磺酸型聚氨酯粘合剂的合成应用.pdfVIP

磺酸型聚氨酯粘合剂的合成及应用 吴瑛 (北京林氏精化新材料有限公司，北京 102615) 摘要：本文主要阐述了一种基于小分子磺酸盐为内乳化剂，以异佛尔酮二异 氰酸酯、聚酯多元醇为基本原料而合成的新型聚氨酯粘合剂，着重探讨了磺酸盐 用量等因素对聚氨酯粘合剂性能的影响以及粘合剂在一些基材上的粘结性能。所 得产品具有高固含量(50％)、低粘度、不含有机溶剂和储存稳定好等优异性能， 广泛应用于真空吸塑相关行业。 关键词。水性聚氨酯磺酸盐真空吸塑 0前言 水性聚氨酯胶粘剂(简称PU胶)是水性胶粘剂中的重要一类，在分子链中含 有氨基甲酸酯基团(一NHC00一)或异氰酸酯基(一NCO)的胶粘剂…。其具有优良 的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性，近年来得到了迅速发展。 国外在20世纪50年代就开始了水性PU胶的研究，直到80年代才在技术上 取得突破，90年代推向市场心1。我国的研究始于20世纪70年代初，近年来研究 工作也是十分活跃，但与国外水性聚氨酯胶黏剂系列化大工业的水平相比，仍处 于开发阶段阳1。九十年代各行各业引进了众多的生产线，一批三资企业相继建立， 进口的产品迫切需要国产化H1。相关的科研院所和生产单位加大开发力度，新产 品不断涌现。迄今为止，我国聚氨酯工业已有相当规模，但是与发达国家相比仍 有很大差距，主要是产量不大，技术水准仍较低。 目前，国内使用较多的亲水扩链剂为羧酸型亲水剂，主要为二羟甲基丙酸 (DMPA)，但是其熔点较高，在反应过程中会产生不均匀现象，并且羧酸盐亲水单 体的用量较多，成膜后其耐水性、耐电解质性、耐酸碱性和耐高低温性能较差。 与颜料、无机填料、其它聚合物乳液和水性助剂等相容性较差；另外，因中和剂 挥发而产生的气味限制了其在诸如食品包装等领域中的应用，影响了聚氨酯分散 体的综合性能。基于上述问题，研究磺酸型粘合剂具有重要的现实意义，磺酸盐 基团的水性聚氨酯粘合剂力学性能显著提高，并具有良好干燥成膜性、涂敷加工 性、水分散性和稳定性；使用少量的磺酸盐就能制得综合性能优异的高固含量 WPU乳液，其应用领域将会越来越广泛。 本产品主要用在真空吸塑及相关行业中，黏度适中，能适应冬夏天气的变化， 能够实现喷雾雾化，另外还有以下特点： 1)流展性好，吸塑后表面洁净无麻点。 2)固体含量高，快干。 3)初黏性好，在凹槽处、边缘处的初黏性要好。 4)耐热老化性能好，在60℃时，24h烘烤后胶膜不卷边、不缩边、不起泡。 5)活化温度低，活化温度在55。C--60℃范围内。 l实验部分 1．1主要原料及规格 聚酯多元醇(Mn=2500)，工业级；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，工业级； 磺酸盐(固含50％，)；1，4一丁二醇(BDO)，工业级；乙二胺(EDA)，工业级； 丙酮(市售)；去离子水。 1．2水性聚氨酯的制备 在装有搅拌、温度计和真空入口的三口烧瓶中加入准确计量的聚酯多元醇并 00—12OC， 7kP 加热升温至1 在真空度小于0．6 a下， 脱水0．5,1．Oh， 及催化剂，搅拌使其与聚酯多元醇完全均匀混合；温度升至75C搅拌至--NCO达 到理论值，经二正丁胺法测定后反应时间为3．5h；降温至4860C后，加入计 入去离子水乳化；滴加计量好的乙二胺水溶液进行扩链；50-60C下减压脱除丙 酮，得到固含量为50％的水性聚氨酯乳液。 1．3测试仪器 CMT4204系列微机控制电子万能(拉力)试验机：深圳新三思材料有限公司 1．4性能测试 1．4．1粘接强度测试 V cm×9．5 将P C片裁剪成固定规格2．5 cm的条形(60C烘箱中存放三天 以上可用)。用丙酮或底涂剂擦拭一、两遍，再涂上样品，将两片放在70℃的 mi 烘箱中烘干后拿出用力压合；经过10 n后用拉力机测初粘强度(简称初强)。 1．4．2耐热测试 9．5 将PVC片裁剪成固定规格2．5amXcm的条形(60。C烘箱中存放三天以上 可用)用丙酮或底涂剂擦拭一、两遍，再涂上样品，将两