水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
中国水性聚氨酯发展现状
中国水性聚氨酯发展现状水性聚氨酯是一种绿色环保的涂料技术,具有优异的性能和广泛的应用领域。
在中国,水性聚氨酯的发展现状如下。
首先,中国的水性聚氨酯技术逐步成熟。
中国的水性聚氨酯技术起步较晚,在20世纪90年代才逐渐引入并开始研发。
经过多年的努力,中国的水性聚氨酯技术已经取得了显著的进展。
目前,国内已经形成了一批拥有自主知识产权的水性聚氨酯技术,可以满足市场对于不同性能要求的需求。
其次,水性聚氨酯在中国涂料市场的应用逐渐扩大。
随着人们环保意识的提高和涂料行业的转型升级,水性聚氨酯作为一种绿色环保的涂料技术得到了广泛关注和推广。
目前,水性聚氨酯在汽车、建筑、家具、包装等领域得到了广泛应用,并取得了显著的市场份额。
特别是在汽车涂装领域,水性聚氨酯已经成为主流涂料技术,并取得了令人瞩目的成绩。
再次,中国水性聚氨酯的生产能力和产业链不断完善。
随着水性聚氨酯市场的逐渐扩大,中国的水性聚氨酯生产能力和产业链也在快速发展。
目前,中国拥有多家大型水性聚氨酯生产企业,并且产能逐年增加。
同时,水性聚氨酯原材料的供应链也在不断完善,可以满足市场的需求。
这对于水性聚氨酯的推广和应用提供了良好的保障。
最后,中国水性聚氨酯技术研发仍需加强。
虽然中国的水性聚氨酯技术已经取得了一定的成果,但与国际先进水平相比,仍然有一定差距。
目前,中国的水性聚氨酯技术仍然以跟随和仿制为主,自主创新能力有待提升。
因此,我们需要继续加大技术研发投入,增强创新能力,提高自主知识产权的比例,以实现中国水性聚氨酯技术的领先地位。
综上所述,中国水性聚氨酯的发展现状积极向好,取得了一定的进展。
然而,仍然需要加强技术研发和产业链建设,以提高技术水平和市场竞争力。
相信在国家政策的支持下,中国水性聚氨酯技术将迎来更加美好的发展前景。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是近年来在胶粘剂领域中备受关注的一种新型材料,其具有环保、优良的性能和广泛的应用前景,因此受到了国内研究者的广泛关注和研究。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行综述,以期为相关研究提供参考和指导。
一、水性聚氨酯胶粘剂的基本性能水性聚氨酯胶粘剂是一种以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂,其具有以下基本性能:1. 环保性:水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂,不产生挥发性有机化合物(VOCs),符合环保要求,适合现代环保意识的需求。
2. 耐候性好:水性聚氨酯胶粘剂在各种恶劣环境下的耐候性能好,具有优异的耐水性、耐油性和耐化学品腐蚀性,因此适用于一些特殊场合的使用。
3. 粘接性能优良:水性聚氨酯胶粘剂具有优异的粘接性能,不仅可以粘接多种基材,而且在低温、高湿等条件下仍能保持较好的粘接性能。
4. 施工性好:水性聚氨酯胶粘剂在施工过程中不含有毒有害物质,不产生刺激性气味,施工方便、安全。
5. 广泛的应用前景:水性聚氨酯胶粘剂可广泛应用于纺织品、皮革、木材、金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等材料的粘接,具有广阔的市场前景。
1. 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法水性聚氨酯胶粘剂的合成方法是该领域的关键研究方向之一。
国内研究者通过改进聚氨酯的合成工艺和改良配方,逐渐实现了水性聚氨酯胶粘剂的高效合成。
研究者采用预聚体法合成了具有优异性能的水性聚氨酯胶粘剂,提高了产品的性能指标和降低了成本。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的性能改进水性聚氨酯胶粘剂的性能改进是国内研究的重点之一。
研究者通过改变水性聚氨酯的结构和分子量、添加特定的助剂等手段,提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度、耐水性、耐热性等性能,使其更加适合各种特定的应用场合。
3. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的重要方向之一。
研究者针对不同的应用领域,如纺织品、皮革、木材、金属、塑料等材料的粘接需求,进行了一系列的应用研究。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展近年来,水性聚氨酯胶粘剂得到了广泛的应用和发展。
相比传统的有机溶剂型聚氨酯胶粘剂,水性聚氨酯胶粘剂具有环保、无毒、低挥发性、良好的可再涂性和可加工性等优点。
因此,具有广阔的市场前景和应用前景。
在这篇文章中,我们将探讨水性聚氨酯胶粘剂的国内研究进展。
一、水性聚氨酯胶粘剂的制备方法水性聚氨酯胶粘剂的制备方法多种多样,目前主要有以下几种方法:1.两步法两步法是水性聚氨酯胶粘剂的常用制备方法。
它的制备步骤是首先制备预聚体,再将预聚体与辅料混合,形成水性聚氨酯胶粘剂。
两步法制备水性聚氨酯胶粘剂操作简单、可控性好且能够得到高质量、高性能的产品。
2.原位聚合法原位聚合法指的是将原料直接混合在一起,通过化学反应形成聚氨酯胶粘剂。
这种方法制备水性聚氨酯胶粘剂工艺简单、节约能源。
但原位聚合法制备的水性聚氨酯胶粘剂的分子量分布广,质量不稳定,性能较差。
3.单一分散剂法单一分散剂法是以单一分散剂为辅料制备水性聚氨酯胶粘剂的方法。
与传统的两步法相比,单一分散剂法制备水性聚氨酯胶粘剂具有反应速度快、废料少、分子分散均匀、分子分布窄等优点。
水性聚氨酯胶粘剂的性能研究主要包括物理性能、化学性能、应用性能等方面。
1.物理性能水性聚氨酯胶粘剂的物理性能包括黏度、流变学性质、自粘性、干燥性、热稳定性、耐水性等方面。
这些性能直接影响着水性聚氨酯胶粘剂的应用性能。
2.化学性能3.应用性能三、水性聚氨酯胶粘剂在实际应用中的优势水性聚氨酯胶粘剂的应用范围广泛,特别是在纤维素工业和漆工业方面表现突出。
相对于传统的有机溶剂型聚氨酯胶粘剂,水性聚氨酯胶粘剂在应用中的优势主要有以下几点:1.环保水性聚氨酯胶粘剂不含有害溶剂、挥发性有机化合物、异味、异味等有害成分,且废弃物易于处理和回收,不影响环境安全。
2.良好的涂覆性能水性聚氨酯胶粘剂的追求到物质分子分布均匀,近年来通过技术逐步实现了其优雅的涂覆性能。
除此以外,其耐黄变性能和较长的擦洗寿命,亦可以作为涂料应用的标替性指标。
水性聚氨酯技术的国内外最新研究进展
2)先合成含亲水基团的聚氨酯预聚体,再外加乳化剂或自乳化将其分散于水中并以此为种子 乳液,然后滴加引发剂和丙烯酸酯单体来进行乳液聚合,合成具有核一壳结构的PUA复合乳液。 3)两种乳液以分子线度互相渗透,然后进行反应,形成高分子互穿网络的PUA复合乳液。这些 方法巧妙地提高了PU和PA的相容性。 4)合成带c=C双键的不饱和氨基甲酸酯单体,然后将该大单体和其他丙烯酸酯单体进行乳
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图1制备过程
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D.Athawale[13]分别采用冷拼法和半连续乳液聚合法制备了聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯杂
化乳液。研究发现采用半连续乳液聚合法制备的杂化乳液耐化学品性能和机械性能均较冷拼法所 得的共混乳液提高,且当丙烯酸酯和聚氨酯之间的比例大约为50:50时,对水性聚氨酯性能提高的 促进效果最佳。
1聚丙烯酸酯改性水・性聚氨酯
聚丙烯酸酯(PA)树脂具有优异的耐光性、耐候性,受紫外光照射不易黄变,耐酸、碱、盐腐蚀,柔 韧性高和对颜料极佳的润湿性。同时由于其低廉的价格和优异的性能,其在涂料工业中的地位是毋 庸置疑的。用聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)可将聚氨酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的耐 磨性与聚丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候性有机结合,是制备高固含、低成本水性树脂的好办法, 这种方法在提高水性聚氨酯树脂性能的同时又降低了成本,从而开拓了市场。