水性聚氨酯胶粘剂的制备方法
水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程
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mdi基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究
mdi基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究1概述mdi基水性聚氨酯胶粘剂（polyurethane adhesive）是一种穿透性胶粘剂，可以同时实现强度和附着力，是目前工业制造过程中广泛使用的胶粘剂之一。
一般来说，mdi基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，广泛应用于家具制造、汽车制造、家电机械以及建筑行业。
2合成过程MDI基水性聚氨酯胶粘剂的研制过程大致可分为以下几个步骤：（1）合成MDI基原料：用特殊的化学原料（如挥发性溶剂，四氯化碳，甲苯）经过精确控制合成反应，以生成MDI（氨基甲酰二苯甲醚）及其他MA（甲氨基苯甲酰二酸）等组份。
（2）合成溶剂：将MDI和MA混合，加入水或醇为溶剂制成合成水性溶液；（3）引入增强剂：注入胶粘剂合成溶液中的增强剂（如矿物油、溶剂油、界面活性剂等）可使该水性聚氨酯胶粘剂的机械之强度和粘接性能更为优异;（4）合成聚氨酯。
将上述各原料混合，加入所需的各种增强剂，利用连乳剂工艺或者聚氨酯柔性膜工艺，进行低温反应或高温反应，以生成具有高强度、高粘接力、耐环境及机械性能的富弹性水性聚氨酯胶粘剂。
3性能特点MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能，能有效满足特定的粘接任务。
它具有良好的机械强度，耐冷热，抗紫外线等特性，能够提供更稳定的结构支撑，增强制造件整体的可靠性。
它还具有优异的耐热能力和附着力，有效提高了制件性能，确保了粘接件获得良好的湿稳定性。
此外，它不仅具有良好的抗化学腐蚀性能，而且还能有效降低上衣层渗透性，从而改善了产品的耐久性。
4结论MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，对建筑行业，家具制造行业，汽车制造行业，家电机械行业等有很大的助力和作用。
同时，它还具有良好的抗化学腐蚀性能，抗紫外线能力，改善表面渗透性，能够持久耐久，更安全，满足现代行业多种需求。
水性聚氨酯及其改性方法
随着各国环保法规的确立和环保意识的增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物（VOC）的排放越来越受到限制。
因此，开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。
水性聚氨酯（PU）涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。
但是，由于单一PU乳液存在自增稠性差，固含量低，乳胶膜的耐水性差，光泽性较差，机械强度不及丙烯酸树脂，且成本较高等缺陷，其应用受到一定的限制。
而聚丙烯酸酯（PA）乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能，故PU和PA在性能上具有互补性。
所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液，兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性，成本较低，具有较好的应用前景。
利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性，将各自优点融合起来，突出了环保和高效的特点，获得了更优的特性，因而得到人们的广泛关注与快速发展。
有机硅材料具有耐高低温、耐老化、耐臭氧、电绝缘耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能，因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
另外，由于氟原子半径小，电负性强、碳氟键键能高，因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性，优良耐磨性，低表面能，高抗张强度，高电阻率和高耐候性，含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。
1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯（Ployurethnae，简称PU）。
