目前(qian)整(zheng)個聚(ju)(ju)氨(an)酯膠粘劑行業仍以(yi)溶劑型為主，隨著人們的(de)安全(quan)和(he)環(huan)保意識的(de)加強，水性聚(ju)(ju)氨(an)酯膠粘劑的(de)研究得以(yi)迅速發展(zhan)。

3.1性能特點

水性(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能除了保持(chi)聚(ju)氨(an)酯(zhi)的(de)優點外，與溶劑(ji)型聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)相比，還有如下的(de)獨(du)特之處：以(yi)水為介質(zhi)，無(wu)(wu)毒不(bu)燃，無(wu)(wu)公害、無(wu)(wu)危(wei)險，氣味小，不(bu)污染環境，節(jie)省能源，適用于(yu)易被有機溶劑(ji)侵(qin)蝕的(de)基(ji)(ji)材；粘(zhan)(zhan)度較低，且可(ke)用水溶性(xing)(xing)(xing)增稠劑(ji)和(he)水進行調節(jie)，操作方便，殘膠易于(yu)清理；可(ke)與多種水性(xing)(xing)(xing)樹(shu)脂混合，利于(yu)改進性(xing)(xing)(xing)能 和(he)降低成本，但(dan)要注(zhu)意離子性(xing)(xing)(xing)質(zhi)和(he)酸堿性(xing)(xing)(xing)，以(yi)防(fang)凝聚(ju)；含有羧基(ji)(ji)、羥基(ji)(ji)等基(ji)(ji)團，在適宜條件下可(ke)參(can)與反(fan)應(ying)，產生(sheng)交聯，提高性(xing)(xing)(xing)能；對非極(ji)性(xing)(xing)(xing)基(ji)(ji)材的(de)濕潤性(xing)(xing)(xing)差(cha)；干(gan)燥(zao)速度慢，初始粘(zhan)(zhan)性(xing)(xing)(xing)低，并(bing)且耐水性(xing)(xing)(xing)不(bu)佳。

高性(xing)能水性(xing)聚氨酯膠粘劑(ji)配方分析耐(nai)水、耐(nai)介質(zhi)性(xing)好(hao)(hao)；粘接強度(du)高，初粘力大；貯存(cun)穩定性(xing)良好(hao)(hao)；耐(nai)凍融，耐(nai)較(jiao)高溫(wen)度(du)；干燥速(su)度(du)較(jiao)快，低環境溫(wen)度(du)下成膜性(xing)良好(hao)(hao)；施(shi)工工藝佳(jia)。

3.2 分(fen)類

水性聚氨酯膠粘劑可按多種方法進行(xing)分(fen)類。

（1）按(an)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)的結構(gou)分(fen)類。按(an)原料及(ji)結構(gou)，可分(fen)為聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)、乙烯基聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)、多異氰酸酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)、封閉型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)；按(an)分(fen)子結構(gou)可分(fen)為線(xian)性(xing)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)和交聯(lian)型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)(an)酯(zhi)(zhi)乳液(ye)(ye)。交聯(lian)型(xing)又(you)分(fen)為內(nei)交聯(lian)型(xing)和外(wai)交聯(lian)型(xing)。

（2）按(an)親水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)的性(xing)質分類。陰離(li)(li)子型(xing)(xing)：大多(duo)數水(shui)(shui)性(xing)聚氨(an)酯膠(jiao)粘劑(ji)是以含(han)羧(suo)基(ji)或磺酸鹽(yan)擴鏈(lian)(lian)引入羧(suo)基(ji)或磺酸離(li)(li)子；陽(yang)離(li)(li)子型(xing)(xing)：一般是指主鏈(lian)(lian)或側鏈(lian)(lian)上含(han)有銨離(li)(li)子或硫離(li)(li)子的水(shui)(shui)性(xing)聚氨(an)酯；非離(li)(li)子型(xing)(xing)：分子中(zhong)(zhong)含(han)有非離(li)(li)子型(xing)(xing)親水(shui)(shui)鏈(lian)(lian)段或親水(shui)(shui)性(xing)基(ji)團(tuan)；混合型(xing)(xing)：分子結(jie)構中(zhong)(zhong)同時存在(zai)離(li)(li)子型(xing)(xing)和(he)非離(li)(li)子型(xing)(xing)親水(shui)(shui)鏈(lian)(lian)段或基(ji)團(tuan)。

（3）按(an)制備(bei)方法(fa)(fa)(fa)分(fen)類：自乳(ru)化(hua)法(fa)(fa)(fa)和(he)外乳(ru)化(hua)法(fa)(fa)(fa)；預聚體(ti)法(fa)(fa)(fa)、丙酮法(fa)(fa)(fa)、熔融分(fen)散法(fa)(fa)(fa)；酮亞胺-甲(jia)酮連氮法(fa)(fa)(fa)。