国外已经在很多领域 有了广泛的应用,国内起步相对较晚。聚丙烯酸酯与水性聚氨酯共聚物薄膜的强度、断裂伸长率及耐 溶剂性均比共混物优越,因为共混只是两种树脂的机械混合,而共聚则改变了树脂的内部结构。 1.1聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法 丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法很多,共聚乳液的制备方法主要有以下几种: 1)PU乳液和PA乳液共混,外加交联剂,形成聚氨酯一聚丙烯酸酯共混复合乳液;成膜时,聚氨 酯乳液跟聚丙烯酸酯乳液通过交联剂结合起来。这种复合乳液兼具两种纯乳液的性能,且通常介于
水性聚氨酯胶粘剂应用进展
2 水性聚氨酯胶粘剂的研究进展
2.1 水分散性聚氨酯(PUD)胶粘剂
PUD 胶粘剂是一类真正意义上以水分散型聚氨酯树脂 为基础的水性聚氨酯胶粘剂,是可能替代溶剂型聚氨酯胶 粘剂最重要的一类水性聚氨酯胶粘剂。 PUD 胶粘剂按组成体系可分为聚醚型、聚酯型、芳香 族异氰酸酯型、脂肪(环)族异氰酸酯型 PUD 等;按亲水性 基团可分为阳离子型、阴离子型和非离子型 PUD。目前比 较成熟的制备方法有丙酮法、预聚体分散法、封端 NCO 基 团法等[6-7]。丙酮法和预聚体分散法的制备工艺最为成熟, 二者的区别为:丙酮法是在大量丙酮存在下完成异氰酸酯 预聚体合成反应,并进一步扩链反应形成含亲水离子基团 的高相对分子质量的聚氨酯丙酮溶液,然后分散于水的过
随着经济和科学的发展,工业、农业、交通、医疗、 国防和人们日常生活中都离不开胶粘剂。我国胶粘剂工业 起步于 20 世纪 50 年代末, 进入 90 年代后, 胶粘剂工业有 了突飞猛进的发展,胶粘剂已成为一类重要的精细化工产 品。 聚氨酯胶粘剂因其主体树脂中含有大量极性基团和 活性反应基团, 可对多种基材(如金属、 塑料、 木材、 橡胶、 织物、玻璃等)有良好的粘接性;其合成原料和助剂种类繁 多,所制得的树脂组成、结构和胶粘剂配方变化范围大, 相应地其性能变化范围也大,胶膜可从热塑性到热固性, 从柔软的弹性体到坚硬的塑料,能满足不同基材粘接和使 用条件的要求。特别是聚氨酯胶粘剂还有一些特殊的优 点,如极好的耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等,因此国 内外发展很快 ,已大量应用于制鞋、复合包装、织物复 合、人造板、木材加工、建筑、汽车、航空、航天以及广 泛的通用粘接 。 目前聚氨酯胶粘剂仍以溶剂型为主,有机溶剂易燃易 爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染,具有一定的 毒性。近年来世界各国都在加强环境保护和工业卫生立 法,限制有机溶剂用量的形势越来越严峻,如欧洲对胶粘 剂 VOC 限量即将规定到 35 g/L,美国食品和药物管理局 (FDA)、欧盟 EU901/128 以及德国 BgVV 都明确提出用于食
水性聚氨酯研究进展
技术进展 Technology Progre ss水性聚氨酯研究进展 颜 俊 涂伟萍 杨卓如 陈焕钦(华南理工大学化工学院,广州,510640)提 要 介绍了国内外水性聚氨酯研究的进展。
关键词 水性聚氨酯,粘合剂,涂料 聚氨酯即聚氨基甲酸酯(PU),它是分子结构中含有重复的氨基甲酸酯基(—NHC OO—)的高分子聚合物的总称。
自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯以来,聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识。
因而,基于聚氨酯弹性体的发泡材料、涂料、胶粘剂用途越来越广。
聚氨酯的发展大致可分为两个阶段。
第一阶段主要以溶剂型聚氨酯为主;第二阶段是水性聚氨酯迅速发展的阶段。
水性聚氨酯迅速发展的原因是多方面的。
首先,有机溶剂易燃易爆,挥发性大,气味大,甚至有毒有害。
所以,从安全角度,从减少大气污染和保护人民身体健康角度看,水性涂料的发展是必然的。
从成本和资源角度看,也应该发展水性涂料替代溶剂型涂料。
1 国外水性聚氨酯的发展方向早期的水性聚氨酯是单组分、线性的,在涂膜干燥后亲水性基团不减少,干燥形成的涂膜遇水易溶胀,耐溶剂性和耐热性也不好,降低了其使用性能。
