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行業(yè)動態(tài)
聚氨酯(PU)膠粘 劑是指分子 鏈中含有氨酯基 (-NHCOO-)和異氰酸酯基 (-NCO)的一類膠粘劑。 而水性聚氨酯(WPU)膠粘劑是指PU溶于水或分散在水中所形成的膠粘劑(或稱水系PU或水基PU。水性聚氨酯膠粘劑以水為介質,具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境、節(jié)能、操作及加工方便等優(yōu)點,因而已日益受到人們的廣泛關注;另外,隨著有機溶劑價格的不斷上漲、水性聚氨酯質量的不斷提高,水性聚氨酯膠粘劑在紡織涂料、纖維浸潤劑及系列高分子材料和玻璃表面等領域中都得到廣泛應用(尤其是最近幾十年,WPU在膠粘劑材料領域中的應用非常廣泛)。 WPU膠粘劑中軟段和硬段可調性極強,故其具有諸多優(yōu)越的性能(如良好的耐低溫性、柔韌性、安全可靠性、機械性能、 相容性和易于改性等), 但WPU的初粘力較低,最終粘接強度也相對較差,從而使其應用范圍受到一定的限制。 因此有必要對水性聚氨酯的結構與粘接強度的關系、如何獲得粘接強度優(yōu)異的水性聚氨酯途徑進行綜述。

1 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.1 國外WPU的發(fā)展現(xiàn)狀
自1937年德國Bayer教授首次合成PU以來,距今已有70多年的發(fā)展歷史。 1943年,德國Schlack采用外乳化法將二異氰酸酯在水中乳化,并引入二元胺擴鏈劑,首次合成了水性陽離子型PU。 1953年,Du Pont公司的Wyandott將端-NCO基PU預聚體/甲苯溶液分散在水中, 并在強烈攪拌下加入二 元胺擴鏈,成功合成了水性聚氨酯乳液。 20世紀60年代,Bayer公司的Dieterich博士發(fā)明了內乳化法, 合成了穩(wěn)定性和成膜性俱佳的PU水乳液, 具有極大的工業(yè)價值,并很快在市場上問世。 1972年,Bayer公司將PU乳液用作皮革涂料,成為重要的商品。 20世紀70年代,德國Loraze對自乳化穩(wěn)定機制及相轉變過程作了描述與解釋。 20世紀80年代,美國、德國、日本和荷蘭等國的PU進入了飛速發(fā)展時期,涉及的領域涵蓋皮革、紙張、涂料、塑料和橡膠等領域。 20世紀90年代,WPU的應用領域不斷拓寬,并且在PVC(聚氯乙烯)粘接、汽車內飾件、紡織品整理劑、涂層和涂料等方面都有一定的工業(yè)化應用。 進入21世紀后,由于世界范圍內對環(huán)保要求日益嚴格,從而更加快了水性聚氨酯工業(yè)的發(fā)展步伐。
近年來,國外科學家在WPU粘接強度方面進行了大量研究。Kwak等研究結果表明,聚酯型WPU膠粘劑的粘接強度隨DMPA(二羥甲基丙酸)含量增加而增大。 Yang等研究了不同中和劑對聚己內酯二元醇(PCL)基WPU粘接強度的影響。 Kim等研究了聚酯多元醇基WPU的粘接強度。 Rahman等分別以聚己二酸丁二醇酯二醇(PTAd)、PCL、聚四氫呋喃醚二醇(PTMG)和聚氧化丙烯二醇(PPG)為軟段,研究了不同軟段對WPU的力學性能、熱力學性能和粘接強度等影響,并發(fā)現(xiàn)聚酯型WPU的粘接強度高于聚醚型水性聚氨酯。
1.2 國內WPU粘接強度研究現(xiàn)狀