（4）按使用(yong)(yong)形(xing)式(shi)分(fen)類(lei)：按使用(yong)(yong)形(xing)式(shi)可分(fen)為(wei)單組分(fen)和雙組分(fen)水性聚氨酯膠粘(zhan)劑。

3.3 性能改善的研(yan)究

水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨酯膠粘劑與溶(rong)劑型相比具有無(wu)溶(rong)劑、無(wu)污(wu)染、成膜性(xing)(xing)(xing)(xing)好、粘接力強、和其(qi)他聚(ju)合物(wu)尤其(qi)是乳液(ye)型聚(ju)合物(wu)易摻混有利于改性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)優點(dian)，20世紀90年代后已逐漸(jian)在(zai)汽車(che)內飾(shi)物(wu)粘接、廚房用品(pin)制造(zao)、復合薄膜制造(zao)、鞋底(di)鞋幫粘接、服裝加工等(deng)方面(mian)得(de)到應用，但是還存在(zai)許多缺點(dian)，需要(yao)通過各(ge)種改性(xing)(xing)(xing)(xing)，完善(shan)其(qi)功(gong)能(neng)。近年來(lai)，科研人員(yuan)對水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨酯膠粘劑干燥速度慢、初粘性(xing)(xing)(xing)(xing)低(di)、對非極性(xing)(xing)(xing)(xing)基材(cai)濕潤性(xing)(xing)(xing)(xing)差(cha)、耐(nai)(nai)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)不佳、耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)不高(gao)(gao)(gao)等(deng)問題進行大量的研究，提(ti)出了一系列改進措施， 如：水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)氨酯本身含有親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)基團(tuan)，要(yao)使其(qi)耐(nai)(nai)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)得(de)到提(ti)高(gao)(gao)(gao)，就(jiu)應在(zai)保證乳液(ye)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)的前提(ti)下，盡可能(neng)降低(di)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)基團(tuan)的含量。對于提(ti)高(gao)(gao)(gao) 水(shui)性(xing)(xing)(xing)聚氨酯膠黏劑性(xing)(xing)(xing)能 的(de)研(yan)究(jiu)主要集中在改(gai)性(xing)(xing)(xing)上，有交聯改(gai)性(xing)(xing)(xing)、共混改(gai)性(xing)(xing)(xing)、共聚改(gai)性(xing)(xing)(xing)和納米(mi)改(gai)性(xing)(xing)(xing)等。

3.3.1 交聯改性

交(jiao)聯(lian)是(shi)提高水(shui)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)性(xing)(xing)(xing)能的(de)有效方法(fa)，可(ke)(ke)(ke)提高膠膜的(de)耐(nai)水(shui)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)和(he)粘接強度(du)。交(jiao)聯(lian)分為(wei)內(nei)交(jiao)聯(lian)和(he)外交(jiao)聯(lian)。內(nei)交(jiao)聯(lian)是(shi)指在(zai)合(he)成時引入(ru)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。如采用(yong)部分三官能團的(de)多元(yuan)醇或異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)(zhi)、引入(ru)胺(an)基(ji)或環氧基(ji)團、封閉型異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)(zhi)乳液(ye)、多官能團交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)等都可(ke)(ke)(ke)制得內(nei)交(jiao)聯(lian)水(shui)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)。內(nei)交(jiao)聯(lian)方法(fa)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)預聚(ju)(ju)(ju)體(ti)黏度(du)很大，難以乳 化。外交(jiao)聯(lian)法(fa)即是(shi)在(zai)膠水(shui)使(shi)用(yong)前添加交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)，在(zai)成膜過程或成膜之后加熱(re)產生化學反應，形(xing)成交(jiao)聯(lian)的(de)膠膜。與(yu)內(nei)交(jiao)聯(lian)相比，所(suo)得乳液(ye)性(xing)(xing)(xing)能好，其缺(que)點(dian)是(shi)為(wei)雙組(zu)分體(ti)系沒有單組(zu)分使(shi)用(yong)方便(bian)。外交(jiao)聯(lian)可(ke)(ke)(ke)用(yong)甲醛、三聚(ju)(ju)(ju)氰(qing)胺(an)-甲醛樹(shu)脂(zhi)、環氧化合(he)物(wu)(wu)作交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)，一(yi)般在(zai)120～180℃的(de)高溫下進行(xing)交(jiao)聯(lian)反應。也可(ke)(ke)(ke)以氮丙啶(ding)、碳(tan)化二亞胺(an)、多異(yi)氰(qing)酸酯(zhi)(zhi)、金屬(shu)鹽類化合(he)物(wu)(wu)為(wei)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)，在(zai)常溫下就可(ke)(ke)(ke)以反應，羧(suo)基(ji)可(ke)(ke)(ke)以使(shi)氮丙啶(ding)開(kai)環發(fa)生交(jiao)聯(lian)反應，但是(shi)氮丙啶(ding)揮發(fa)性(xing)(xing)(xing)較強，刺激(ji)性(xing)(xing)(xing)強，對呼(hu)吸系統有一(yi)定的(de)毒性(xing)(xing)(xing)，不利于工人的(de)職(zhi)業(ye)健(jian)康(kang)。

