水性聚氨酯胶黏剂改性方法之环氧树脂篇

环氧树脂改性

      传统水性聚氨酯分子链中含有离子基团，并且分子链为线性结构，很少交联支化，导致胶膜的耐化学品性和耐水性不良。因此，可用环氧树脂对其进行改性。环氧树脂改性水性聚氨酯的制备方法主要有两种：机械共混和共聚法。共混法中环氧树脂与聚氨酯之间没有化学键的结合。

      以甲苯二异氰酸酯（ TDI）、聚氧化丙烯二醇（ PPG）、二羟甲基丙酸、 1,4-丁二醇为主要原料，用环氧树脂改性合成了环氧改性水性聚氨酯乳液。实验结果表明，当环氧 E20 含量为 8%时，改性后的 PU 具有更好的性能，由此环氧改性水性聚氨酯乳液制得的胶黏剂用于汽车内饰胶时展现出良好的黏结性能。

      通过先合成 NCO 基被封端的聚氨酯预聚体，然后加入环氧树脂进行共聚，成功合成出具有核壳结构的交联聚氨酯/环氧树脂共聚乳液。 讨论了扩链剂的种类、环氧树脂的种类、加入量和加入方式对胶膜力学性能和在水、甲苯中的膨胀性的影响。实验结果表明：与使用三乙醇胺作为扩链剂而制得的乳液相比，使用二乙烯三胺或乙二胺制得的样品有很好的稳定性、耐化学性和高的机械强度。

      随着环氧树脂含量的增加（最多可增至 20%），胶膜的模量和耐水性也随之增加。当 NH/NCO=1∶ 1时胶膜性能最好。进行扩链反应的最佳温度大约在80 ℃。共聚乳液至少能够储存 6 个月而不变性。

      以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、聚醚二醇（N210）、二羟甲基丙酸（DMPA）、一缩二乙二醇（DEG）和环氧树脂 E-51 为基本原料，合成了环氧改性的水性聚氨酯乳液。实验研究结果表明：随着环氧树脂 E-51 添加量增加，胶膜拉伸强度、耐水性、耐热性和阻燃性逐渐提高，胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随之降低。当环氧 E-51 含量为6%时综合性能较好。以上可以看出，环氧树脂改性后的水性聚氨酯将环氧树脂的许多优良的性能，如易固化、力学强度高、黏附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性好、成本低、高强度和热稳定性好等，很好地与水性聚氨酯结合。因此，用来改性水性聚氨酯可以提高其涂膜的力学性能、耐热性、耐水性和耐溶剂性。