國內水性聚氨酯的研究始于1972年,迄今為止國內對陰離子型WPU(可細分為磺酸型和羧酸型兩種)的研究比較深入,其工業(yè)化、市場化產(chǎn)品相對較多。以HMDI(二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯)為硬段、耐水性的聚酯二元醇為軟段,成功制得羧酸型WPU。 研究結果表明:聚酯型PU的拉伸強度受聚酯二元醇的Mr(相對分子質量)、規(guī)整性及結晶性能等影響很大;Mr越大,分子鏈排列越規(guī)整(結晶度越高),機械強度和粘接強度也就越大。對磺酸鹽型WPU的粘接強度也進行了研究。 以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)、聚丙二醇醚、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要原料,采用丙酮法合成了磺酸鹽型WPU分散體。 研究結果表明: 與羧酸鹽相比, 磺酸鹽(屬于強酸強堿性鹽)的親水性更強,相應磺酸鹽型WPU分散體具有更穩(wěn)定的“雙電層”結構;適當增加極性基團(離子鍵)的含量有利于提高WPU的極性,從而可增強其與極性基材、多孔性基材之間的粘接強度。與陰離子型WPU相比,陽離子型WPU的研究報道相對較少, 這是由于陽離子型WPU具有耐水性差、機械強度低等諸多缺點所致。 陽離子型WPU的分子骨架上帶有陽離子基團,致使其在皮革、涂料、紡織和造紙等領域中具有獨特的應用。 以MDEA(N-甲基二乙醇胺)為擴鏈劑、PTMEG(聚四氫呋喃醚二醇)和IPDI為主要原料,成功合成了陽離子型水性聚氨酯; 然后分別以柔順性較好的丙烯酸酯、粘接性能極佳的環(huán)氧樹脂(EP)和表面能較低的有機硅等作為改性劑,從而有效提高了改性陽離子型水性聚氨酯的粘接強度。
2 提高WPU粘接強度的途徑
目前,在提高水性聚氨酯粘接強度方面,許多國內外學者都進行了大量的研究工作, 包括利用不同的技術途徑制備高粘接強度的WPU。 其改性方法主要是分子內的改性。 通常水性聚氨酯的性質主要取決于軟段、硬段及離子基團的相互作用:硬段(多來自于異氰酸酯和小分子擴鏈劑)對WPU的力學性能影響較大;軟段(多來自于多元醇)對WPU的彈性影響顯著;離子基團的含量、軟段結構、多元醇的Mr、擴鏈劑種類和軟段/硬段比例等,都是影響WPU性質的重要因素。 因此,對WPU主鏈進行改性,可顯著提高其粘接強度。
2.1 改變WPU分子鏈的硬段結構
與不對稱二異氰酸酯相比,用對稱二異氰酸酯制得的WPU具有更高的模量、 撕裂強度和粘接強度。 這是由于該WPU可產(chǎn)生結構規(guī)整有序的相區(qū)結構,從而能有效促進聚合物鏈段的結晶;而結晶度越高,相應WPU的粘接強度越大 。以HDI部分替代IPDI,制得粘接強度明顯增強的WPU。這是由于HDI具有較高的分子結構對稱性、 結晶度和線性規(guī)整性,故其含量越高,相應WPU的粘接強度越大。
2.2 改變WPU分子鏈的軟段結構
聚酯型水性聚氨酯比聚醚型WPU具有更 高的粘接強度。 這是由于酯基的極性大、內聚能(12.2 kJ/mol)更高所致;另外,軟鏈段分子間的作用力越大,WPU的內聚強度、力學強度和粘接強度也就越高。以聚醚/聚酯復配作為軟段,合成的水性聚氨酯之粘接強度隨聚醚/聚酯比例增加而降低。 這是由于極性較大的酯基不僅使內部硬段之間形成氫鍵,而且還可與軟段上的極性基團形成氫鍵,從而使硬段相能更均勻地分布在軟段相中,起到彈性交聯(lián)點的作用,進而有效增強了WPU的內聚力和粘接強度。
采用聚酯/聚醚復配作為PU軟段, 可有效發(fā)揮兩者各自的優(yōu)點, 使合成的WPU乳液具有固含量高、水解穩(wěn)定性好和涂膜性能佳等優(yōu)點。研究了PPG/聚己二酸新戊二醇酯二醇混合型WPU,其粘接強度優(yōu)于聚酯型WPU或聚醚型WPU,并且滿足實際使用要求。與聚酯多元醇、聚醚多元 醇相比,由聚 碳酸酯二醇(PCD)制得的PU更難水解,并具有更好的耐老化性、耐油性、抗風化性和抗霉變性,而且其水解穩(wěn)定性更優(yōu)、彈性更佳、力學性能和耐低溫性能更好。用不同PCD合成WPU:當軟段結構相同時,軟段的Mr越大, 則水性聚氨酯膠粘劑的熱穩(wěn)定性能越好、Tg(玻璃化轉變溫度)越低且初始粘接強度越高;當軟段的Mr相同時,軟段越純(即己二醇含量越高),則WPU膠粘劑的熱穩(wěn)定性能越好、Tg越低且初始粘接強度越高。
