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2018-12-23 20:42:08

水性聚氨酯胶的发展概况水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径<0.001

水性聚氨酯胶的发展概况

水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂有机硅纺织助剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯浙江亲水硅油。依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径<0.001um,外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1

um,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1

,外观白)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液,区分并不严格。实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。

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2.以水为主要介质的水性聚氨酯(主要是乳液)胶粘剂与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,具有一些特别的性质,总结了它们的主要性能特点。

表乳液型和溶剂型聚氨酯胶粘剂的性能比较

3. 液体性质

1.粒径及其对性能的影响

介质水中聚氨酯微粒的粒径与水性聚氨酯的外观之间有密切的联系,粒径越小,乳液外观越透明。当粒径在0.00lum以下时,水性聚氨酯是浅黄色透明的水溶液;当粒径在0.lum以下时,呈带蓝光的半透明.白色乳液;当聚氨酯微粒平均粒径大于0.1um时,水性聚氨酯是白色乳液。不同的乳液,微粒的粒径大小有一定范围。粒径的大小与树脂的配方、分子量大小及其亲水成分的含量有关。乳化时相同的剪切作用力作用下,树脂的亲水性成分越多,则乳液的粒径越细,甚至完全溶于水,形成胶体溶液。粒径还与剪切力有关,搅拌越激烈,即把聚氨酯(预聚体)或其溶液“剁碎”使之分散于水中的剪切力越大,则乳液的颗粒越细,乳液的各项性能越好。

聚氨酯乳液的微粒粒径大小对乳液的稳定性、成膜性、对基材的湿润性能、膜性能及粘接强度等性能有较大的影响。

该系列乳液制法为,由聚氧化二醇和9I制得相同NCO含量的预聚体,加多亚乙多胺溶液反应,生成聚氨酯-脲-多胺溶液,再与丁二酸反应,所得聚氨酯在含氨水的水中乳化,除去溶剂,即得乳液。通过调整氨水的用量或微调多元胺/丁二酸的用量(表中样品2),制成不同粒径的乳液。并涂于聚酯薄膜上(干胶厚度50um),干燥,制成压敏胶带。

2.乳液稳定性

影响乳液贮存稳定性的有两个主要因素:聚氨酯微粒的粒径及聚氨酯的耐水解性。

若要了解粒径的影响,可通过离心加速沉降试验模拟贮存稳定性。通常在离心机中以3000r/min转速离心沉降15min后,若无沉淀,可以认为有6个月的贮存稳定期。

若聚氨酯耐水性差,则会在贮存过程缓慢降解,产生羧基,降低pH值,使乳液凝聚。可通过加热加速试验模拟长期耐水解性能。

冷冻稳定性也是实际应用中考虑的一个因素。在贮存过程应防止冻和长期高温。

酸性物质及多价金属离子会使阴离子型聚氨酯乳液产生凝聚;阳离子型应防止碱影响其稳定性。

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冷冻稳定性也是实际应用中考虑的一个因素。在贮存过程应防止结和长期高温。

酸性物质及多价金属离子会使阴离子型聚氨酯乳液产生凝聚;阳离子型应防止碱影响其稳定性。

3.表面张力

表面张力是关系到水性聚氨酯对基材润湿性的重要因素。水性聚

氨酯的表面张力一般为0.040—0.060N/m,而水的表面张力是0.073N/m,有溶剂的表面张力一般为0.025

N/m左右。为了能有效地用水性聚氨酯胶粘剂粘接低能表面,可添加润湿剂(流平剂)以降低乳液的表面张力,在这种情况下,必须选择对粘附力或涂膜表面不利影响小的材料。一种含15%有机氟的表面活性剂Megafac

F-813作为润湿添加剂,对表面张力的影响。

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首先要说的的是,润湿剂、分散剂、流平剂这三种助剂是有分别的,他们的性能表现是不一样的。润湿剂不但要具有较低的表面张力这个外在的条件,还必须具有内在的条件,那就是其本身分子结构对某些无机物或有机物具有好亲和性,单是降低表面张力是不足以对物质产生润湿的。而单纯的分散剂是一种表面活性剂,主要起到分散作用,其附着在微粒上后,让相互的微粒之间产生一种排斥力,使微粒之间不容易产生再次聚集,也就是我们从表面看到的絮凝。而我们平常用到的都是分散剂和润湿剂配合在使用,也就是常看到的润湿分散剂,润湿剂在其中起到一个带领分散剂进入微粒的各个缝隙之中,让分散剂使所有微粒分隔开来,让所有微粒悬浮在体系中。而流平剂不但是利用降低物质的表面张力起到润湿流平的作用,同时流平剂中的高沸点溶剂可延长涂层表面的开放时间,给于涂层更长时间流平。同时目前市场上大多数流平剂还具有滑爽、抗刮等附加性能,单纯意义上的流平已经不能满足客户的需求。

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润湿剂:包括基材(底材)润湿剂和颜填料润湿剂、抑泡型基材润湿剂、非离子型润湿剂。

分散剂:包括润湿分散剂和颜料分散载体、受控制絮凝润湿分散剂、解絮凝润湿分散剂、

流变助剂:包括增稠剂、解变剂、施工性能助剂和流动流平剂,纤维素增稠剂、碱溶胀增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂,按特性分为牛顿行为增稠剂、假塑性缔合型增稠剂等。

消泡剂:包括消泡剂、抑泡剂、破泡剂等,水性有机硅消泡剂、矿物油消泡剂、氟硅氧烷消泡剂、有机硅消泡剂、无硅消泡剂、聚合型消泡剂等。

成膜助剂:增塑剂、聚合剂、助溶剂、共溶剂。防腐防霉剂:包括罐内防腐剂、漆膜防霉剂和防藻剂。

漆膜消光剂:消光粉、蜡乳液、蜡粉、二氧化硅消光粉。

蜡粉和蜡乳液:天然蜡、合成蜡、植物蜡、动物蜡、聚合物蜡、巴西棕榈蜡、蜡、石蜡、地蜡等。

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