为了提高水性聚氨酯涂膜的耐水性、耐热性,各国研究人员进行了大量的研究工作。
1.1 双组分水性聚氨酯20世纪90年代开发了双组分水性聚氨酯。
制备双组分水性聚氨酯有几种方法。
其一是利用含羧基和羟基的丙烯酸酯聚合物制取双组分水性聚氨酯[1]。
但是,含羧基和羟基的丙烯酸酯聚合物的制备价格昂贵。
其二是用亲水的聚醚与多异氰酸酯发生部分反应制取亲水性好的多异氰酸酯组分以加强甲、乙组分的相容性[2~4]。
但是,用亲水的聚醚改性多异氰酸酯增加了成本,而且亲水聚醚会引入涂膜耐水性变差的问题。
当然也可用高速剪切混合来加强两组分的相容性,但是能耗和设备费却增加了。
美国ARC O化学技术公司开发了一种新技术并于1999年9月获得专利[5],新技术的核心是使用含重复的烯丙基醇或烷氧化烯丙基醇的水分散聚合物。
水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展
水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究进展杜郢,代飞,沈千红(江苏工业学院化工系,江苏常州213016) 收稿日期:2007-05-10作者简介:杜郢(1957-),女,高级工程师,从事胶粘剂、特种蜡、切削液及油田化学等研究工作,发表论文30余篇。
摘要:简述了水性聚氨酯胶粘剂的定义,及其在植绒、多种层压制品、复合包装、木材粘接、鞋用以及压敏胶等方面的应用。
介绍了水性聚氨酯胶粘剂的研究现状及多种改性方法的技术特点,如:丙烯酸酯改性、环氧改性、聚硅氧烷改性、纳米材料复合改性等。
指出了水性聚氨酯胶粘剂的发展方向。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用中图分类号:T Q433.4+32;T Q436+.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2007)05-0032-04 水性聚氨酯胶粘剂(简称P U 胶)是水性胶粘剂中的重要一类,以其优良的粘接性、突出的耐油、耐冲击、耐磨、耐低温等特性,近年来得到了迅速发展。
1 水性PU 胶的定义及分类水性P U 胶是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。
其分类方法很多,按外观和粒径可分为3类,即聚氨酯乳液、聚氨酯分散液和聚氨酯水溶液。
实际应用最多的是聚氨酯乳液和分散液[1]。
1.1 聚氨酯乳液聚氨酯乳液是指水分散体中含有乳化剂的聚氨酯分散体系。
可通过外乳化法制得。
其粒径>0.1μm,外观白浊。
由于这种聚氨酯不易溶于水,因此需通过强力搅拌,依靠剪切力和大量乳化剂作用将聚氨酯强制乳化分散于水中。
大多数外乳化聚氨酯乳液的产品粒径粗大,且亲水性小分子乳化剂的残留,会影响固化后聚氨酯胶膜的性能,现在已经逐步向自乳化聚氨酯分散液方向发展。
1.2 聚氨酯分散液通常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体,或聚氨酯分散液,其粒径在0.001~0.1μm,外观半透明,可通过内乳化或自乳化法制得。
采用带有成盐亲水基团的物质与预聚体的—NC O 基团反应生成亲水的聚氨酯盐,这种聚氨酯盐不用加入乳化剂,经搅拌可直接分散于水中得到半透明分散体。
水性聚氨酯胶粘剂的研究进展
1 水性 聚 氨 酯 胶 粘 剂 的 制 备 方 法
11 丙 酮 法 1 . 7 1
14 预 聚体 混合 法【 . 1 切
疏 水型预 聚体在 丙酮存 在下 与亲水 单体 扩链 反
在预 聚体 上接枝 亲水成 分 ,得到一 定相对 分子
应 制得高聚物 , 同时加入丙酮稀释反应 混合物 , 再向系
剂 。因其具 有高 粘接 强度 和剥 离强 度 , 冲击 性 、 耐 耐 超低 温 性 、 油性 和 耐 磨 性 好 等优 点 , 应 用 面 越 耐 故 来越 广【1 目前使 用较 多 的仍 是溶 剂型 聚氨酯 胶 l 。但 习 粘剂 , 随着人们 对 环保越 来越关 注 , 降低挥 发性有 机 化合 物 ( o 的 呼声越 来 越 高 , v c) 水性 聚 氨 酯胶 粘 剂 代替 溶剂 型聚氨 酯胶粘 剂成 为必然 趋势 。水性 聚氨 酯 是 由德 国 PS hak公 司于 14 . l c e 9 2年 率 先 研 制 成
