改性水性聚氨酯胶黏剂研究进展

介绍了水性聚氨酯胶黏剂的分类和合成方法。综述了水性聚氨酯的改性方法,包括丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅改性、纳米材料改性、复合改性和超支化预聚体改性。比较了各种改性方法的优势和缺陷,提出了每种方法改性的胶黏剂的适用领域,指出了水性聚氨酯胶黏剂的发展趋势。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚酯二元醇(XH-111)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,4-丁二醇(BDO)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料,制得HEA封端的水性聚氨酯乳液,再加入丙烯酸酯单体进行自由基引发聚合制备出丙烯酸酯改性的水性聚氨酯胶黏剂乳液。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)对改性前后水性聚氨酯结构和胶膜热稳定性进行了分析,并考察了—COOH含量、聚丙烯酸酯(PA)含量和丙烯酸甲酯(MA)与丙烯酸丁酯(BA)质量比对胶黏剂耐水性、力学性能和粘接强度的影响。结果表明,当w(—COOH)为1.48%～1.50%、w(PA)为30%、m(MA):m(BA)为4:2时,改性水性聚氨酯胶黏剂的耐水性、耐热性和柔韧性优异,粘接强度可达5.9N/mm。     

丙烯酸酯改性交联型水性聚氨酯胶黏剂

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为主要原料、三聚氰胺为交联剂,合成了双键封端的交联型水性聚氨酯,再经过原位聚合制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂。利用FTIR、XRD、DLS、DTA、电子拉力机、邵氏硬度计等对材料结构与性能进行了表征。通过调节水性聚氨酯与丙烯酸酯的质量比、三聚氰胺的添加量,对产品性能进行了优化。结果表明,当水性聚氨酯与丙烯酸酯质量比为6∶4、三聚氰胺占水性聚氨酯质量为0.53%时,胶黏剂发生5%质量分数的降解温度可达到312℃,吸水率仅为4.69%,T-型剥离强度为5.3 kN/m。     

水性聚氨酯胶黏剂的改性研究进展

水性聚氨酯胶黏剂含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基（-NCO）和氨酯基（-NHCOO-）,使之具有优良的化学粘接力,其不污染环境,应用领域、用途也愈来愈广泛。阐述了水性聚氨酯的制备方法、分类,并对自乳化法制备工艺中的几种方法作了一个简单的比较。通过分析环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅改性水性聚氨酯胶黏剂的研究状况及优缺点,进而介绍了丙烯酸树脂和有机硅对水性聚氨酯的多重复合改性及其应用,提出了对水性聚氨酯胶黏剂发展的几点看法。     

改性水溶性聚氨酯胶黏剂

主要介绍了改性水溶性聚氨酯胶黏剂应具备的特点,影响其使用性能的因素,对其性能的改进方法等做了一些阐述,结合实际工作经验得出以下结论：发展改性水溶性胶黏剂的最终目的,是取代目前正在大量使用的高污染的双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂,也是水溶性聚氨酯的主要发展方向。良好的具有应用价值的水溶性聚氨酯胶黏剂体系必须同时具备3个基本要素：（1）具有符合不同应用需求的各项性能;（2）具有良好干燥成膜及涂敷加工性能;（3）优良的水中稳定性。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI),丙烯酸羟乙酯(HEA)和聚乙二醇(PEG)为原料溶剂法两步合成了可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。以此预聚体通过添加光引发剂、活性稀释剂、增塑剂、偶联剂等制成光固化胶粘剂。实验结果表明:固化时间为30 s,胶粘剂的剪切强度达到14.51 MPa。     

新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯胶黏剂的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、丙烯酸(AA)及缩水甘油为原料合成了新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物和TDE-85环氧丙烯酸酯(EA)预聚物,探讨了温度对反应的影响。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)分析证实了PUA和EA的结构。用扫描电镜(SEM)、力学性能测试对该两种基体树脂的相容性、以此复合树脂配置成胶黏剂的拉伸剪切强度进行了研究。结果表明:在PUA/EA体系中,当二者的比例为50/50时,综合性能最好,25℃时拉伸剪切强度为13.4MPa,-196℃时为12.9MPa。     

