水性聚氨酯胶黏剂的优缺点及改善

     水性聚氨酯胶粘剂是一种中高档胶粘剂,具有优良的柔韧性、耐冲击性、耐化学品性、耐磨性,最重要的是它的耐低温性。对多种材料有吸附和化学粘合作用,不仅可粘接多孔材料,也可粘接表面光洁材料,用途十分广泛。

     聚氨酯胶粘剂粘结力强，大多数水性聚氨酯胶黏剂中不含NCO基团，但存在氨酯键、脲键、醚键、离子键等，因而对多种基材粘接力较强，亲合性好，由于水性聚氨酯中含有羧基、羟基等活性基团，在适当条件下可形成交联，提高粘接力。水性聚氨酯的粘度一般通过水溶性增稠剂及水来调节，操作方便，残胶易于清理;可与多种水性树脂混合，利于改进性能和降低成本，但要注意离子性质和酸碱性，以防凝聚。除了外加的高分子增稠剂外，影响水性聚氨酯胶黏剂粘度的重要因素还有离子电荷、粒径等。相同的固体含量，水性胶黏剂的粘度较溶剂型的胶黏剂小。由于水的挥发性比有机溶剂差,故水性聚氨酯胶黏剂干燥较慢,并且由于水的表面张力大,对表面疏水性基材的润湿能力差,当大部分水分未从粘接层、挥发到空气中或者被多孔性基材吸收就加热干燥,则不易得到连续性的胶层。由于大多数水性聚氨酯胶是由含亲水性的聚氨酯为主要固体成分,且有时还含有水溶性高分子增稠剂胶，膜干燥后,如不形成一定程度的交联，则耐水性不佳。近年来合肥恒天新材料针对水性聚氨酯胶黏剂干燥速度慢、对非极性基材润湿性差、初粘性低，以及耐水性不好等问题进行了大量研究并取得了较大进展。研究结果表明：如固含量提高到50%以上，在40～60℃的干燥温度下，其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯胶黏剂相似。与其他乳液(如EVA、丙烯酸酯乳液等 ) 共混，形成互穿网络或接枝结构，既可提高初粘性和粘接性能，又可降低成本。采用交联法可提高耐水 、耐热性能。聚氨酯胶黏剂具有软硬度可调节、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，能粘接金属 、 非金属等多种材料,用途越来越广，但是目前整个聚氨酯胶黏剂行业仍以溶剂型为主。

     聚氨酯胶粘剂在室温下通常固化较慢，完全固化有时长达数天，如采用多组分复配可以明显缩短室温固化时间，更方便适用。聚氨酯胶粘剂耐高温性能远不如其耐低温性能，如用在食品包装复合薄膜中，则需要其具有耐蒸煮性。引入纳米粒子，可显著提高其耐热性、拉伸强度、抗剪强度、剥离强度等，但加入的纳米材料要适当，过多时可能会破坏部分大分子中的硬段的有序排列而使力学性能下降。在极低的温度下一般的高分子材料都转化为玻璃态而变脆,而聚氨酯胶粘剂即使在-250℃以下仍能保持较高的剥离强度，同时其剪切强度随着温度的降低反而大幅度上升。聚氨酯胶粘剂中游离异氰酸酯单体具有较大的毒性，可采用端羟基多元环氧化合物与端异氰酸酯基聚氨酯预聚物制得环氧基聚氨酯，再与多胺化合物配制成聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂兼具环氧树脂和聚氨酯的优异性能，而且几乎不含游离异氰酸酯单体，固体份含量高。聚氨酯胶粘剂正朝着水性和无溶剂的环保绿色胶粘剂方向发展。