2.3 改變WPU的硬段含量
在一定范圍內,異氰酸酯含量越高,相應WPU膠粘劑的粘接強度越大。 這是由于-NCO基在合成和固化過程中生成氨基甲酸酯基和脲基;這兩種基團越多, 相應WPU的粘接強度和內聚力也就越大;然而硬段含量過高時會影響大分子鏈段的運動,故相應WPU的柔順性和滲透性下降,不利于粘接強度的提高。
以4,4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)作為硬段,采用預聚體分散法制備脂肪族WPU。 研究結果表明:硬段含量越多,WPU的Mr越高,拉伸強度和粘接強度也就越大。 這是由于固化反應中脲基網(wǎng)絡的形成使PU分支增多,故相應WPU膠粘劑的粘接強度也就越大。
García-Pacios等以DMPA為擴鏈劑、PCD為軟段和IPDI為硬段,采用丙酮法制備了WPU。 研究結果表明:R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]越大(即硬段含量越多),相應WPU膠粘劑的剪切強度越大,但剝離強度降低。研究了硬段 TDI (甲苯二異氰酸酯)/軟段(PPG)比例不同時對WPU粘接強度的影響。研究結果表明:隨著R值的不斷增加,相應WPU膠粘劑的T型剝離強度降低。 這是由于R值越大,聚合物中脲基含量也就越多,故WPU膠粘劑對基材的浸潤性下降,致使粘接強度呈下降態(tài)勢。研究了不同R值對WPU粘接強度的影響。 研究結果表明: 隨著R值的不斷增加, 相應WPU膠粘劑的粘接強度呈先升后降態(tài)勢 。 這是由于-NCO含量越多,水性聚氨酯分子鏈間的氫鍵極性作用增加 ,交聯(lián)點增多 ,故粘接強度增大 ;然而繼續(xù)增加-NCO含量時,WPU中硬段含量及相互作用力增大,從而阻礙了水性聚氨酯分子鏈的活動,致使膠層變硬,Mr也隨之下降,故粘接強度呈下降態(tài)勢。
2.4 其他材料改性
EP具有優(yōu)異的粘接性能,并且其模量高、強度大且熱穩(wěn)定性佳。 將其作為改性劑, 可有效 提高WPU的粘接強度。 研究結果表明:EP能顯著提高WPU的力學性能。 這是由于EP既含有剛性苯環(huán)結構的環(huán)氧基,又含有甲基、醚基等極性基團,故可有效增加PU的剛性,提高膠膜的拉伸強度。也作了相關研究。采用不同種類及不同含量的環(huán)氧基對WPU進行改性, 環(huán)氧值越高,交聯(lián)度越大,有利于增加體系的內聚能密度,故相應改性WPU的粘接強度、耐水性和拉伸強度均得以提高。研究了EP對WPU的改性效果,并發(fā)現(xiàn)T型剝離強度隨EP含量增加呈先升后降態(tài)勢。
這是由于EP能有效提高WPU的交聯(lián)度,故其內聚能和粘接強度也得以提高; 然而,EP含量過多時會造成乳液不穩(wěn)定,致使WPU的T型剝離強度迅速下降。有機硅樹脂具有良好的低表面能、 耐高溫性、耐水解性、耐候性和透氣性等優(yōu)點。用有機硅改性陰離子型WPU。 研究結果表明: 改性 后的WPU拉伸強度增大、斷裂伸長率提高。 這是由于有機硅分子鏈上的側基分布不均勻,有的分子側氨基數(shù)量大于1,故體系中存在復雜的支化和交聯(lián)反應,相應改性WPU的拉伸強度提高;另外,硅氧鍵非常柔軟,故改性WPU的斷裂伸長率也隨有機硅含量增加而增大 ;然而 ,當有機硅含量繼續(xù)增加時 ,改性WPU的顆粒聚集成大顆粒, 體系相分離程度加劇,致使改性WPU的力學性能和粘接性能呈下降態(tài)勢。與其他合成樹脂相比,丙烯酸酯樹脂具有諸多突出性能(如優(yōu)異的耐光性、紫外光照射后不易分解變黃、能持久保持原有的色澤和光澤、有較好的耐酸堿腐蝕性、極好的柔順性和最低的顏料反應性等)。 將丙烯酸酯與PU進行復合改性, 可有效提高WPU的拉伸強度、附著力和粘接強度。用丙烯酸酯對TDI型WPU進行改性, 也得到了類似的結論。