聚氨酯胶黏剂

综述了聚氨酯胶黏剂的特性和种类,以及国内聚氨酯胶黏剂研究现状;概述了近年来国内外聚氨酯胶黏剂研究和应用进展,重点介绍了鞋用聚氨酯胶黏剂、汽车用聚氨酯胶黏剂、包装用聚氨酯胶黏剂、建筑用聚氨酯胶黏剂以及木材用聚氨酯胶黏剂等的研究进展,并对其进行了分析,结合实际情况对今后聚氨酯胶黏剂的发展方向做出了展望,指出聚氨酯胶黏剂在蒸煮袋复合薄膜及水性聚氨酯胶黏剂和反应热熔胶方面的实际需求。     

第六十一讲聚氨酯胶黏剂的改性研究进展

简述了聚氨酯胶黏剂的特点及分类、常见的改性方法、国内外研究进展等,并着重介绍了国外的研究情况。从研究热点来看,国外对聚氨酯胶黏剂的研究主要集中在环保型的热熔胶和水性聚氨酯方面,从研究进展来看,环境友好型胶粘剂必将成为将来发展的主流。     

大豆油-油酸多元醇改性聚氨酯胶黏剂及其性能研究

以环氧大豆油（ESBO）、油酸（OA）为主要原料,在无溶剂无催化剂的条件下合成了环氧大豆油-油酸多元醇（P-OA-ESBO）,通过红外（FT-IR）和核磁（1H-NMR）对环氧大豆油-油酸多元醇（P-OA-ESBO）的结构进行了表征。然后以P-OA-ESBO、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甘油为主要原料在无催化剂条件下合成了环保型包装用聚氨酯胶黏剂。利用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸力学性能测试、PE/OPP复合膜的剥离强度测试及剪切强度测试考察了不同R（NCO/OH）比聚氨酯胶黏剂涂膜的耐热、机械和粘接性能。结果表明：大豆油-油酸多元醇成功改性聚氨酯胶黏剂,相比于传统的大豆油基多元醇改性聚氨酯,该方法更为绿色经济环保,且当R值为1.3-1.5时合成的聚氨酯胶黏剂的力学拉伸和剪切能较好,R值在1.7时合成的聚氨酯胶黏剂剥离强度较优异,可满足PE/OPP膜的基本复合要求。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法

综述了国内外近年来丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法,重点介绍了共混改性法、复合乳液改性法以及嵌段改性法,对各种方法的优缺点进行了比较分析,并展望了今后的发展方向.     

环氧改性丙烯酸酯结构胶的研究

以环氧丙烯酸酯树脂、端羧基丁腈橡胶改性环氧预聚物、多官能度环氧作为改性环氧树脂,对传统的第二代丙烯酸酯结构胶黏剂进行改性研究,测试表征了耐高温性、耐水性、伸长率、贮存性能等。结果表明,同时采用多种改性环氧树脂对丙烯酸酯结构胶进行改性,其综合性能明显提高:180℃剪切强度由0.3MPa提高到2.7MPa、28d浸水试验剥离强度保持率由2%提高到75%、断裂伸长率由3.5%提高到19.3%。     

丙烯酸酯改性非离子型水性聚氨酯的合成及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(N-210)、聚氧化乙烯二醇(PEG)等为基本原料,丙烯酸羟乙酯(HEA)为封端剂,合成了非离子型双键封端水性聚氨酯(HPU)自乳化乳液,然后与甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸丁酯(BA)进行自由基聚合,得到丙烯酸酯改性非离子型水性聚氨酯(PUA)乳液.对这种材料进行了耐水性、粒径及热力学等方面的测试,结果表明:PUA乳液粒子有明显核壳结构,乳液的平均粒径增大;胶膜耐水性随着HPU添加量的提高而降低,胶膜的耐热性有明显提高.     

