探究水性聚氨酯胶黏剂的设计开发及应用分析.pdf

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1、探究水性聚氨酯胶黏剂的设计开发及应用分析李满林(广东泰强化工实业有限公司，广东清远511542)摘要：可持续发展理念的深化，使得人们的环保意识持续增强，各类环保产品也随之出现。作为一种高性能环保型的胶黏剂，水性聚氨酯胶黏剂具有良好的耐油、耐磨、耐低温特性，可以有效替代传统的溶剂型胶黏剂。本文结合水性聚氨酯胶黏剂的分类，对其开发和应用进行了简单分析。关键词：扣}生聚氨酯胶黏剂；设计开发；应用最近几年，在科学技术飞速发展的带动下，对于人工合成胶黏剂的研究，主要集中在环保化和高性能化两个方面，水性聚氨酯胶黏剂也因此

2、凭借本身较好的综合性能受到了越来越多的重视，加强对于水性聚氨酯胶黏剂的开发和应用，对于推动可持续发展意义重大。l水性聚氨酯胶黏剂的分类水性聚氨酯胶黏剂简称水性Pu胶，主要是将聚氨酯分散或者溶于水中而形成的一种高性能胶黏剂，相比较传统的溶剂型聚氨酯胶黏剂而言，水性Pu胶的制备不需要溶剂，而且基本不会产生污染，粘接力强，便于实现改性，具有耐油、耐磨、耐低温等特性，应用范围极广。依照外观和粒径，可以将水性Pu胶分为三种不同的类型，一是聚氨酯乳液，采用外乳化法获得，外观白浊，粒径在0．1灿m以上，在制备过程中，需要通

3、过不断的搅拌，利用乳化剂本身的作用以及剪切力，将不易溶于水的聚氨酯分散在水体中；二是聚氨酯分散液，也可以称为水性聚氨酯分散体，其中不含乳化剂，外观呈半透明状，粒径在O．00l一0．1肌m之间，多采用自乳化法或者内乳化法获得；三是聚氨酯水溶液，聚氨酯分子溶进了水中，外观通透，粒径小于O．00l斗m，具有较强的稳定性。不过，在聚氨酯水溶液中，聚合物具备良好的亲水性，因此耐水性相对较差，而且受本身复杂工艺和高成本的制约，应用有限【”。2水性聚氨酯胶黏剂的开发在当前的技术条件下，水性Pu胶的开发和制备方法是多种多样的

4、，这里选择几种比较常见的方法进行简单分析。2．1乳化法一是外乳化法，主要是通过相应的乳化剂，对溶入了聚氨酯的有机溶剂进行剪切和乳化，不仅反应时间较长，而且对于乳化剂的需求极大，如果采用的是高分子乳化剂，受其本身较差的分散性的影响，无论是性能还是储存的稳定性都不是很理想；二是自乳化法，不需使用乳化剂，二是直接将亲水基团接枝到预聚体上，从而得到水性聚氨酯乳液，通过对亲水基团数量和类型的调整，能够使得胶黏剂的性能发生改变，从而对其适用范围进行拓展。2．2丙酮法丙酮法的基本原理，是将预聚体在丙酮下与亲水单体进行扩链反

5、应，然后在得到的高聚物中加入丙酮，稀释后继续加水搅拌，最后去除其中的丙酮，得到水性聚氨酯胶黏剂。相比较其他方法，丙酮法得到的产品重复性能好、分散性好同时乳液的粒径相对均匀，不过，由于需要使用的丙酮数量巨大，存在着一定的危险性，而且工艺较为复杂，操作繁琐。2．3预聚体混合法主要是将亲水成分接枝在预聚体上，然后在乳化的同时，加入扩链剂，促进链增长，就能够得到相对稳定的水性聚氨酯乳液。该方法得到的产品性能稳定，而且不需使用任何的有机溶剂，在减少污染的同时，降低了产品的成本81。2．4熔融分散法也可以称之为熔体分散法

6、，基本原理是将含有离子集团的端脲基低聚物熔融，然后进行羟甲基化和季胺化，在水溶剂中形成乳液，然后通过降低pH值的方式，引发缩聚反应，制备出相应的聚氨酯聚合物。这种制备方法同样不使用有机溶剂，环保性能良好，而且工作简单易操作，产品的质量能够得到保障。3水性聚氨酯胶黏剂的应用3．1复合包装与溶剂型聚氨酯胶黏剂相比，水性聚氨酯胶黏剂具有成本低廉，清洁环保的特性，通过配料比例的变化，可以调节胶层的硬度，能够满足多种材料符合包装的要求，而且水性聚氨酯胶黏剂形成的胶膜无毒无味，在食品包装领域应用广泛。3．2木材胶黏剂在木

7、材加工领域，比较常见的胶黏剂有三聚氰胺一甲醛、酚醛树脂胶等，而在使用三醛树脂进行木材粘合时，需要首先对木材进行干燥处理，将其水分质量分数降低到2％以下，否则可能会在压制过程中出现爆裂。不仅如此，三醛树脂会产生甲醛，不仅污染环境，而且严重威胁着人们的身体健康。与之相比，水性聚氨酯胶黏剂可以完成室温环境下的木材胶接，初粘性高，对于木材的含水量没有严格要求，而且胶层具有良好的耐热性和耐老化性。3．3压敏胶水性压敏胶具有耐寒、耐老化、无毒等有点，稳定性较好，可以用于胶带、不干胶标签等的制作，在建筑、车辆、家具等方面有

8、着广泛的应用。3．4鞋用胶黏剂事实上，受技术条件的限制，一直以来，我国自主生产的水性PU胶质量较差，无论是固化速度、初粘性还是耐热性、耐水性等，都比不上溶剂型聚氨酯胶，因此，鞋用水性PU胶一般都是进口产品。不过，最近几年，相关单位加大了对于鞋用水性Pu胶的研究，开出的产品基本能够满足实际应用需求网。4结语总而言之，水性聚氨酯胶黏剂具有非常显著的优点，在许多领域中都发挥着非常重要的作用，相关部门应该加