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水系聚氨酯膠粘劑用擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-1-22 16:41:25 |
水性聚氨酯膠粘劑是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠粘劑，有人也稱水性聚氨酯為水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依其外觀和粒徑，將水性聚氨酯分為三類：聚氨酯水溶液(粒徑<0.001um，外觀透明)、聚氨酯分散液(粒徑0.001-0.1 um，外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1 ，外觀白濁)。但習(xí)慣上后兩類在有關(guān)文獻資料中又統(tǒng)稱為聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，區(qū)分并不嚴(yán)格。
水性聚氨酯以水為基本介質(zhì)，通過水系聚氨酯膠粘劑用擴鏈劑合成聚氨酯膠粘劑，具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境、節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點，已受到人們的重視。水系聚氨酯膠粘劑用擴鏈劑添加后，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。
擴鏈劑合成水性聚氨酯膠粘劑具有軟硬度等性能可調(diào)節(jié)性好以及耐低溫、柔韌性好、粘接強度大等優(yōu)點，用途越來越廣。目前聚氨酯膠粘劑以溶劑型為主。有機溶劑易燃易爆、易揮發(fā)、氣味大、使用時造成空氣污染，具有或多或少的毒性。
近10多年來，保護地球環(huán)境輿論壓力與日俱增，一些發(fā)達國家制訂了消防法規(guī)及溶劑法規(guī)，這些因素促使世界各國聚氨酯材料研究人員花費相當(dāng)大的精力進行水性聚氨酯膠粘劑的開發(fā)。
聚氨酯從30年代開始發(fā)展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，研究人員將端異氰酸酯基團聚氨酯預(yù)聚體的甲苯溶液分散于水，用二元胺擴鏈，合成了聚氨酯乳液。
當(dāng)時，聚氨酯材料科學(xué)剛剛起步，水性聚氨酯還未受到重視，到了六、七十年代，對水性聚氨酯的研究開發(fā)才開始迅速發(fā)展，1967年首次出現(xiàn)于美國市場，1972年已能大批量生產(chǎn)。70-80年代，美、德、日等國的一些水性聚氨酯產(chǎn)品已從試制階段發(fā)展為實際生產(chǎn)和應(yīng)用。 與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，擴鏈劑合成水性聚氨酯膠粘劑除了上述的無溶劑臭味、無污染等優(yōu)點外，還具有下述特點。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴鏈劑HTDA)參考指標(biāo)：
外觀（25℃）：無色或淡黃透明液體
色度≤1
粘度（mPa.s/25℃）：5-15
胺值(mgKOH/g)：850-900
活潑氫當(dāng)量（g/ep）：32
純度(%)≥99.5
含水量（%）≤0.2
沸點（℃）：213
比重（g/mm3）：0.94
添加量(100份128樹脂)：16-17
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴鏈劑HTDA)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機合成;可用于聚氨酯做胺類擴鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
(1)大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含NCO基團，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進行固化。而溶劑型或無溶劑單組分及雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用NCO的反應(yīng)、在粘接固化過程中增強粘接性能。
(2)除了外加的高分子增稠劑外，影響水性聚氨酯粘度的重要因素還有離子電荷、核殼結(jié)構(gòu)、乳液粒徑等。相同的固體含量，水性膠粘劑的粘度較溶劑型膠粘劑小。
(3)粘度是膠粘劑使用性能的一個重要參數(shù)。水性聚氨酯的粘度一般通過水溶性增稠劑及水來調(diào)整。而溶劑型膠粘劑可通過提高固含量、聚氨酯的分子量或選擇適宜溶劑來調(diào)整。
(4)由于水的揮發(fā)性比有機溶劑差，故水性聚氨酯膠粘劑干燥較慢，并且由于水的表面張力大，對表面疏水性的基材的潤濕能力差。
(5)水性聚氨酯膠粘劑可與多種水性樹脂混合，以改進性能或降低成本。此時應(yīng)注意離子型水性膠的離子性質(zhì)和酸堿性，否則可能引起凝聚。因受到聚合物間的相容性或在某些溶劑中的溶解性的影響，溶劑型聚氨酯膠粘劑只能與為數(shù)有限的其他樹脂膠粘劑共混。
(6)水性聚氨酯膠粘劑氣味小，操作方便，殘膠易清理，而溶劑型聚氨酯膠粘劑使用中有時還需耗用大量溶劑，清理也不及水性膠方便。
粒徑及其對性能的影響。介質(zhì)水中聚氨酯微粒的粒徑與水性聚氨酯的外觀之間有密切的聯(lián)系，粒徑越小，乳液外觀越透明。當(dāng)粒徑在0．00lum以下時，水性聚氨酯是淺黃色透明的水溶液；當(dāng)粒徑在0.lum以下時，呈帶藍(lán)光的半透明．白色乳液；當(dāng)聚氨酯微粒平均粒徑大于0．1um時，水性聚氨酯是白色乳液。
不同的乳液，微粒的粒徑大小有一定范圍。粒徑的大小與樹脂的配方、分子量大小及其親水成分的含量有關(guān)。乳化時相同的剪切作用力作用下，樹脂的親水性成分越多，則乳液的粒徑越細(xì)，甚至完全溶于水，形成膠體溶液。
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