3 結 語
(1)由于水性聚氨酯分子的復雜性、合成 原料的多樣性,故WPU的粘接強度與其原料、軟段/硬段配比等有關。
(2)為提高水性聚氨酯的粘接強度、擴大其應用范圍,人們嘗試采用不同方法對其進行改性。 粘接強度高的WPU日益受到人們的廣泛關注,也將成為水性聚氨酯未來的發(fā)展方向。
1 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
1.1 國外WPU的發(fā)展現(xiàn)狀
自1937年德國Bayer教授首次合成PU以來,距今已有70多年的發(fā)展歷史。 1943年,德國Schlack采用外乳化法將二異氰酸酯在水中乳化,并引入二元胺擴鏈劑,首次合成了水性陽離子型PU。 1953年,Du Pont公司的Wyandott將端-NCO基PU預聚體/甲苯溶液分散在水中, 并在強烈攪拌下加入二 元胺擴鏈,成功合成了水性聚氨酯乳液。 20世紀60年代,Bayer公司的Dieterich博士發(fā)明了內乳化法, 合成了穩(wěn)定性和成膜性俱佳的PU水乳液, 具有極大的工業(yè)價值,并很快在市場上問世。 1972年,Bayer公司將PU乳液用作皮革涂料,成為重要的商品。 20世紀70年代,德國Loraze對自乳化穩(wěn)定機制及相轉變過程作了描述與解釋。 20世紀80年代,美國、德國、日本和荷蘭等國的PU進入了飛速發(fā)展時期,涉及的領域涵蓋皮革、紙張、涂料、塑料和橡膠等領域。 20世紀90年代,WPU的應用領域不斷拓寬,并且在PVC(聚氯乙烯)粘接、汽車內飾件、紡織品整理劑、涂層和涂料等方面都有一定的工業(yè)化應用。 進入21世紀后,由于世界范圍內對環(huán)保要求日益嚴格,從而更加快了水性聚氨酯工業(yè)的發(fā)展步伐。
近年來,國外科學家在WPU粘接強度方面進行了大量研究。Kwak等研究結果表明,聚酯型WPU膠粘劑的粘接強度隨DMPA(二羥甲基丙酸)含量增加而增大。 Yang等研究了不同中和劑對聚己內酯二元醇(PCL)基WPU粘接強度的影響。 Kim等研究了聚酯多元醇基WPU的粘接強度。 Rahman等分別以聚己二酸丁二醇酯二醇(PTAd)、PCL、聚四氫呋喃醚二醇(PTMG)和聚氧化丙烯二醇(PPG)為軟段,研究了不同軟段對WPU的力學性能、熱力學性能和粘接強度等影響,并發(fā)現(xiàn)聚酯型WPU的粘接強度高于聚醚型水性聚氨酯。
1.2 國內WPU粘接強度研究現(xiàn)狀
國內水性聚氨酯的研究始于1972年,迄今為止國內對陰離子型WPU(可細分為磺酸型和羧酸型兩種)的研究比較深入,其工業(yè)化、市場化產(chǎn)品相對較多。以HMDI(二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯)為硬段、耐水性的聚酯二元醇為軟段,成功制得羧酸型WPU。 研究結果表明:聚酯型PU的拉伸強度受聚酯二元醇的Mr(相對分子質量)、規(guī)整性及結晶性能等影響很大;Mr越大,分子鏈排列越規(guī)整(結晶度越高),機械強度和粘接強度也就越大。對磺酸鹽型WPU的粘接強度也進行了研究。 以聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)、聚丙二醇醚、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為主要原料,采用丙酮法合成了磺酸鹽型WPU分散體。 