通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互反应而得的，其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构，可以分为体形与线形，一般由于所用原料官能团数目的不同，可以合成体形或线形结构的高分子，如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时，即可得到线形结构得高聚物，若其中之一种或两种，部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物，由于聚合物的结构不同，性能也不一样，利用这些性质，聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。
环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征
环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征
作者：李帅杰柴春鹏马一飞李国平罗运军
来源：《粘接》2016年第07期
摘要：采用4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和分子质量为1 000的环氧丙烷缩合物（PPGl000）为原料合成聚氨酯预聚体，用2，2-二羟甲基丙酸（DMPA）作亲水扩链剂并用1，4-丁二醇（BDO）作小分子扩链剂进一步提高分子质量，再向预聚物中引入环氧树脂E-44，采用内乳化法制备了环氧树脂改性的MDI型水性聚氨酯胶粘剂：其中异氰酸酯根与羟基比值（R值）为1.3，DMPA质量分数为6%，PPG1000和MDI物质的量比（软硬比）为1：2.8，固含量为30%。
对其结构和性能进行研究。
结果表明，当环氧树脂E-44加入量为2%～6%时，乳液较为稳定；环氧树脂E一44加入量为6%时，拉伸剪切强度最高，可达到2.78 MPa。
在2%～10%的环氧添加量内，拉伸强度随环氧添加量上升逐渐提高，而断裂伸长率则逐渐下降。
环氧的加入使水性聚氨酯胶膜的吸水性下降，耐水性提高。
关键词：4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；水性聚氨酯；胶粘剂；环氧树脂；改性
中国分类号：TQ433.4.3 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2016）07-0060-04。
聚氨酯胶黏剂
水性聚氨酯胶粘剂概述学号：**********姓名：***水性聚氨酯胶粘剂概述摘要: 随着我国环保法规的日趋完善和人们环保意识的不断深化，环保型胶粘剂将成为未来胶粘剂市场的主流。
水性聚氨酯胶粘剂作为一类高性能的水性胶粘剂在很多场合已经能够逐步代替溶剂型胶粘剂。
本文介绍了水性聚氨酯胶粘剂的制备方法、性能及分类、改性方法、应用方面。
最后对水性聚氨酯胶粘剂的发展趋势进行了展望。
关键词：水性聚氨酯胶粘剂；制备；改性；应用一、前言随着经济和科学的发展，工业、农业、交通、医疗、国防和人们日常生活中都离不开胶粘剂。
我国胶粘剂工业起步于20世纪50年代末，进入90年代后，胶粘剂工业有了突飞猛进的发展，胶粘剂已成为一类重要的精细化工产品。
聚氨酯胶粘剂因其主体树脂中含有大量极性基团和活性反应基团，可对多种基材(如金属、塑料、木材、橡胶、织物、玻璃等)有良好的粘接性；其合成原料和助剂种类繁多，所制得的树脂组成、结构和胶粘剂配方变化范围大，相应地其性能变化范围也大，胶膜可从热塑性到热固性，从柔软的弹性体到坚硬的塑料，能满足不同基材粘接和使用条件的要求。
特别是聚氨酯胶粘剂还有一些特殊的优点，如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等，因此国内外发展很快，已大量应用于制鞋、复合包装、织物复合、人造板、木材加工、建筑、汽车、航空、航天以及广泛的通用粘接。
目前聚氨酯胶粘剂仍以溶剂型为主，有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有一定的毒性。
近年来世界各国都在加强环境保护和工业卫生立法，限制有机溶剂用量的形势越来越严峻，如欧洲对胶粘剂VOC 限量即将规定到35 g/L，美国食品和药物管理局(FDA)、欧盟EU901/128 以及德国BgVV 都明确提出用于食品、药品包装的胶粘剂等，只要含非规定的化学品一律禁止使用。
因此发达国家使用溶剂型胶粘剂复合包装的比例已从10年前的80%降到目前的30%。
所以，聚氨酯胶粘剂从溶剂型向水性化转变是世界各国共同努力的方向。
交联型-聚合型水性聚氨酯的制备及性能研究
