水性聚氨酯胶粘剂应用进展

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1、涂料综述CoatingsReview水性聚氨酯胶粘剂应用进展ApplicationProgressofWaterbornePolyurethaneAdhesive王焕，徐恒志，鲍俊杰，许戈文(安徽大学化学化工学院，合肥230061)品、药品包装的胶粘剂等，只要含非规定的化学品一律禁摘要：随着我国环保法规的日趋完善和人们环保止使用。因此发达国家使用溶剂型胶粘剂复合包装的比例[2]意识的不断深化，环保型胶粘剂将成为未来胶粘剂已从10年前的80%降到目前的30%。所以，聚氨酯胶粘市场的主流。水性聚氨酯胶粘剂作为一类高性能的剂从溶剂型向水性化转变是世界各国

2、共同努力的方向。水性胶粘剂在很多场合已经能够逐步代替溶剂型水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中胶粘剂。综述了近年来国内外水性聚氨酯胶粘剂的而形成的胶粘剂。按其外观和粒径，可将水性聚氨酯分为发展概况、主要研究进展及应用现状。三类：聚氨酯水溶液(粒径<0.001，外观透明)、聚氨酯分关键词：水性聚氨酯胶粘剂；发展概况；研究进展；散液(粒径0.001～0.1µm，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒应用现状径>0.1，外观白浊)。水性聚氨酯以水为基本介质，不含有机溶剂，是环境友好型产品。由于其无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、易操作和改性等优点

3、，使它0引言在织物、皮革涂饰、木材加工、建筑、造纸等行业得到广随着经济和科学的发展，工业、农业、交通、医疗、泛应用，并逐步代替了溶剂型聚氨酯。特别是近些年，由国防和人们日常生活中都离不开胶粘剂。我国胶粘剂工业于溶剂价格较高和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酯成为一个重要的发展方向[3]。起步于20世纪50年代末，进入90年代后，胶粘剂工业有了突飞猛进的发展，胶粘剂已成为一类重要的精细化工产品。1水性聚氨酯胶粘剂[4]聚氨酯胶粘剂因其主体树脂中含有大量极性基团和1.1水性聚氨酯胶粘剂的性能特点活性反应基团，可对多种基材(如金属、

4、塑料、木材、橡胶、与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂有自织物、玻璃等)有良好的粘接性；其合成原料和助剂种类繁身的一些特点。多，所制得的树脂组成、结构和胶粘剂配方变化范围大，(1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团，因而主相应地其性能变化范围也大，胶膜可从热塑性到热固性，要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。水从柔软的弹性体到坚硬的塑料，能满足不同基材粘接和使性聚氨酯中含有羧基、羟基等基团，适宜条件下可参与反用条件的要求。特别是聚氨酯胶粘剂还有一些特殊的优应，使胶粘剂产生交联。点，如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等，因此国(

5、2)除了外加的高分子增稠剂外，影响水性聚氨酯黏度内外发展很快[1]，已大量应用于制鞋、复合包装、织物复的重要因素还有离子电荷、核壳结构、乳液粒径等。聚合合、人造板、木材加工、建筑、汽车、航空、航天以及广物分子上的离子及反离子(指溶液中的与聚氨酯主链、侧链[5]中所含的离子基团极性相反的自由离子)越多，黏度越大；泛的通用粘接。目前聚氨酯胶粘剂仍以溶剂型为主，有机溶剂易燃易而固体含量(浓度)、聚氨酯树脂的相对分子质量、交联剂爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有一定的等因素对水性聚氨酯黏度的影响并不明显，这有利于聚氨毒性。近年来世界各国都在加强环

6、境保护和工业卫生立酯的高相对分子质量化，以提高胶粘剂的内聚强度。法，限制有机溶剂用量的形势越来越严峻，如欧洲对胶粘(3)黏度是胶粘剂使用性能的一个重要参数。水性聚氨剂VOC限量即将规定到35g/L，美国食品和药物管理局酯的黏度一般通过水溶性增稠剂及水来调整。而溶剂型胶(FDA)、欧盟EU901/128以及德国BgVV都明确提出用于食粘剂可通过提高固含量、聚氨酯的相对分子质量或选择适宜的溶剂来调整。10涂料技术与文摘CoatingsTechnology&Abstracts涂料综述CoatingsReview(4)由于水的挥发性比有机溶剂差，故水性聚氨

7、酯胶粘程只是发生物理相转变，再蒸除丙酮即得到产品；而预聚剂干燥较慢，并且由于水的表面张力大，对表面疏水性的体分散法是在无溶剂或少溶剂的情况下合成含亲水离子基材的润湿能力差。若当大部分水分还未从粘接层、涂层基团的端NCO预聚体，然后将此预聚体直接分散于水中，挥发到空气中，或者被多孔性基材吸收就遽然加热干燥，或在水中同时加扩链剂扩链而得到产品[7]。则不易得到连续性的胶层。由于大多数水性聚氨酯胶是由含亲水性的聚氨酯为主要固体成分，且有时还含水溶性高2.2PUD胶粘剂的发展概况分子增稠剂，胶膜干燥后若不形成一定程度的交联，则耐据英国IAL咨询公司资料，2

8、001年世界PUD产量为水性不佳。25万t，2006年达34万t，具体情况见表1，而应用领域[5](5)水性聚氨酯胶粘剂可