乳化 法分为 外乳化 法 和 自乳 化法 ,外乳 化法 是
收 稿 1期 :0 7. - 0 修 回 1期 :0 7 0 - 9 3 20.53 ; - 0 3 20-6 2。
15 可水 分散 的异氰 酸酯 法【 . 1 ’ 1
氨酯重复性好 、 乳液粒径均匀且分散性 好。 但该法需使 用大量丙酮 , 且丙酮 回收工艺复杂 , 险系数高 。 危
12 乳 化 法 [ . e l
可水 分散 的高官 能度 异氰 酸酯 ,极 易在水 中分
散 。 当水从 水 性 聚氨 酯胶 分 散液 中分 离 出来 后 , 该
功 ;9 7年 聚氨酯 乳液 首次 实现 工业 化 并在 美 国市 16 场 问世 ;9 2年 B y r 司 已将 水 性 聚氨 酯 用作 皮 17 ae 公 革 涂饰 剂 , 使其 开始 成 为重 要商 品【 。 随着 科学 技 4 _ 叼
水性聚氨酯胶黏剂国内外发展情况
1.国外研究进展国外对聚氨酯的研究较早。
20 世纪 40 年代,德国的拜耳就建成了聚氨酯试验车间, 美国、英国于20 世纪 5 0 年代相继开始了工业化, 20 世纪 60 年代杜邦公司首次工业化生产了水性聚氨酯, 20 世纪 70年代以来德国对水性聚氨酯进行了大量的研究工作, 对自乳化稳定机理及相转变过程进行了描述与解释。
20 世纪 80 年代后 , 美国、日本、荷兰等国家开始生产和应用聚氨酯。
由于合成技术的发展和性能的不断改进, 使水性聚氨酯进入飞速发展阶段, 涉及的领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、胶黏剂等。
进入 21 世纪后, 聚氨酯的应用领域不断拓宽, 特别是世界范围内日益高涨的环保要求, 更加快了水性聚氨酯工业的发展步伐。
经过几十年的发展, 聚氨酯产品在汽车涂料、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平, 原料生产实现了规模化, 异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国公司( 如BASF, Bayer, H untsman,DuPONT 等)手中,他们在世界各地建立了特大规模(10万t/a以上)的生产装置,这对中国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展构成了一定威胁。
国外水性聚氨酯胶黏剂的发展速度明显快于其他胶黏剂产品 , 且品种多、产量大。
例如 : 拜耳公司U53 , U 54 等系列产品; 日本大日本油墨公司的H ydr an H W 及 AP 系列; 日本公司的聚氨酯乳液CV C36 及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂 CU 系列等 [ 5] 。
这些胶黏剂一般都具有较好的初黏性、耐水性、耐温性。
近年来环境保护的压力迫使一些传统产品逐渐淡出市场, 而代之以水性、高固含量、粉末产品等。
水性聚氨酯胶黏剂以其独特的优异性能, 正面临前所未有的发展机遇, 需求量正以 16% ~ 30% 的速度增长, 是其他胶黏剂产品增长速度的 2 倍以上, 并且向着高性能、功能化和进一步扩大应用领域方向发展。
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用
聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用聚氨酯胶粘剂是一种广泛应用于工业生产中的粘合剂,具有优异的粘附性能和机械性能,同时还具有耐化学腐蚀、耐热、耐候性和电绝缘性等优良特性。
随着科学技术的不断发展和进步,人们对聚氨酯胶粘剂的研究不断深入,合成改性技术也不断提升,应用领域也日益拓展。
本文将对聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成改性与应用进行综述。
一、聚氨酯胶粘剂的研究进展1. 合成方法聚氨酯胶粘剂的合成方法主要包括溶液聚合法、乳液聚合法、热固法和辐射固化法等。
溶液聚合法是目前应用最为广泛的一种合成方法,通过二元异氰酸酯与双官能度化合物(如聚醚、聚酯等)反应得到聚氨酯,再将聚氨酯与单官能度原料进行加成反应得到胶粘剂。
