水基聚氨酯胶粘剂的基础是什么

1聚氨酯胶粘剂发展概况1.1聚氨酯胶粘剂的种类1.2水性聚氨酯胶粘剂的发展简史1.3水基聚氨酯的分类2水基聚氨酯的合成原料2.1聚多元醇2.2二异氰酸酯2.3扩链剂2.4离子化试剂2.5中和剂2.6交联剂2.7溶剂2.8催化剂3水性聚氨酯的制备3.1原理和方法3.2自乳化水性pu的合成工艺4水性聚氨酯的改性4.1用丙烯酸酯的改性――接枝和嵌段共聚合4.2外加交联剂5产品与应用5.1产品特性表1列出了国外部分水性聚氨酯产品牌号、结构特征、生产厂商和主要用途。表2所示为bayer公司生产的dispercollu系列聚氨酯水性分散体的性能。表3是国外专利报道的水性聚氨酯胶粘剂。5.2主要应用(1)木材加工胶粘剂木材加工是胶粘剂的最大应用领域。胶合板、纤维板、刨花板常用胶粘剂有脲醛、三聚氰胺-甲醛、酚醛树脂胶等,但要求木材含水分在2%以内。而木材一般含水分达10%左右,需进行干燥处理才能进行木材胶粘加工,耗能大,且粘接过程产生有毒的甲醛,引起公害。目前使用的脲醛胶耐水性较差,白胶的粘接面耐水性、耐热性不足,热压易透胶。而采用异氰酸酯乳液可避免上述缺点,用量少,固化快,制品性能优异。日本光洋公司1974年成功开发的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂,成功地用于木材加工,提高了耐水性能,已经工业化,年产量达万吨左右。(2)织物和植绒水性聚氨酯用作织物胶粘剂,粘接性能优良,胶层具有柔韧性,可制成高质量的复合布、无纺布及地毯等。例如,bpl42910采用ppg、tdi、dmpa、少量tmp、20%增塑聚以及少量其他助剂制成的pu乳液,增稠后得到固含量40%的胶粘剂,用刮刀将其涂在斜纹棉布上,用短人造丝植绒,150℃干燥5min,植绒织物性能测试达a级。此外,pu乳液还可用于pvc等基材上的静电植绒。(3)各种基材的粘合加工对pvc、pet、pp、abs、pe等塑料片材或薄膜、织物(棉或化纤)、无纺布、纸张、玻璃等基材,均可用水性pu胶粘剂进行粘合或复合层压加工。例如,铝-牛皮纸在国外广泛用作房屋建筑构件,过去用乙烯-丙烯酸共聚物乳液胶粘剂制作,改用固含量35%~40%的水性pu乳液后,剥离强度成倍提高。国外某些仪表、汽车装饰材料构件等所用层压板(如聚乙烯-聚酯等),用水性pu比用溶剂型pu胶时的剥离强度也有较大提高。以pvc片材或薄膜作底材进行贴合,可用于许多方面,如车内材料的装饰等,不仅需要常温下有强度,而且需耐水解、耐热以及苛刻条件下的耐久性,水性pu胶对pvc具有优异的粘接性能(见表4)。(4)压敏胶考虑到耐老化性、粘合强度、透明性、无毒性等方面,目前乳液压敏胶都主要采用丙烯酸系乳液胶粘剂。而pu具有粘接强度高、耐热、耐寒等性能,是乳液型压敏胶中一种新型优良的品种,基材主要是纸张、织物及塑料薄膜等。压敏胶用pu乳液与一般胶粘剂用乳液相比,通常分子量不宜过大。日特开昭62-297375报道了日本花王株式会社研制的一种阴离子型pu乳液,用环氧交联,得到的压敏胶性能见表5。(5)其他h.b.fuller等开发的产品有wd-4003、wd-4006、wd-4907,它们对各类型的材料完成粘合交联后,其粘合强度很大。zenecaresins产品有neorezr-563(用于pvc膜层压),ne-orezr-550(用于制鞋业和冷接触胶粘剂),neorezr-987和neo-rezr-551等。聚氨酯的成本较高。用途不同的聚氨酯分散体产品的聚氨酯含量是不同的。在汽车工业应用方面,聚氨酯含量是25%~30%,而在制鞋业方面的聚氨酯含量高达60%。在配制中加入低成本的树脂可增加某些特殊用途,加入eva或松香脂增加产品的触粘性,加入改性的萜烯酚醛树脂可提高抗蠕变性。根据zenecaresins估计,欧洲市场每年需要聚氨酯6000多吨,汽车工业是最大的市场,主要用于塑料部件粘合。德国是聚氨酯分散体的最大消费者,预计在将来它将保持每年8%~10%的增长率快速增长,这不但是环保的需要,而且聚氨酯分散体本身性能与传统溶剂型体系的性能相当更是一个主要原因。来源《聚氨酯树脂及其应用》,李绍雄刘益军