高性能水性环保聚氨酯胶粘剂及施工工艺

目前，世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化。随着环保法规的日趋严格，各发达国家大力研制水性胶粘剂。由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受到国内外的广泛关注，特别是高性能水性聚氨酯胶粘剂的开发研究已成为热点课题。

1、水性聚氨酯

    水性聚氨酯是配制水性聚氨酯胶粘剂的基础物质和关键组分，它的性能直接决定胶粘剂的最终性能。根据粒子所带电荷种类，水性聚氨酯可分为阴离子，阳离子，非离子三种类型。水性聚氨酯的制备一般是先合成一定分子量的聚氨酯预聚体，然后在剪切力作用下将预聚体分散在水中。目前其制备方法以亲水单体扩链、自乳化法为主(所谓亲水单体扩链法)，即在聚氨酯预聚体的分子结构中引入亲水性扩链剂，所得聚合物无需外加乳化剂就能直接分散于水中形成水性聚氨酯。亲水单体扩链法的合成工艺有溶剂法、预聚物分散水中扩链法、熔融分散缩聚法等。

    早在四、五十年代，水性聚氨酯已有少量的研究，但由于贮存稳定性差等原因，这项研究工作进展不大，直到1972年德国Bayer公司正式将聚氨酯水分散液作为皮革涂料后，才开始迅速发展[8]。据报道，1992年至1997年间水性聚氨酯的年平均增长率为8％[9]。

    我国从70年开始研究水性聚氨酯，近年来研究工作也十分活跃[10]。研制工作具有以下特点：

    (1)从产品结构来看，主要是乳液型，水溶性次之，胶乳型则不常见。

    (2)从原料来看，多元醇主要用聚醚型，聚酯型次之，聚碳酸酯极少见。异氰酸酯的品种更少，只有TDI，HDI、MDI仅见报道。扩链剂多用醇类，胺类较少使用。

    (3)从制备方法及种类来看，一般是自乳化，羧酸型、阴离子体系；外乳化，磺酸型，季铵盐型乳化体系较少；熔融分散，固体自发分散法等则未涉及。

    (4)从理论与应用角度来看，着重应用开发，理论研究很少。

    欲配制高性能水性聚氨酯胶粘剂，必须制备高性能水性聚氨酯。大多数水性聚氨酯主要是线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子量较低，因而耐水性，耐溶剂性，胶膜强度等性能还较差。为提高水性聚氨酯的性能，必须对其进行改性。

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