2. 结构特征聚氨酯胶粘剂的结构特征主要取决于原料的选择和反应条件的控制。
通常情况下,聚氨酯胶粘剂具有交联结构,即聚氨酯分子链之间存在交联点,这种交联结构决定了聚氨酯胶粘剂的机械性能和耐化学性能。
3. 性能改进近年来,随着聚氨酯胶粘剂的研究深入,人们通过改变原料配方、引入新的功能单体和采用新的合成方法等手段,不断提升聚氨酯胶粘剂的性能,使其在粘接强度、耐热性、耐老化性和电绝缘性等方面有了显著改进。
二、聚氨酯胶粘剂的合成改性1. 功能单体的引入在聚氨酯胶粘剂的合成过程中,引入具有特定功能基团的单体可以有效改善胶粘剂的性能。
引入含硅单体可以提高胶粘剂的耐热性和耐老化性,引入含氟单体可以提高胶粘剂的耐化学腐蚀性能。
2. 交联剂的选择聚氨酯胶粘剂的交联剂对其性能也有着重要影响。
合适的交联剂可以提高胶粘剂的强度和硬度,改善其耐热性和耐溶剂性能。
常用的交联剂包括异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇等。
3. 分子量控制分子量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素之一。
合适的分子量可以提高胶粘剂的粘接强度和柔韧性,同时还能影响胶粘剂的固化速度和成膜性能。
三、聚氨酯胶粘剂的应用1. 汽车制造聚氨酯胶粘剂在汽车制造中有着广泛的应用,主要用于车身板件、玻璃钢制品和橡胶制品等的粘接。
聚氨酯的应用及研究进展
水性聚氨酯胶粘剂的改性及研究进展摘要:本文主要介绍了水性聚氨酯的特点和粘接机理,综述了水性聚氨酯胶粘剂的改性方法及其研究进展。
同时对水性聚氨酯胶粘剂的应用及发展方向进行了展望。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用0 引言以水为分散介质的胶粘剂,称为水性胶粘剂。
水性胶粘剂是胶粘剂的发展趋势之一,与溶剂型胶粘剂相比,其具有无溶剂释放,符合环境保护要求,成本低,不燃,使用安全等特点,因此受到国内外广泛重视。
水性聚氨酯(WPU)胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依照其外观和粒径,可将水性聚氨酯分为三类,见表1表1水性聚氨酯按外观和粒径分类外观粒径/μm聚氨酯水溶液透明<0.001聚氨酯分散液半透明0.001~0.1聚氨酯乳液白浊>0.1 其中,后两者在有关文献中并不并不严格区分,统称为聚氨酯分散液或聚氨酯乳液。
实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。
水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。
1 结构与特性1.1 结构特点聚氨酯的分子链一般由“软段”和“硬段”两部分组成,故聚氨酯又可看作一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物[2]。
其中,软段一般由低聚物多元醇(通常是聚醚、聚酯或聚烯烃二醇)组成,一般呈无规卷曲状态,其玻璃化温度低于室温,链段非常柔软,因而称之为柔性链段(或软段)。
而硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成,链段比较僵硬,常温下伸展成棒状,链段不易改变自己的构象,因而被称之为刚性链段(或硬段)。
1966年Cooper s.L.等由聚氨酯的线性粘弹性行为首先提出了聚氨酯的微相分离理论[3],指出,聚氨酯中存在大量氢键,聚氨酯独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释:聚氨酯的硬段相起增强作用,提供多官能团度物理交联,软段基体被硬段耜区交联。
聚氨酯的优良性能首先是由于微相区形成的结果,而又不单纯是硬段与软段之间的氢键所致。
水性聚氨酯的研究进展
3.75% 5.46 合格 40.15
5% 4.17 合格 40.03
引发剂
AIBN
乳液实测 固含量/%
55.60
54.95
53.82
52.81
乳液黏度
/Pa﹒S
0.359
0.354
0.081
0.093
乳液外观
白色乳液,白色乳液, 白色乳液, 泛蓝光 微泛蓝光 泛蓝光
白色乳液
水性聚氨酯的研究进展
