以下是水性聚氨酯胶粘剂的常见合成方法:
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### 1. **预聚体分散法**
- **原理**:通过合成带有亲水性基团的聚氨酯预聚体,再将其分散于水中进行扩链。
- **步骤**:
1. 多元醇与过量二异氰酸酯反应生成端-NCO基团的预聚体。
2. 引入亲水扩链剂(如含羧基、磺酸基的二羟甲基丙酸等)改性。
3. 中和预聚体中的离子基团(如用三乙胺中和羧酸基团)。
4. 高速剪切分散于水中,并加入扩链剂(如二元胺)完成扩链反应。
- **特点**:工艺简单,无需溶剂,环保性高。
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### 2. **丙酮法**
- **原理**:在丙酮溶剂中完成预聚体合成,分散后去除溶剂。
- **步骤**:
1. 多元醇与二异氰酸酯在丙酮中反应生成预聚体。
2. 加入亲水扩链剂(如二羟甲基丙酸)进行改性。
3. 中和后分散于水中,通过蒸馏回收丙酮。
4. 加入扩链剂完成反应。
- **特点**:溶剂需回收,适合高固含量体系,但成本较高。
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### 3. **熔融分散法**
- **原理**:通过高温熔融反应,直接分散于水中。
- **步骤**:
1. 多元醇与二异氰酸酯在熔融状态下反应生成预聚体。
2. 加入亲水扩链剂并中和。
3. 高温下高速剪切分散于水中,冷却后形成乳液。
- **特点**:无溶剂残留,但需高温条件,能耗较高。
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### 4. **酮亚胺/酮连氮法**
- **原理**:利用封闭胺类扩链剂与水反应释放活性胺。
- **步骤**:
1. 合成端-NCO基团的聚氨酯预聚体。
2. 加入封闭胺(如酮亚胺或酮连氮)作为潜固化剂。
3. 分散于水中后,水分解封闭胺释放活性胺进行扩链。
- **特点**:储存稳定性好,但需控制水解条件。
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### 5. **自乳化法**
- **原理**:通过引入亲水链段(如聚乙二醇)实现自乳化。
- **步骤**:
1. 合成含亲水链段(如PEG)的聚氨酯预聚体。
2. 中和后直接分散于水中,无需外加乳化剂。
- **特点**:乳液稳定性高,但亲水链段可能影响胶膜耐水性。
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### **核心改性方向**
- **亲水基团引入**:通过羧酸、磺酸基或聚醚链段增强水分散性。
- **交联设计**:加入少量三官能度单体(如三羟甲基丙烷)提升耐热性。
- **复合改性**:与丙烯酸酯、环氧树脂等共混改善性能。
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**选择依据**:需根据应用场景(如耐水性、固化速度、环保性)权衡工艺复杂度和成本。