水性聚氨酯胶粘剂的合成及其应用研究

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1、摘要溶剂型聚氨酷胶粘剂含有挥发性有机化合物，对环境造成污染，其使用将受到限制。胶粘剂从溶剂型到水基型的转变已成必然。水性聚氨酷具有耐低温、柔韧性好等优点，但具有耐高温性能不佳、耐水性差等缺点。为改善水性聚氨酷性能，扩大水性聚氨酷的应用范围，就必须进行适当的改性。丙烯酸酷乳液具有较好的耐水性、耐候性。用丙烯酸醋改性水性聚氨醋，可以保持聚氨酷的优良性能又可以改善其耐水、耐热性能。环氧树脂具有出色的粘接能力、高模量、高强度、热稳定性和附着力好等优点，可以作为轻基组分与异氰酸酷反应，交联形成网状结构，不仅对聚

2、氨醋的力学性能和耐水性有较大提高，还有利于在难附着基材上附着。因此，本研究选用三轻甲基丙烷、环氧树脂、丙烯酸酷对聚氨酷进行改性，改善其耐水性、耐热性和粘接强度。本文以聚醚二元醉、甲苯二异氰酸酷(TDI)、二经甲基丙酸(DMPA)等为原料合成了性能稳定的水性聚氨醋乳液.在此基础上，用三轻甲基丙烷(TMP)、环氧树脂和丙烯酸酷进行改性，得到的改性水性聚氨醋具有较好的综合性能。用红外光谱仪(FTIR)、差示量热扫描仪(DsC)、热重分析(TG)、拉力测试、马尔文粒度分析等测试手段对合成产物进行了结构和性能的

3、表征.研究了聚醚多元醇分子质量、异氰酸酷与轻基摩尔比、软硬段含量、小分子扩链剂含量、亲水基团含量对聚氨酷合成的影响，以及三轻甲基丙烷、环氧树脂、丙烯酸酷单体、官能单体的加入对改性聚氨酷性能的影响。在胶粘剂应用方面研究了增粘树脂、改性剂、助剂的种类和用量，以及胶接工艺对粘接性能的影响。TG.DSC热分析表明PU的合成过程中HPA接枝到PU链上，丙烯酸酷单体自聚后与PU链产生交联作用，整个分子链交联成网状，增加了软、硬链段的相容性，改性聚氨酷从失重10%到50%所对应的温度均大大高于纯聚氨酷所对应的温度，

4、说明接枝改性聚氨酷的耐热性要好于纯聚氨酷的耐热性。推测其聚合过程机理是形成了以丙烯酸醋为核，聚氨酷为壳的核壳交联型复合乳液。胶粘剂的配方中以松香树脂为增粘剂用量10一30%，环氧树脂用量3一5%，丙烯酸醋单体20-30%，润湿剂0.2一0.3%。针对两家企业的不同要求，优化配方研制出汽车内饰胶粘剂对PU、皮革、木材等有优良的粘结力;薄膜用胶粘剂对CPP、OPP、VMOPP等有优良的粘接力。关键词:聚氨酷:丙烯酸醋;环氧树脂;水性:粘接性能;胶粘剂AbstraCtSolvent.bome州扣rethan

5、eadheSivewinberestrictedbeCauSeofitsemnlssionofVolatileorganlcCOm训und(v0C).T七优eforePolyUrethaneadhesivewillbecb朋ged6℃msolvent.bometowater-borne目hesive.M抽t。七。mepo1yurethanepossesesalotofexcelentProPertiessuchas10、v.temPeratUren治istanCeandflexible，butP00r

6、ofheat，resistance，water.resistance.InordertoimProvcitsproPertiesandeulargeitsaPPlicat10氏PofyUreth胡e(PU)shouldbemodlfi目.Aaylateposses漓excel1entweatherdurability，hardnessandwaterresistnce.Epoxyresinposse含猫goodPrOPertlessuchasbeteradh面。氏high.strengthandbea

7、t.n治istance.认飞即PUaremodified妙Aa于lateandEpoxyresln，thePropertiesofwat日r-找治istance，beat~stanceandadhesivestrengthwiUbeimPmved.M厄t曰比mePUwaspreParedbyTOlueneDiisocyanate(TDI)，polyetherbln山了alcohol伽220)，1，4一Butallediol(BDo)，DimethylolpropionicAcid(DMPA)viaac

8、etonemethod·丁七即themodifiedwaterbomePUwithwellProPertieswassyn1hesizedbyTrimethy1olProPane(TMP)，EPoxyresin(EP)andacrylate.ThestructureandProPertiesofmodi6edPUemulsionwereanal界edbyFTIR，ParticlesizeanalyZer，DSCandTGE月贻ctsofNCO/OH，50