聚氨膠黏劑具有軟硬度可調(diào)節(jié)、耐低溫、柔韌性好、粘接強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，能粘接金屬、非金屬等多種材料，用途越來(lái)越廣。但是目前整個(gè)聚氨酯膠黏劑行業(yè)仍以溶劑型為主。
概念
隨著人們的安全和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，水性聚氨酯膠黏劑的研究得以迅速發(fā)展。水性聚氨酯膠黏劑是指將聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠黏劑，與溶劑型相比具有無(wú)溶劑、無(wú)污染、成膜性好、粘接力強(qiáng)、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易摻混有利于改性等優(yōu)點(diǎn)。90年代后已逐漸在汽車內(nèi)飾物粘接、廚房用品制造、復(fù)合薄膜制造、鞋底鞋幫粘接、服裝加工等方面得到應(yīng)用。但是還存在許多缺點(diǎn)，需要通過(guò)各種改性，完善其功能。
特點(diǎn)
水性聚氨酯膠粘劑除了保持聚氨酯的優(yōu)點(diǎn)外，與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，還有其獨(dú)特之處。
(1)以水為介質(zhì)，無(wú)毒不燃，無(wú)公害、無(wú)危險(xiǎn)，氣味小，不污染環(huán)境，節(jié)省能源，適用于易被有機(jī)溶劑侵蝕的基材。
(2)粘度較低，且可用水溶性增稠劑和水進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作方便，殘膠易于清理。
(3)可與多種水性樹(shù)脂混合，利于改進(jìn)性能和降低成本，但要注意離子性質(zhì)和酸堿性，以防凝聚。
(4)含有羧基、羥基等基團(tuán)，在適宜條件下可參與反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)，提高性能。
(5)對(duì)非極性基材的濕潤(rùn)性差。
(6)干燥速度慢，初始粘性低，并且耐水性不佳。
分類
水性聚氨酯膠粘劑可按多種方法進(jìn)行分類：
(1)、按聚氨酯的結(jié)構(gòu)分類
A、按原料及結(jié)構(gòu)可分為聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多異氰酸酯乳液、封閉型聚氨酯乳液。
B、按分子結(jié)構(gòu)可分為線性聚氨酯乳液(熱塑性)和交聯(lián)型聚氨酯乳液(熱固型)。交聯(lián)型又分為內(nèi)交聯(lián)型和外交聯(lián)型。
(2)、按親水基團(tuán)的性質(zhì)分類
A、陰離子型：大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑是以含羧基或磺酸鹽擴(kuò)鏈引入羧基或磺酸離子。
B、陽(yáng)離子型：一般是指主鏈或側(cè)鏈上含有離子(多為季銨離子)或硫化物的水性聚氨酯。
C、非離子型：分子中含有非離子型親水鏈段或親水性基團(tuán)。
D、混合型：分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)存在離子型和非離子型親水鏈段或基團(tuán)。
(3)、按制備方法分類：A、自乳化法和外乳化法;B、預(yù)聚體法、丙法、熔融分散法;C、酮亞胺甲酮連氮法。
(4)、按使用形式分類：按使用形式可分為單組分和雙組分水性聚氨酯膠粘劑。
參考配方
研究進(jìn)展
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，PU的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，特別是世界范圍內(nèi)日益高漲的環(huán)保要求，更加快了水性聚氨酯工業(yè)的發(fā)展步伐。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，PU產(chǎn)品在汽車涂料、膠粘劑等領(lǐng)域已接近或達(dá)到溶劑型產(chǎn)品水平，原料生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化；由于異氰酸酯、聚醚多元醇等PU基本原料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)只掌握在少數(shù)幾家跨國(guó)公司（如巴斯夫、拜耳集團(tuán)、Huntsman和DuPont等）手中，他們?cè)谑澜绺鞯亟⒘颂卮笠?guī)模（10萬(wàn)t/a以上）的生產(chǎn)裝置，這對(duì)規(guī)模較小、技術(shù)相對(duì)落后的中國(guó)原料企業(yè)的發(fā)展構(gòu)成了一定威脅。國(guó)外水性聚氨酯膠粘劑的發(fā)展速度明顯快于其它膠粘劑產(chǎn)品，且品種多、產(chǎn)量大（如拜耳公司U53、U54等系列產(chǎn)品，大日本油墨公司的Hydran Hw及AP系列產(chǎn)品，日本公司的PU乳液CVC36及水性乙烯基PU膠粘劑CU系列產(chǎn)品等），這些膠粘劑一般都具有較好的初粘性、耐水性和耐溫性等。近年來(lái)環(huán)境保護(hù)的壓力迫使一些傳統(tǒng)產(chǎn)品逐漸淡出市場(chǎng)，而水性高固含量和粉末產(chǎn)品等逐漸成為主流產(chǎn)品。水性聚氨酯膠粘劑以其獨(dú)特的優(yōu)異性能，正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇，需求量正以16%~30%的速度增長(zhǎng)，是其他膠粘劑產(chǎn)品增長(zhǎng)速度的2倍以上，并且向著高性能、功能化和進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的方向發(fā)展。
中國(guó)于20世紀(jì)70年代初就開(kāi)始了對(duì)水性聚氨酯的研究。PU在中國(guó)最早用于制備電泳漆，隨后人們研制出了織物整理用水溶性PU以及用作皮革涂飾劑的PU乳液。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，中國(guó)對(duì)WP膠粘劑的研究速度加快，但與國(guó)外系列化、工業(yè)化的水平相比，仍處于起步階段，存在原料和制備方法單一、品種少、理論研究不足和應(yīng)用研究不夠深入等問(wèn)題。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，主要是乳液型，水溶性次之膠乳型則不常見(jiàn)；從原料來(lái)看，多元醇主要用聚醚多元醇型，聚酯型次之，聚碳酸酯等其他類型極少見(jiàn)，異酸酯的品種就更少[常用的只有TDI（甲苯二異氰酸酯），而HDI（六亞甲基二異氰酸酯）和MDI（4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯）僅見(jiàn)報(bào)道]；從制備方法及種類來(lái)看，一般是自乳化羧酸型、陰離子體系，第七代季銨鹽自乳化體系較少，熔融分散、固體自發(fā)分散法等則尚未涉及；從理論與應(yīng)用角度來(lái)看，著重應(yīng)用開(kāi)發(fā)，理論研究較少。國(guó)內(nèi)水性聚氨酯膠粘劑的研究側(cè)重于改性研究，改性后的水性聚氨酯膠粘劑在特定方面具備特定的性能在不同的應(yīng)用環(huán)境中可發(fā)揮出不同的優(yōu)勢(shì)作用。
參考資料 >