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行業(yè)動(dòng)態(tài)
影響?zhàn)ず侠喂潭鹊幕瘜W(xué)要素主要涉及分子極性特征、分子量規(guī)模、分子構(gòu)造形態(tài)(包括側(cè)鏈數(shù)量與尺寸)、分子量散布情況、分子的結(jié)晶傾向、分子對(duì)外界條件的穩(wěn)定程度(如轉(zhuǎn)變溫度、降解現(xiàn)象)以及黏合劑與被黏物內(nèi)部其他成分的特性、酸堿度等關(guān)鍵因素。
a.極性特征:水性聚氨酯樹脂富含諸如氨酯鍵、脲鍵、離子鍵等多種極性官能團(tuán),對(duì)眾多基底材料,特別是極性基底與多孔性材料展現(xiàn)出較好的黏附性能。與溶劑型黏合劑類似,其對(duì)不同基底的黏合牢固度存在差異性。通常而言,黏合劑與被黏物的極性特征會(huì)作用于黏合牢固度,但這并不意味著極性增強(qiáng)必然導(dǎo)致黏合強(qiáng)度提升。通過(guò)調(diào)整界面區(qū)域的極性,例如對(duì)聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等材料實(shí)施等離子表面改性,引入羥基、羰基或羧基等極性基團(tuán),能有效提升材料的可黏合性。
b.分子量規(guī)模:聚合物的分子量直接關(guān)聯(lián)到聚合物分子間的相互作用力,進(jìn)而影響其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg與熔點(diǎn)Tm。這些相互作用力的大小是決定物質(zhì)熔沸點(diǎn)的重要因素。因此,無(wú)論是作為黏合劑還是作為被黏物,聚合物的分子量都是影響?zhàn)ず侠喂潭鹊年P(guān)鍵因素。水性聚氨酯樹脂的分子量增大時(shí),最終膠膜的機(jī)械強(qiáng)度也隨之提升,但分子量對(duì)水性聚氨酯乳液的黏度及潤(rùn)濕性能影響相對(duì)較小。水性聚氨酯合成中的-NCO/-OH比例是控制分子量的直接因素,因此在設(shè)計(jì)黏合劑配方及生產(chǎn)流程中需予以重視。
c.酸堿度(pH值):對(duì)于水性聚氨酯黏合劑而言,其pH值與產(chǎn)品的存儲(chǔ)穩(wěn)定性、適用期限緊密相關(guān),同時(shí)也會(huì)影響?zhàn)ず侠喂潭群宛ず蠅勖?。?dāng)酸堿條件對(duì)黏合材料產(chǎn)生顯著影響時(shí),往往對(duì)黏合過(guò)程不利,特別是多孔的木材、紙張等纖維類材料更易受酸堿影響。預(yù)先用堿性溶液處理木材表面,通常能獲得牢固的接頭。然而,還需關(guān)注膠層的pH值,其對(duì)膠層內(nèi)部的影響比被黏接表面更為明顯。
d.溶劑與助劑作用:相較于溶劑型聚氨酯黏合劑,水性聚氨酯黏合劑的水揮發(fā)速度較慢,需要更長(zhǎng)的干燥時(shí)間和更高的溫度。同時(shí),水的高表面張力導(dǎo)致其與疏水性基底的潤(rùn)濕能力較差。若在大部分水分未揮發(fā)或被多孔性基底吸收前突然加熱干燥,難以形成連續(xù)均勻的膠層,進(jìn)而影響?zhàn)ず闲Ч?。此外,由于多?shù)水性聚氨酯膠以含親水性聚氨酯為主要固體成分,并可能含有水溶性高分子增稠劑,若膠膜干燥后未形成足夠程度的交聯(lián),其耐水性將較差。但通過(guò)合理選擇原料、配方、制備工藝及黏合技術(shù),如使用水性表面處理劑對(duì)疏水性基底進(jìn)行預(yù)處理,使其具備一定的極性和親水性,促進(jìn)膠液良好浸潤(rùn),形成連續(xù)的膠膜,并配合適當(dāng)?shù)母稍锕袒に?,即可?shí)現(xiàn)理想的黏合強(qiáng)度,達(dá)到與溶劑型聚氨酯黏合劑相當(dāng)甚至更優(yōu)的效果。
直接制備的水性聚氨酯黏度較低,作為黏合劑使用時(shí)需適當(dāng)提升其黏度。增稠劑主要分為堿溶脹型和締合型兩大類,陰離子型乳液常采用堿溶脹型聚丙烯酸溶液或PU水溶液等。這些增稠劑對(duì)黏合強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生一定影響,例如,在特定水性聚氨酯膠中加入5%的EVA乳液,膠膜的強(qiáng)度下降了20%,因此,在使用這些助劑時(shí)應(yīng)注意對(duì)膠性能的影響。
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