交联型-聚合型水性聚氨酯的制备及性能研究交联型/聚合型水性聚氨酯的制备及性能研究1.引言水性聚氨酯 (Waterborne Polyurethane，简称：WPU) 是一种在环境友好的水相体系中进行合成的聚合物，受到了广泛的关注和研究。
其优异的性能使其在涂料、胶粘剂、纤维等领域具有良好的应用前景。
通过交联和聚合两种不同的方法制备交联型/聚合型水性聚氨酯，可以进一步改善其性能，提高其在各个领域的应用能力。
2.制备方法2.1 交联型水性聚氨酯的制备方法交联型水性聚氨酯的制备主要通过聚合反应中引入交联剂来实现。
常用的交联剂有异氰酸酯类、聚醚二醇等。
例如，将异氰酸酯与聚醚二醇等在适当条件下进行反应，经过调整反应条件（如配比、分子量等），可制备出具有不同交联程度的交联型水性聚氨酯。
2.2 聚合型水性聚氨酯的制备方法聚合型水性聚氨酯的制备主要通过聚合反应中引入交联剂来实现。
常用的交联剂有丙烯酸、甲基丙烯酸等。
例如，将丙烯酸与甲基丙烯酸等在适当条件下进行反应，经过调整反应条件（如配比、反应时间等），可制备出具有不同聚合度的聚合型水性聚氨酯。
3.性能研究3.1 交联型水性聚氨酯的性能研究交联型水性聚氨酯具有良好的耐温性、耐化学品性、耐磨性等优点。
通过改变交联剂的种类和用量，可以进一步调控交联度，从而改变其力学性能。
例如，引入聚醚二醇作为交联剂，可以使交联型水性聚氨酯具有较好的柔韧性和弹性；而引入异氰酸酯类作为交联剂，则可以增加其硬度和耐磨性。
3.2 聚合型水性聚氨酯的性能研究聚合型水性聚氨酯具有较好的附着力、耐候性、溶剂稳定性等性能。
通过改变不同交联剂的种类和比例，可以调控其固化速度和交联度，从而影响其性能。
例如，引入丙烯酸作为交联剂，可以使聚合型水性聚氨酯具有较好的耐候性和耐臭氧性；而引入甲基丙烯酸作为交联剂，则可以提高其耐溶剂性。
4.应用前景交联型/聚合型水性聚氨酯具有良好的环境友好性、可持续性和应用性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、纤维等领域。
水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程
水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型胶粘剂，具有优良的耐水性、耐候性和粘接性能。
它广泛用于纸张、纺织品、木材、金属和塑料等材料的粘接。
本文将介绍水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程，包括原料准备、反应制备、精炼调整和成品包装等环节。
一、原料准备1、聚醚多元醇：作为水性聚氨酯胶粘剂的主要成分之一，聚醚多元醇是聚氨酯的主要结构单元，能够决定胶粘剂的性能。
在生产工艺中，需要根据产品的要求选择不同分子量和功能化的聚醚多元醇。
2、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)：IPDI是水性聚氨酯胶粘剂的另一个主要成分，它与聚醚多元醇发生反应，形成聚氨酯链。
与传统的二异氰酸酯相比，IPDI对环境和人体更为友好，更符合国际环保标准。
3、溶剂：水性聚氨酯胶粘剂中还需要加入适量的溶剂，用于调节粘度和干燥速度，常用的溶剂有丙二醇、甲醇和乙醇等。
4、助剂：在生产过程中，还需要加入氧化剂、催化剂、稳定剂和颜料等辅助原料，用于调节胶粘剂的性能和外观。
二、反应制备1、预聚合：将聚醚多元醇、IPDI和溶剂等原料按一定比例加入反应釜中，通过控制温度和搅拌时间，使其发生预聚合反应，形成预聚物。
2、添加助剂：在预聚合的基础上，加入氧化剂、催化剂和稳定剂等助剂，用于控制聚合反应的速度和产物的稳定性。
3、聚合反应：通过调节温度、压力和搅拌速度等工艺条件，使预聚物与助剂充分反应，形成具有一定粘度和分子量的聚氨酯树脂。
三、精炼调整1、溶剂回收：在聚合反应结束后，需要对胶粘剂进行溶剂回收，将未反应的溶剂回收利用，降低生产成本，提高资源利用效率。
2、粘度调节：根据产品的要求，可以通过加入适量的溶剂或增稠剂，对胶粘剂的粘度进行调节，确保其适合施工和使用。
3、性能测试：对精炼后的胶粘剂进行粘度、粘接强度、耐水性和耐候性等性能测试，确保产品符合相关标准和客户的需求。
四、成品包装1、过滤灌装：精炼调整后的胶粘剂需要进行过滤，去除其中的杂质和颗粒，以保证产品的质量和稳定性。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法：