3.3.2 共(gong)混(hun)改性

共混(hun)改(gai)(gai)性(xing)利用不同樹(shu)脂之間的(de)互補(bu)作用，也可(ke)(ke)改(gai)(gai)善和(he)提(ti)高水(shui)性(xing)聚(ju)氨酯的(de)性(xing)能(neng)，水(shui)性(xing)聚(ju)氨酯可(ke)(ke)與(yu)其他(ta)水(shui)性(xing)樹(shu)脂共混(hun)。如環氧(yang)樹(shu)脂乳(ru)液、丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酯乳(ru)液、氯丁膠(jiao)乳(ru)、聚(ju)醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)乙烯(xi)(xi)乳(ru)液、脲醛樹(shu)脂等共混(hun)后制得(de)新的(de)水(shui)性(xing)膠(jiao)粘劑綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)。其中，以聚(ju)氨酯與(yu)環氧(yang)樹(shu)脂、聚(ju)氨酯與(yu)丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)樹(shu)脂共混(hun)研究最為重要。目前，PU樹(shu)脂與(yu)環氧(yang)樹(shu)脂、有(you)機硅(gui)、含(han)氟化合(he)物(wu)、丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酯、羧甲基(ji)纖維素(su)、聚(ju)乙烯(xi)(xi)醇、醋(cu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)乙烯(xi)(xi)和(he)丁苯橡膠(jiao)的(de)共聚(ju)改(gai)(gai)性(xing)均有(you)研究。其中環氧(yang)樹(shu)脂、有(you)機硅(gui)、含(han)氟化合(he)物(wu)和(he)丙(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酯改(gai)(gai)性(xing)聚(ju)氨酯樹(shu)脂的(de)研究最為活躍。

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3.3.3 納米材(cai)料

納米材料具(ju)有表面(mian)效應(ying)、小尺寸效應(ying)、光學效應(ying)、量子尺寸效應(ying)等特殊性質(zhi)，可以(yi)使材料獲得新的功能。

如粒度(du)進入納米(mi)(mi)尺度(du)后，材(cai)(cai)料表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心(xin)的增多可提高(gao)其(qi)化學(xue)催化和光催化的反應能(neng)(neng)力，在紫外線和氧的作用(yong)下給予(yu)涂層自(zi)清(qing)潔能(neng)(neng)力，表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)中(zhong)心(xin)與成膜物質的官能(neng)(neng)團可發(fa)生次(ci)化學(xue)鍵(jian)結合，大(da)大(da)增加涂層的剛性(xing)(xing)(xing)和強度(du)，從而改進涂層的耐劃(hua)傷性(xing)(xing)(xing)；高(gao)表(biao)面能(neng)(neng)的納米(mi)(mi)材(cai)(cai)料表(biao)面經(jing)過改性(xing)(xing)(xing)可同時獲得(de)憎(zeng)水和憎(zeng)油的特(te)性(xing)(xing)(xing)。納米(mi)(mi)改性(xing)(xing)(xing) 水性(xing)(xing)(xing)聚氨(an)酯主要集中(zhong)在水性(xing)(xing)(xing)涂料方向，在膠粘劑(ji)(ji)(ji)方向相對(dui)較少(shao)。隨著國家，企業，客戶對(dui)安全、綠(lv)色、環保(bao)理(li)念的不斷(duan)增強，發(fa)展(zhan)環保(bao)型、節能(neng)(neng)型膠粘劑(ji)(ji)(ji)，同時加大(da)研發(fa)力度(du)和發(fa)展(zhan)高(gao)技術(shu)含量、高(gao)附加值、高(gao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)的膠粘劑(ji)(ji)(ji)新產(chan)品已經(jing)成為膠粘劑(ji)(ji)(ji)行業的新發(fa)展(zhan)趨勢。而水性(xing)(xing)(xing)聚氨(an)酯膠粘劑(ji)(ji)(ji)因其(qi)環保(bao)性(xing)(xing)(xing)而越來越受(shou)到重視，市場潛力巨大(da)。