水性聚氨酯在复合薄膜上的应用

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1、水性聚氨酯在复合薄膜上的应用摘要：水性聚氨酯(WPU)是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，它在诸多领域都有很大的作用，本文着重介绍其在复合薄膜上的应用，特别是水性聚氨酯胶粘剂在复合薄膜制造上的应用。本文还将重点介绍儿种不同的水性聚氨酯及其在复合薄膜上的运用，水性聚氨酯胶粘剂替代溶剂型聚氨酯胶粘剂做复合薄膜用胶的必然性，水性聚氨酯胶粘剂的特性、制备方法以及水性聚氨酯乳液应用于制备复合薄膜的不足之处以及改善方法等。关键词：水性聚氨酯，胶粘剂，复合薄膜，应用引言水性聚氨酯(WPU)具有无污染、安全可靠、力学性能优良、易于改性

2、等优点，可广泛应用于涂料、粘合剂、皮革涂饰剂、织物整理剂等方面。由于水性聚氨酯的诸多有点，现在正逐步取代溶剂型聚氨酯。但是水性聚氨酯胶粘剂作为复合薄膜用胶在我国还处于起步阶段，但随着我国环保法规以及对食品、医药等包装要求的日趋严格，水性聚氨酯胶粘剂替代溶剂型聚氨酯胶粘剂应用于合薄膜制备的趋势会越来越明显。由于分子链屮含有氨酯基(一NHCOO—)和或异氤酸酯基(一NCO—),聚氨酯胶粘剂性能优越，目前在攵合薄膜的干式复合制造工艺中，90%以上采用聚氨酯胶粘剂。为适应发展潮流，复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂日益受到人们的关注。本文探讨了水

3、性聚氨酯胶粘剂在复合薄膜上的应用。1、关于水性聚氨酯1.1、水性聚氨酯的分类及简介水性聚氨酯由著名科学家SchlackP于1942年首先通过外加乳化剂强制分散而制备首次工业化生产于1967年，1972年拜耳公司率先开发了用作皮革涂饰的聚氨酯水乳液。经过数十年的发展，现今己有很多种类的水性聚氨酯产品，成功应用于纺织、卬染、皮革加工、涂料、胶黏剂、木材加工、建筑、造纸等行业。水性聚氨酯根据其引入的基团带电性不同，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型，引入的亲水基团为救基和磺酸基的属阴离子型，亲水基团是叔胺基的属阳离子型，亲水基团

4、为水溶性的聚乙二醇或采用含氧化乙烯链节的亲水性共聚醸的属非离子型。1.1.1、阳离子型通过阳离子扩链反应，形成聚氨酯高分子预聚体，引入反应性活性基团，经过亚硫酸氢钠封端和乳化形成分散乳液，能够解封后与织物及染料等阴离子基团反应，可用于高性能固色剂、耐久性弹性整理剂等。1.1.2、阴离子型利用聚瞇多元醇，经过扩链反应后，形成多维高分子水分散物，整理时在纤维内外部形成沉淀，能够与织物及表面其他结构形成网状交联，改善纤维内部、外部结构，可以用于改善织物服用性能，抗起毛起球、耐水洗、形状记忆等功能。1.1.3、非离子型主要是要合成具有耐久

5、性的亲水性高分子物，可以用于织物亲水性能改性，使涤纶等原来疏水的纤维织物具有亲水性和抗静电性，可以用于耐久性的织物抗静电剂、亲水改性剂、吸湿排汗剂等。1.2、水性聚氨酯的合成水性聚氨酯的制备可采用外乳化法和自乳化法。1.2.1、外乳化法先制成适当分子量的聚氨酯预聚体或其溶液，然后在搅拌下加人乳化剂，在强烈搅拌下将英分散于水中，制成聚氨酯乳液。可以在水中进行扩链（常用二胺）生成高分子量的聚氨酯一聚麻乳液。外乳化法制得的聚氨酯乳液稳定性差，由于使用较多的乳化剂，使产品的成膜性不良，并影响涂膜的耐水性、强韧性和粘着性。所以，外乳化型聚氨

6、酯乳液的应用有限，一般只适用于要求不高的材料表面处理，如羊毛的不粘处理等。1.2.2、自乳化法在聚氨酯结构中引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，不外加乳化剂，凭借这些亲水基团使之乳化，从而制成水性聚氨酯，这种类型的水性聚氨酯被称为乳化型或内乳化型水性聚氨酯。通过调节树脂屮的亲水性基团与疏水性基团的比例，可以得多种类型的水分散性聚氨酯和水溶性聚氨酯。1.3、水性聚氨酯的改性水性聚氯酯虽然具有很多优良的性能，但是仍然有许多不足之处。如耐水性差、耐溶剂性不良、硬度低、表面光泽差、涂膜手感不佳等缺点。由于水性聚氨酯存在这些缺

7、点，因此需要对其改性。其改性方法主要有有机硅改性、丙烯酸改性、环氧改性、纳米材料改性、复合改性等。对应于上述阳离子型、阴离子型和非离子型水性聚氨酯，其改性方法如下：1.3.1、阳离子型的改性阳离子改性中采用二乙烯三胺的接枝技术，通过二乙烯三胺酮亚胺结构的运用，控制体系的粘度，在与环氧类反应，形成活性反应基团，更有利于聚合物与织物的反应和交联。1.3.2、阴离子型的改性阴离子改性中可以引入具有聚醍结构的有机硅油，参与预聚体的反应，增强聚氨酯拒水性能、平滑性，并提供柔软手感。1.3.3、非离子型的改性非离子改性中可以运用三元醇聚離，与

8、TDI、DMPA等合成具有支琏结构的聚氨酯水分散乳液，应用时，与织物纤维形成三维立体的交联，在织物表面形成网状交联薄膜，改善织物性能。2、关于水性聚氨酯胶粘剂2.1、水性聚氨酯胶粘剂的简介水性聚氨酯胶粘剂是以水代替有机溶剂的一种聚氨酯胶粘剂，它是一