水性聚氨酯胶粘剂的合成方法有哪些?

请详细解释水性聚氨酯胶粘剂的合成过程,包括所使用的原料和反应步骤。

2 个回答

野仔
以下是水性聚氨酯胶粘剂的常见合成方法: --- ### 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。 --- ### 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。 --- ### 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。 --- ### 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。 --- ### 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。 --- ### **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。 --- **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。
牧狼
水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型的胶粘剂,其合成方法主要有以下几种: 1. 预聚体法:首先将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应生成预聚体,然后加入亲水扩链剂如二羟甲基丙酸(DMPA)进行扩链,再加入三乙胺中和成盐,最后加水分散得到水性聚氨酯胶粘剂。 2. 酮亚胺法:将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应生成预聚体,然后加入酮亚胺类化合物作为封闭剂,使其在常温下稳定,加热后解封,继续与聚醚多元醇反应,最后加水分散得到水性聚氨酯胶粘剂。 3. 自乳化法:将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应生成预聚体,然后加入含有亲水基团的单体,如丙烯酸羟乙酯(HEA),进行共聚,形成自乳化型水性聚氨酯胶粘剂。 4. 非离子型乳化法:将聚醚多元醇与多异氰酸酯反应生成预聚体,然后加入非离子型表面活性剂,如聚氧化乙烯醚(PEO),进行乳化,得到非离子型水性聚氨酯胶粘剂。 这些方法各有优缺点,选择合适的合成方法取决于具体的应用需求和性能要求。