TDI与IPDI复配型PUA性能的影响
TDI/IPDI 0
实测固 含量/%
乳白、 不透明
乳白、 不透
明
凝胶量
基本没 有
基本 没有
少量
较少
少 较多
吸水率 10.3 9.5 7.4 6.5 5.8 5.6
水性聚氨酯的研究进展
有机硅改性水性聚氨酯乳液的耐水性
KH-550用 量
吸水率 (%)
72h耐水 性
固含量 (%)
空白 8.41 不合格 39.76
2.5% 4.21 合格 39.97
水性聚氨酯的研究进展
• Schneider等采用单分散乳液共混的方法,研 究了丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚单 分散乳液经二元分散和三元分散共混后的 流变性质。结果表明,对于二元分散体系,当 大粒子(607nm)与小粒子(60nm)的体积比为 85∶15时,可以得到最高固含量(70%);
水性聚氨酯的研究进展
1967年,杜邦公司实现了水性聚氨酯的第一次工 业化
水性聚氨酯的沿革
水性聚氨酯在中国的发展
1. 1958年开始研究甲苯二异氰酸酯 2. 1965年开始生产聚氨酯 3. 1972年,中国水性聚氨酯起步
聚氨酯的应用及研究进展
水性聚氨酯胶粘剂的改性及研究进展摘要:本文主要介绍了水性聚氨酯的特点和粘接机理,综述了水性聚氨酯胶粘剂的改性方法及其研究进展。
同时对水性聚氨酯胶粘剂的应用及发展方向进行了展望。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;应用0 引言以水为分散介质的胶粘剂,称为水性胶粘剂。
水性胶粘剂是胶粘剂的发展趋势之一,与溶剂型胶粘剂相比,其具有无溶剂释放,符合环境保护要求,成本低,不燃,使用安全等特点,因此受到国内外广泛重视。
水性聚氨酯(WPU)胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依照其外观和粒径,可将水性聚氨酯分为三类,见表1表1水性聚氨酯按外观和粒径分类外观粒径/μm聚氨酯水溶液透明<0.001聚氨酯分散液半透明0.001~0.1聚氨酯乳液白浊>0.1 其中,后两者在有关文献中并不并不严格区分,统称为聚氨酯分散液或聚氨酯乳液。
实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。
水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。
1 结构与特性1.1 结构特点聚氨酯的分子链一般由“软段”和“硬段”两部分组成,故聚氨酯又可看作一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物[2]。
其中,软段一般由低聚物多元醇(通常是聚醚、聚酯或聚烯烃二醇)组成,一般呈无规卷曲状态,其玻璃化温度低于室温,链段非常柔软,因而称之为柔性链段(或软段)。
而硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成,链段比较僵硬,常温下伸展成棒状,链段不易改变自己的构象,因而被称之为刚性链段(或硬段)。
1966年Cooper s.L.等由聚氨酯的线性粘弹性行为首先提出了聚氨酯的微相分离理论[3],指出,聚氨酯中存在大量氢键,聚氨酯独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释:聚氨酯的硬段相起增强作用,提供多官能团度物理交联,软段基体被硬段耜区交联。
聚氨酯的优良性能首先是由于微相区形成的结果,而又不单纯是硬段与软段之间的氢键所致。
水性聚氨酯胶粘剂的开发与应用研究
四、水性聚氨酯胶粘剂的应用
2、汽车领域:水性聚氨酯胶粘剂在汽车领域主要用于车身、发动机部件、车 窗等部位的粘接和密封。其耐候性好、机械强度高,可以满足汽车长期使用的需 求。
四、水性聚氨酯胶粘剂的应用
3、电子领域:水性聚氨酯胶粘剂在电子领域主要用于手机、电脑、平板等设 备的屏幕和框架的粘接。其导电性优良,可以满足电子设备的安全使用要求。
内容摘要
在传统细分市场中,通用型和鞋用聚氨酯胶粘剂发展较为平稳,一直维持稳 定低速的增长。然而,单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂、聚氨酯泡沫填缝剂、聚氨 酯密封胶因其主要应用领域如建筑、汽车、轨道交通等具有稳定的市场需求,因 此保持较为恒定的中速增长。