研究結果表明: 與羧酸鹽相比, 磺酸鹽(屬于強酸強堿性鹽)的親水性更強,相應磺酸鹽型WPU分散體具有更穩(wěn)定的“雙電層”結構;適當增加極性基團(離子鍵)的含量有利于提高WPU的極性,從而可增強其與極性基材、多孔性基材之間的粘接強度。與陰離子型WPU相比,陽離子型WPU的研究報道相對較少, 這是由于陽離子型WPU具有耐水性差、機械強度低等諸多缺點所致。 陽離子型WPU的分子骨架上帶有陽離子基團,致使其在皮革、涂料、紡織和造紙等領域中具有獨特的應用。 以MDEA(N-甲基二乙醇胺)為擴鏈劑、PTMEG(聚四氫呋喃醚二醇)和IPDI為主要原料,成功合成了陽離子型水性聚氨酯; 然后分別以柔順性較好的丙烯酸酯、粘接性能極佳的環(huán)氧樹脂(EP)和表面能較低的有機硅等作為改性劑,從而有效提高了改性陽離子型水性聚氨酯的粘接強度。
2 提高WPU粘接強度的途徑
目前,在提高水性聚氨酯粘接強度方面,許多國內外學者都進行了大量的研究工作, 包括利用不同的技術途徑制備高粘接強度的WPU。 其改性方法主要是分子內的改性。 通常水性聚氨酯的性質主要取決于軟段、硬段及離子基團的相互作用:硬段(多來自于異氰酸酯和小分子擴鏈劑)對WPU的力學性能影響較大;軟段(多來自于多元醇)對WPU的彈性影響顯著;離子基團的含量、軟段結構、多元醇的Mr、擴鏈劑種類和軟段/硬段比例等,都是影響WPU性質的重要因素。 因此,對WPU主鏈進行改性,可顯著提高其粘接強度。
2.1 改變WPU分子鏈的硬段結構
與不對稱二異氰酸酯相比,用對稱二異氰酸酯制得的WPU具有更高的模量、 撕裂強度和粘接強度。 這是由于該WPU可產(chǎn)生結構規(guī)整有序的相區(qū)結構,從而能有效促進聚合物鏈段的結晶;而結晶度越高,相應WPU的粘接強度越大 。以HDI部分替代IPDI,制得粘接強度明顯增強的WPU。這是由于HDI具有較高的分子結構對稱性、 結晶度和線性規(guī)整性,故其含量越高,相應WPU的粘接強度越大。
2.2 改變WPU分子鏈的軟段結構
聚酯型水性聚氨酯比聚醚型WPU具有更 高的粘接強度。 這是由于酯基的極性大、內聚能(12.2 kJ/mol)更高所致;另外,軟鏈段分子間的作用力越大,WPU的內聚強度、力學強度和粘接強度也就越高。以聚醚/聚酯復配作為軟段,合成的水性聚氨酯之粘接強度隨聚醚/聚酯比例增加而降低。 這是由于極性較大的酯基不僅使內部硬段之間形成氫鍵,而且還可與軟段上的極性基團形成氫鍵,從而使硬段相能更均勻地分布在軟段相中,起到彈性交聯(lián)點的作用,進而有效增強了WPU的內聚力和粘接強度。
采用聚酯/聚醚復配作為PU軟段, 可有效發(fā)揮兩者各自的優(yōu)點, 使合成的WPU乳液具有固含量高、水解穩(wěn)定性好和涂膜性能佳等優(yōu)點。研究了PPG/聚己二酸新戊二醇酯二醇混合型WPU,其粘接強度優(yōu)于聚酯型WPU或聚醚型WPU,并且滿足實際使用要求。與聚酯多元醇、聚醚多元 醇相比,由聚 碳酸酯二醇(PCD)制得的PU更難水解,并具有更好的耐老化性、耐油性、抗風化性和抗霉變性,而且其水解穩(wěn)定性更優(yōu)、彈性更佳、力學性能和耐低溫性能更好。用不同PCD合成WPU:當軟段結構相同時,軟段的Mr越大, 則水性聚氨酯膠粘劑的熱穩(wěn)定性能越好、Tg(玻璃化轉變溫度)越低且初始粘接強度越高;當軟段的Mr相同時,軟段越純(即己二醇含量越高),則WPU膠粘劑的熱穩(wěn)定性能越好、Tg越低且初始粘接強度越高。
2.3 改變WPU的硬段含量
在一定范圍內,異氰酸酯含量越高,相應WPU膠粘劑的粘接強度越大。 這是由于-NCO基在合成和固化過程中生成氨基甲酸酯基和脲基;這兩種基團越多, 相應WPU的粘接強度和內聚力也就越大;然而硬段含量過高時會影響大分子鏈段的運動,故相應WPU的柔順性和滲透性下降,不利于粘接強度的提高。
