水性聚氨酯胶粘剂的合成及改性

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1、摘要水性聚氨酯不仅具有溶剂型聚氨酯的耐低温、柔性好、粘接强度大的优良性能，而且具有不燃、气味小、不污染环境等溶剂型胶粘剂所不具备的优点，受到广泛的重视。由于水相的引入，与溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯的制造具有更高的难度。现今的水性胶粘剂与传统胶粘剂相比，在综合性能上存在着较大的差距。国外对水性聚氨酯的研究近年来取得了迅速的发展，对水性聚氨酯的制造和其化学行为提出了许多新的见解。但在国内，由于生产水性聚氨酯的原料大多需要从国外进口，价格昂贵，限制了水性聚氨酯的研究和应用。本文研究的目的是从工业化实际需要出发合成水性聚氨酯胶粘剂，讨论影响性能的诸多因素，并根据粘接理论，对水性聚氨酯

2、进行交联和共混改性，以期获得性能更好的乳液。本文采用甲苯二异氰酸酯、聚醚二醇和二羟甲基丙酸为主要原料，预聚后在水中分散乳化得到自乳化阴离子型水性聚氨酯，通过对制备工艺的探索，确定合理的乳化工艺和配方。系统研究亲水单体二羟甲基丙酸的含量、NCO／OH比值对分散体的稳定性、粘度和涂膜力学性能、耐水性和T型剥离强度的影响。所得的水性聚氨酯乳液贮存稳定，性能良好。交联改性是提高水性聚氨酯乳液性能最有效的改性方法之一。研究使用二乙烯三胺进行内交联改性能够获得贮存稳定性好的乳液，涂膜热处理之后力学性能大幅提高，吸水率降低，少量二乙烯三胺有助于提高粘接强度。使用环氧硅烷进行外交联改性能够获得

3、稳定乳液，提高粘接强度和降低吸水率。聚氨酯乳液的成本较高、初粘力低，是限制它的推广和使用的主要原因之一。本研究中采用共混法，使用成本相对较低的醋酸乙烯～乙烯乳液(VAE)。调整VAE乳液的pH值为7．5—8．0能够与聚氨酯乳液共混，得到稳定性好的乳液。研究了水’陲聚氨酯和VAE乳液的配比对胶膜性能的影响。性能测试表明了用VAE乳液对水性聚氨酯共混改性，可以得到兼有水性聚氨酯和VAE乳液性能的共混物。共混能够提高水性聚氨酯胶粘剂的初粘力，降低了吸水率同时降低了成本。关键词：水性聚氨酯胶粘剂；交联：共渔；7AE乳液兰窒堡三圭兰堡圭兰竺兰兰ABSTRACTAqueouspolyure

4、thanehasnotonlytheexcellentpropertiesofsolvent-bornepolyurethanewithlowtemperatureresistance，greatadhesion，aswellasoutstandingtoughnescombinedwithgoodflexibility，butalsoadvantagesOfincombustibillty，lOWOdorandenvironmentalfriendlinesS，whichthesolvent—bor．neadhesivehasnottheseproperties．Theref

5、ore，emphasisonstudyitwaslaidbyresearchers．Recently，theproductionandchemistryofaqueouspolyurethanehavebeendevelopedsuccessfullyinoverseas．Butdomesticresearchonaqueouspolyurethaneislimitedbysortsofconditions，whichisbasicallyinprimitivestage．Inthispaper，weaimedatthepreparationofaqueouspolyureth

6、aneandtheanalysiSonthepropertiesandfactors．Weusedcroslinkingandblendingmethodstomodifyaqueouspolyurethanebasingonadhesiontheory，andSOastogetadhesirewithexcellentproperties．Inthispaper，theanionicaqueousp01yurethanewasobtainedfromtoluenediiSOcyanate(TDI)，POlypropylerieglycoI(PPG)，anddimethlolp

7、ro·pionicacid(DMPA)onaprocessofemulsification．TheeffectofDMPAcontentandNCO／OHratioonthedispersion，mechanicalproperties，Tpeerstrength，waterabsorptionofthecastfilmswasdiscussedindetail．Cross-linkingmodificationwasoneofthemostusefulmethodstoimprovethe