180 ,用量为主剂的 4 % 。 吸水率/ % 风干胶膜 热处理胶膜 溶解 226
34 27 16 18
而定 。这种双组分水性 PU 也称为外交联型 水性 PU ,即需在使用前添加交联剂 , 在成膜 过程中或成膜后加热时进行交联反应 , 形成 胶膜 。与内交联法 ( 单组分交联体系 ) 相比 , 所得乳液性能好 ,并且可通过改变交联剂的
作 者 简 介 刘 益 军 , 男 , 1965 年 6 月 生 。工 程 师 。
(芳香族) 及日本 D IC 公司的 CR260N ( 脂肪 族) 等 。这类交联剂是含游离 — NCO 基团的
特种多异氰酸酯 ,能分散于水 ,交联剂分子上 的— NCO 基团与水的反应速度很慢[ 2 ] ,这就 使其作为水性 PU 的交联剂成为可能 。在水 性 PU 中 ,大量水的存在 ,在配胶后放置及干 燥过程中 ,部分 — NCO 与水反应而失去交联 效果 ,但由于与水反应慢 ,在成膜过程和成膜 后,— NCO 与 PU 分子中羟基 、 胺基和脲基 等基团紧密接触 ,发生反应 ,得到性能优良的 双组分水性 PU 胶粘剂或涂料 。如在低中温 (50～100 ℃ ) 固化 , 所得胶膜的性能与双组 分溶剂型 PU 胶粘剂的相当 。水可分散性多 异氰酸酯交联剂的开发 , 使水性 PU 胶粘剂 也能和溶剂型 PU 胶粘剂一样可用多异氰酸 酯作交联剂 。 多异氰酸酯类交联剂添加量为主剂 ( 水 性 PU ) 的 1 %～20 % ,一般以 10 %以内为宜 , 必须搅拌均匀 。双组分胶粘剂或涂料有适用 期限制 ,配制后 ,应尽快使用 。脂肪族异氰酸 酯与水反应慢 , 室温下可有几个小时的适用 期 ,芳香族异氰酸酯交联剂的适用期短 ,如上 述 的 PBA 2236L X 适 用 期 仅 1 h 。添 加
一般 的 多 异 氰 酸 酯 化 合 物 , 如 溶 剂 型