1.原位聚合法：通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中，加入异氰酸酯类化合物，经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法：将异氰酸酯类物质预分散于水中，再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应，形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法：
1.溶剂改性：将溶解介质（如乙醇、丙酮等）加入到水性聚氨酯中，通过调整溶解度和离子强度，改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性：将其他合成树脂（如丙烯酸乳液、聚酯树脂等）与水性聚氨酯混合进行共聚反应，以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性：将环氧树脂加入水性聚氨酯中，通过交联反应，提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性：将硅橡胶加入水性聚氨酯中，形成混合胶，可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性：引入纳米颗粒（如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等）到水性聚氨酯中，通过增加界面层面，提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域：
1.涂料与胶粘剂：水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨：水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革：水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂：水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护：水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之，水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样，可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整，以获得理想的性能和性质。
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水性聚氨酯胶粘剂的制备方法
随着科学技术的进步，以及环保相关法律法规的要求趋严，环境友好型胶粘剂的研发日益受重视。
环境友好型胶粘剂除了要求对材料的粘接具有牢固性、持久性和柔软性之外，还必须要具环保性，并对不同材质具兼容性，以确保成品的质量。
水性聚氨酯胶粘剂与无溶剂型聚氨酯胶粘剂为环境友好型胶粘剂最主要的两种类型，此外，环境友好型胶粘剂还包括乳状/分散胶粘剂、反应型胶粘剂以及天然聚合体胶粘剂等类型。
无溶剂型聚氨酯胶粘剂一般称作热熔型聚氨酯胶粘剂，其100%由热塑性树脂组成，不含任何水分或溶剂，在熔融状态下可以流动，并在冷却后具有粘结性能，可方便用于自动化生产过程，生产效率高，而且不产生任何环境污染，不对人类造成毒害。
由于普通接触型热熔胶对被粘材质表面浸润性差，已被证实不能普遍适用于外底的粘合，因此，人们开始对反应型热熔胶粘剂进行开发研究，经过近几年的努力，现在已开发出低粘度且在适宜温度条件下能够应用的产品。
反应型热熔胶借助水份或热作用进行交联，从而达到较好的粘合强度。
使用无溶剂反应型聚氨酯热熔胶要配套专门涂胶设备，且操作工艺条件较严格，因此，推广应用有一定的难度。
水性聚氨酯胶粘剂不含异氰酸酯基团，而含有羧基、羟基等基团，在适宜条件下，例如在水性异氰酸酯存在时，可使胶粘剂的分子产生交联反应。
大多数水性聚氨酯胶粘剂是靠分子内极性基团产生的内聚力和粘附力进行固化的。
水性聚氨酯具有极性基团，如氨酯键、脲键以及离子键等，因此，对许多合成材料，尤其是极性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。
与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂没有溶剂臭味、无毒、无污染，且具有操作方便、残胶易清理、固体含量高以及贮运安全方便等优点，但水性聚氨酯胶粘剂的干燥时间较长，干燥温度较高，且干燥工艺条件的要求也极为严格，以保证水份能够挥发彻底。
水性聚氨酯胶粘剂对基材的润湿能力差，且胶粘剂中的水溶性高分子增稠剂会使其耐水性降低，此外，目前尚未开发出配套使用的水性表面处理剂（处于实验室研究阶段），仍需使用溶剂型表面处理剂，因
此，即使使用水性聚氨酯胶粘剂，目前仍不能做到完全根除有机溶剂。