以4,4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)作為硬段,采用預聚體分散法制備脂肪族WPU。 研究結果表明:硬段含量越多,WPU的Mr越高,拉伸強度和粘接強度也就越大。 這是由于固化反應中脲基網(wǎng)絡的形成使PU分支增多,故相應WPU膠粘劑的粘接強度也就越大。
García-Pacios等以DMPA為擴鏈劑、PCD為軟段和IPDI為硬段,采用丙酮法制備了WPU。 研究結果表明:R值[R=n(-NCO)/n(-OH)]越大(即硬段含量越多),相應WPU膠粘劑的剪切強度越大,但剝離強度降低。研究了硬段 TDI (甲苯二異氰酸酯)/軟段(PPG)比例不同時對WPU粘接強度的影響。研究結果表明:隨著R值的不斷增加,相應WPU膠粘劑的T型剝離強度降低。 這是由于R值越大,聚合物中脲基含量也就越多,故WPU膠粘劑對基材的浸潤性下降,致使粘接強度呈下降態(tài)勢。研究了不同R值對WPU粘接強度的影響。 研究結果表明: 隨著R值的不斷增加, 相應WPU膠粘劑的粘接強度呈先升后降態(tài)勢 。 這是由于-NCO含量越多,水性聚氨酯分子鏈間的氫鍵極性作用增加 ,交聯(lián)點增多 ,故粘接強度增大 ;然而繼續(xù)增加-NCO含量時,WPU中硬段含量及相互作用力增大,從而阻礙了水性聚氨酯分子鏈的活動,致使膠層變硬,Mr也隨之下降,故粘接強度呈下降態(tài)勢。
2.4 其他材料改性
EP具有優(yōu)異的粘接性能,并且其模量高、強度大且熱穩(wěn)定性佳。 將其作為改性劑, 可有效 提高WPU的粘接強度。 研究結果表明:EP能顯著提高WPU的力學性能。 這是由于EP既含有剛性苯環(huán)結構的環(huán)氧基,又含有甲基、醚基等極性基團,故可有效增加PU的剛性,提高膠膜的拉伸強度。也作了相關研究。采用不同種類及不同含量的環(huán)氧基對WPU進行改性, 環(huán)氧值越高,交聯(lián)度越大,有利于增加體系的內聚能密度,故相應改性WPU的粘接強度、耐水性和拉伸強度均得以提高。研究了EP對WPU的改性效果,并發(fā)現(xiàn)T型剝離強度隨EP含量增加呈先升后降態(tài)勢。
這是由于EP能有效提高WPU的交聯(lián)度,故其內聚能和粘接強度也得以提高; 然而,EP含量過多時會造成乳液不穩(wěn)定,致使WPU的T型剝離強度迅速下降。有機硅樹脂具有良好的低表面能、 耐高溫性、耐水解性、耐候性和透氣性等優(yōu)點。用有機硅改性陰離子型WPU。 研究結果表明: 改性 后的WPU拉伸強度增大、斷裂伸長率提高。 這是由于有機硅分子鏈上的側基分布不均勻,有的分子側氨基數(shù)量大于1,故體系中存在復雜的支化和交聯(lián)反應,相應改性WPU的拉伸強度提高;另外,硅氧鍵非常柔軟,故改性WPU的斷裂伸長率也隨有機硅含量增加而增大 ;然而 ,當有機硅含量繼續(xù)增加時 ,改性WPU的顆粒聚集成大顆粒, 體系相分離程度加劇,致使改性WPU的力學性能和粘接性能呈下降態(tài)勢。與其他合成樹脂相比,丙烯酸酯樹脂具有諸多突出性能(如優(yōu)異的耐光性、紫外光照射后不易分解變黃、能持久保持原有的色澤和光澤、有較好的耐酸堿腐蝕性、極好的柔順性和最低的顏料反應性等)。 將丙烯酸酯與PU進行復合改性, 可有效提高WPU的拉伸強度、附著力和粘接強度。用丙烯酸酯對TDI型WPU進行改性, 也得到了類似的結論。
3 結 語
(1)由于水性聚氨酯分子的復雜性、合成 原料的多樣性,故WPU的粘接強度與其原料、軟段/硬段配比等有關。
(2)為提高水性聚氨酯的粘接強度、擴大其應用范圍,人們嘗試采用不同方法對其進行改性。 粘接強度高的WPU日益受到人們的廣泛關注,也將成為水性聚氨酯未來的發(fā)展方向。
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