水性聚氨酯胶粘剂改性研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年2月第l6卷第2期中国胶粘剂Vo1．16No．2，Feb．2007CHINAADHEs】VES一45一水性聚氨酯胶粘剂改性研究进展李付亚，傅和青，黄洪，陈焕钦(华南理工大学化工与能源学院，广东广州5lO6加)摘要：简要介绍了水性聚氨酯胶粘剂的特点，综述了几种改性方法，指出了目前水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题，并展望了其发展趋势。关键词：水性聚氨酯；胶粘剂；改性；研究进展中图分类号：1r(36．5：TQ433．432文献标识码：A文章编号：1004—2849(2007)02

2、--0045-06O前言大分子连接在一起，形成具有网状结构的聚氨酯树聚氨酯(PU)是含氨基甲酸酯结构(—NH-CO—O一)脂，是将热塑性的聚氨酯树脂转变为热固型树脂较的多功能聚合物Iq。水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶有效的一种途径。按照交联方法的不同可将其分为于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水系聚内交联法和外交联法。氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯(APU)是将聚氨酯1．1．1内交联改性翻(PU)细粒分散于连续水相中形成的二元胶体，它是通过原料的选择，能制得部分支化和交联的聚由P．Schiack于1942年首先开发成功的．，

3、1967年聚氨酯乳液；有的水性聚氨酯含可反应的官能团，经热氨酯乳液在美国实现工业化，并在市场问世；继而，处理能形成交联的胶膜，这些方法称为内交联。引入1972年Bayer率先将水性聚氨酯用作皮革涂饰剂，使内交联的方法有多种。其开始成为重要商品。发展历史虽然不长，由于众多(1)在原料中采用三官能团聚醚或聚酯多元醇研究者进行了大量深入细致的研究开发工作，近年来或异氰酸酯。如低聚物多元醇原料可使用全部或部取得了长足的进展。随着各国环保法规的健全及环保分低聚物三元醇制得部分交联水性聚氨酯。意识的增强，传统的溶剂型聚氨酯已逐渐被水性聚氨

4、(2)具有氨基的聚氨酯用环氧氯丙烷处理能得酯(PU)取代。以水为介质，无毒、不污染环境、不燃、到热固性的聚氨酯乳液。例如，制备聚氨酯一脲一多节能、容易加工，已广泛应用于织物整理、涂料、胶粘胺并与环氧氯丙烷反应，引入胺基及卤醇基团，胶膜剂、皮革涂饰等1~-3]，已成为人们研究和关注的焦点。加热固化能形成交联结构。还可在聚氨酯分子结构中通过含环氧基多元醇组分引入环氧基团。环氧基1水性聚氨酯改性与氨基甲酸酯基及胺基、脲基能发生反应，产生交联水性聚氨酯乳液是水性聚氨酯胶粘剂的基础物膜。质和关键组分，它的性能直接决定胶粘剂的最终性(3)

5、封闭型异氰酸酯乳液，或与其他聚氨酯乳液能。由于水性聚氨酯耐高温性能不佳、耐水性差、初混合而成的稳定乳液，成膜后加热，则一NCO基团再粘力小、干燥时间长、固化慢等缺点，因此需要对其生，与聚氨酯分子所含的活性氢基团(如羟基、胺基、进行改性。脲基、氨酯基)反应，形成交联的胶膜。可在水性聚氨有关水性聚氨酯改性的报道较多，按改性酯制备时将预聚物的部分异氰酸酯基团封闭，形成方法主要分为：交联改性、共混改性、共聚改性和助含少量封闭异氰酸酯基团的水性聚氨酯。剂改性。封闭异氰酸酯交联是一种特殊的内交联，有人把它与内交联、外交联并列而论。1．1交

6、联改性(4)采用多官能团交联剂。交联改性是通过化学键的形式将线型的聚氨酯内交联方法有一些缺点，一是产生高粘度的预收稿日期：2oo6-11-20。基金项目：广州市科技攻关计划项目(B10-B2050580)作者简介：李付~(1981一)，女，在读硕士研究生，河南周口人，主要从事精细化工、高分子材料等领域的研究。维普资讯http://www.cqvip.com——46——中国胶粘剂第16卷第2期聚物，导致乳化困难，有可能得不到粒径细微的稳定基团紧密接触，发生反应，得到具有优良性能的双组乳液。必须控制支化和交联度，否则在乳化前预聚体

7、分水性聚氨酯胶粘剂或涂料。如在低中温(50-100可能产生凝胶。在乳化同时用多元胺交联也可能使cc)固化，所得胶膜的性能可与双组分溶剂型聚氨酯颗粒粗化，成膜性能不好。本身已交联的聚氨酯乳液胶粘剂的相媲美。水可分散性多异氰酸酯交联剂的其成膜性一般没有热塑性的好，即聚氨酯微粒间聚开发，使水性聚氨酯胶粘剂也能和溶剂型胶粘剂一集性差。样可用多异氰酸酯交联剂。1．1．2外交联改性例为了更好地改善水性聚氨酯胶粘剂的性能，可外交联法相当于双组分体系，即在使用前添加以采用同时添加内交联剂和外交联剂的方法，通过交联剂组分于水性聚氨酯主剂中，在成

8、膜过程或双重作用对聚氨酯胶粘剂进行交联。成膜后加热时产生化学反应，形成交联的胶膜。与内交联相比，所得乳液性能好，并且可根据不同交1．2共混改性联剂品种及用量，调节胶膜的性能，缺点是双组分为了降低成本、改善聚氨酯的某些性能，可以型胶粘剂操作没有单组分型方便，这一点和溶剂把水性聚