水性聚氨酯胶粘剂的研究始于20世纪50年代，真正受到人们所重视则是在60—70年代，但当时的水性聚氨酯胶粘剂粘合强度不高，多用于包装用胶及一些低粘合强度的场合。
70年代中期开始出现用于粘合鞋底的水性聚氨酯胶粘剂，因性能欠佳，再加上环保法规不严格，到80年代末，基本上仍处于试验阶段。
90年代初，欧美各国环保法规日趋严厉，对鞋厂的VOC量开始控制，水性聚氨酯分散体合成和应用工艺的研究力度得到了加强，水性聚氨酯胶粘剂的性能上基本上可以满足制鞋的要求。
介绍了这么多，水性聚氨酯胶粘剂的制备方法都有哪些呢？接下来就跟随洛阳天江化工新材料有限公司一起来简单了解一下吧！
水性聚氨酯胶粘剂的制备方法分为外乳化法和自乳化法。
比较而言，外乳化法制备的乳液中，由于亲水性小分子乳化剂的残留，使得固化后聚氨酯胶膜的性能收到一定的影响，而采用自乳化法则可以消除此弊病，因此，水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。
自乳化法，主要分为预聚体法、丙酮法及熔融分散法三种。
一、预聚体法
预聚体法即在预聚体中导人亲水成分，从而得到一定粘度范围的预聚体，在水中发生乳化的同时进行链增长，最终制得稳定的水性聚氨酯胶粘剂（水性聚氨酯—脲）。
洛阳天江化工的专家提醒，此法仅适用于脂肪族或脂环族聚氨酯水分散体的合成，而价格低且性能优良的芳香族端异氰酸酯预聚体与水的反应则较快，因此在水中胺扩链的效果较差。
二、丙酮法
丙酮法属于溶液法，是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯（或预聚体），再进行乳化的方法。
在溶剂存在的情况下，预聚体与亲水性扩链剂进行扩链反应，生成分子量较高的聚氨酯，反应过程中可根据需要加人适量溶剂以降低聚氨酯溶液的粘度，使之易于搅拌，之后加水进行分散，使之形成乳液，最后蒸去溶剂。
溶剂以丙酮、甲乙酮居多，故称为丙酮法。
丙酮法和预聚体法的主要区别是，在丙酮法中，聚氨酯先预聚成分子量较大的预聚体，但由于分子量越大的预聚体粘度也越大，因此必须加入适量溶剂进行
稀释以降低预聚体的粘度；而预聚体法中根据需要可加或不加少量丙酮等溶剂。
这两者的概念有所交叉，有的乳化方法既属于丙酮法又属于预聚体法。
与预聚体法相比，丙酮法的优点是丙酮、甲乙酮的沸点低且与水互溶，同时易于回收处理，整个体系均匀，操作方便。
此外，由于粘度降低的同时也浓度也有所降低，因此，有利于在乳化之前制得高分子量的预聚体或聚氨酯树脂，与单纯预聚体法相比，所得乳液的膜性能要好得多。
而单纯预聚体法由于粘度的限制，为了便于剪切分散，预聚体的分子量不能太高，可能会影响水性聚氨酯胶粘剂的性能。
例如，粘度高容易使得乳化困难，粒径大，乳液稳定性差；预聚体的分子量越小则异氰酸酯基团的含量越高，乳化后形成的脲键也越多，从而使得胶膜较硬，缺乏柔软性。
与预聚体法相比，丙酮法的缺点在于工艺的控制十分困难，在预聚体交联阶段容易出现凝胶，并耗费大量的丙酮溶剂，且溶剂回收困难，获得的产品交联度也较低。
三、熔融分散法
熔融分散法又称为熔体分散法或预聚体分散甲醛扩链法。
此法的具体操作步骤为：预先合成含叔胺基团（或离子基团）的端异氰酸酯基团预聚体，再与尿素（或氨水）在本体体系中进行反应，形成聚氨酯双缩二脲（或含离子基团的端脲基）低聚物，并加入氯代酰胺在高温熔融状态继续反应，继续季胺化。
聚氨酯双缩二脲低聚物具有足够的亲水性，与加酸的稀水溶液形成均相溶液，再与甲醛水溶液反应进行羟甲基化，含羟甲基的聚氨酯双缩二脲能在50—130℃用无限水稀释，形成稳定乳液。
当降低体系的pH值时，能在分散相中进行缩聚反应，形成高分子量聚氨酯。
含离子基团的端异氰酸酯预聚体形成端脲基或缩二脲基聚氨酯低聚物后，则直接在熔融状态乳化于水，再加甲醛水溶液进行羟甲基化及扩链反应。
熔融分散法的缺点在于脲基与异氰酸酯的反应活性较低，与羧基的反应活性相当，端异氰酸酯预聚体与脲素反应需要在140℃或催化剂作用下进行，常用作内乳化基团的羧基也将与异氰酸酯反应。
此方法仅适合非羧酸基水分散聚氨酯的合成。
此外，甲醛在体系中会有少量残留，因其具有强烈的刺激性，从而使得采用此工艺合成的水基聚氨酯分散体的使用受到限制。
目前，水性聚氨酯胶粘剂工业上比较成熟的制备方法是预聚体分散法。
这种技术通常使用活性较低的脂肪族二异氰酸酯作为原料，合成含有可离子化基的预聚体物，然后加以离子化，再分散于水中，同时加入乙二胺进行扩链。
洛阳天江化工新材料有限公司提醒大家需要注意的一点是，在制备预聚体时需要加入少量的丙酮，以降低体系的黏度，便于分散。
总之，由于水性聚氨酯胶粘剂的诸多优点，其在工业中以及日常生活中的使用已越来越广泛，品种也越来越多。
此外，其生产和应用的范围也正在迅速扩大和推广。
当然，水性聚氨酯胶粘剂存在的缺点也需要我们进行更加深入细致的研究来加以解决。