丙烯酸乙酯改性水性聚氨酯涂料的研制

通过对丙烯酸乙酯(EA)改性水性聚氨酯(WPU)乳液合成工艺、EA用量和所制乳液及其涂膜性能关系的研究,确定了合适的工艺条件和EA添加量。结果表明,EA改性WPU乳液的最佳工艺是采用K2S2O8为引发剂,且其用量为乳液总质量的0.7%,乳液温度控制在80～85℃之间。同时,EA的合适添加量为30%～40%。EA改性的WPU涂料具有较高的硬度、拉伸强度和耐水性,综合性能优越,能取代溶剂性聚氨酯涂料,利于环保。     

PUA改性磷酸酯的合成及其光固化性能研究

以聚醚二元醇和POCl3为原料合成了含磷三元醇聚合物,再与异佛尔酮二异氰酸酯(IP-DI)、丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,制成了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)改性磷酸酯,通过红外光谱进行分析表征。将合成的PUA改性磷酸酯添加在紫外光固化胶粘剂中分析测试了其应用性能,并与紫外光固化胶粘剂(UV胶)中常用的磷酸酯类附着力促进剂进行了对比。结果表明,POCl3与聚醚二元醇在40℃下反应4 h可以得到预期的含磷三元醇。得到的PUA改性磷酸酯与UV胶粘剂中常用的磷酸酯相比,附着力、粘接强度可以达到其要求,但是酸值低于现有的磷酸酯,更适合在UV胶粘剂中应用。     

松香基丙烯酸酯乳液压敏胶的制备

由松香和富马酸合成富马海松酸,然后由富马海松酸与丙烯酸-2-羟乙酯合成富马海松酸双(2-丙烯酰氧乙酯)(AEFE)。通过酸值、FTIR和~1HNMR等表征发现,AEFE分子结构上具有两个环外C=C和1个羧基。以AEFE为反应型增粘树脂,采用原位共聚法改性丙烯酸酯乳液,考察了AEFE和壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)的用量对乳液聚合反应及压敏胶性能的影响。结果表明:随着AEFE用量增加,单体转化率未显著降低,且经过共聚反应后AEFE的C=C消失,说明AEFE具有很强的反应活性。当AEFE和NPES的用量分别为单体总质量的8.4%和0.64%时,增粘树脂与聚丙烯酸酯相容性良好,所得改性丙烯酸酯乳液压敏胶粘接性能最佳,此时初粘力为18#钢球、180°剥离强度为7.21 N/25 mm,且持粘力大于100 h。     

丙烯酸改性聚氨酯的合成与性能的研究

采用聚丙烯酸酯与聚氨酯共混、以水性聚氯酯为种子乳液进行丙烯酸种子乳液聚合以及水性聚氨酯与丙烯酸接枝共聚3种方法分别得到丙烯酸改性水性聚氯酯，通过激光散射粒径仪测定乳胶粒的粒径、乳胶膜的透明性、傅里叶变换红外光谱(FTIR)结构分析以及扫描电镜(SEM)对乳胶膜结构和表面形貌进行分析。结果表明：采用种子乳液聚合反应和接枝反应所得到的丙烯酸改性水性聚氯酯乳液乳胶粒粒径比水性聚氨酯的粒径显增大，表现出良好的相容性；由种子乳液聚合和接枝聚合制备的丙烯酸改性水性聚氯酯胶膜中颗粒与颗粒之间结合紧密，表面光亮、透明。     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯研究进展

综述丁紫外光（UV）固化聚氨酯丙烯酸酯的研究进展,主要包括：UV固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物;光固化有机／无机复合材料;水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯和UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯。     

聚氨酯丙烯酸酯预聚体的合成与性能研究

合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚体,配制了紫外光固化胶粘剂,研究了预聚体含量和种类对紫外光固化胶粘剂固化膜性能的影响。确定了预聚体合成的最佳条件为：反应温度75-80℃、催化剂用量0.45%左右。预聚体在胶粘剂配方中的最佳含量为50%-60%;芳香族预聚体剪切强度明显高于脂肪族预聚体,但胶层较硬,韧性较差;脂肪族预聚体柔顺性较好,180°剥离强度和附着力高于芳香族预聚体;不挥发物含量越高则固化得越完全,综合强度越好;芳香族预聚体的玻璃化温度高于脂肪族预聚体,二者分别贡献胶粘剂固化膜的剪切强度和剥离强度。     

丙烯酸六氟丁酯用量对改性水性聚氨酯性能的影响

采用聚氧化丙烯二醇(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和丙烯酸六氟丁酯(FA)为主要原料合成了含氟水性聚氨酯(WPU)。讨论了FA用量对WPU乳液、胶膜及WPU处理后棉织物疏水性能的影响。结果表明,随着FA用量的增加,胶膜的热稳定性能提高,拉伸强度增大,耐水性能提高,棉织物的疏水性能也得到提高。