内容摘要
值得注意的是,行业对VOCs排放的高要求将推进水性、无溶剂、反应型热熔 胶粘剂的技术进步,这无疑将进一步促进聚氨酯胶粘剂的市场需求。可以预见, 水性聚氨酯胶粘剂等环境友好型产品将在未来市场中占据更大的份额。
二、水性聚氨酯胶粘剂的概述
二、水性聚氨酯胶粘剂的概述
水性聚氨酯胶粘剂是指以水为分散介质,聚氨酯树脂为基体的一类胶粘剂。 根据固化方式的不同,水性聚氨酯胶粘剂可分为单组分和双组分两类。单组分水 性聚氨酯胶粘剂通常在室温下即可发生固化反应,而双组分水性聚氨酯胶粘剂则 需要通过混合两种组分来达到固化效果。
设备:搅拌器、温度计、真空泵、 称量瓶、烘箱等。
设备:搅拌器、温度计、真空泵、称量瓶、烘箱等。
实验步骤: 1、按照配方将聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂、填料、增塑剂和促进 剂混合。
2、将混合物搅拌均匀,加热至 预定温度。
3、反应一定时间后,将胶粘剂 冷却至室温。
4、对胶粘剂进行质量检测,合 格的样品进行性能测试。
三、水性聚氨酯胶粘剂的开发
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展【摘要】本文主要介绍了国内水性聚氨酯胶粘剂的研究进展。
在分析了水性聚氨酯胶粘剂的研究背景和研究意义。
在详细阐述了水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点、国内发展历程、性能研究、应用领域以及研究的热点与难点。
在总结了当前研究现状,提出了未来研究方向,并展望了水性聚氨酯胶粘剂的发展前景。
通过本文的阐述,读者可以了解到水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究现状,同时也为未来的研究提供了一定的参考和指导。
【关键词】水性聚氨酯胶粘剂、国内研究进展、定义与特点、发展历程、性能研究、应用领域、热点与难点、研究现状、未来研究方向、展望1. 引言1.1 研究背景随着我国经济的迅速发展,水性聚氨酯胶粘剂也开始逐渐受到国内研究者的重视。
国内研究团队以提高水性聚氨酯胶粘剂的性能、降低成本、拓展应用领域等为研究重点,积极探索新的研究方向,取得了一系列令人瞩目的成果。
与国际先进水平相比,国内水性聚氨酯胶粘剂研究仍存在一定差距,需要加大科研投入力度,加强国际合作,提升研究水平和技术创新能力。
对于水性聚氨酯胶粘剂的研究和发展具有重要意义,也为未来国内水性聚氨酯胶粘剂研究提供了有益的启示。
1.2 研究意义研究水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究进展具有重要的意义。
水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型的粘接材料,具有优异的性能,可以替代传统的溶剂型胶粘剂,降低VOC排放,符合环保要求,有利于提高生产安全性。
水性聚氨酯胶粘剂在汽车、建筑、航空航天、电子等领域具有广泛的应用前景,对促进产业升级和技术进步具有重要的推动作用。
通过对水性聚氨酯胶粘剂的性能研究和应用探索,有助于加深对其工作原理和机制的理解,为今后产品研发和应用提供技术支持和参考。
对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展的深入探讨具有重要的理论和实践意义,有助于提升我国在这一领域的技术水平和竞争力。
2. 正文2.1 水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点水性聚氨酯胶粘剂是一种由水性聚氨酯树脂、交联剂、分散剂和助剂等组成的胶粘剂。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
张东阳,营E,马智俊,E 木立,顾斌,狄击刚.朱东(中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏 常州213016 )收稿日期: 作者简介:2018-09-18张东阳(1979-),男,高级工程师。
主要从事水性树脂的合成与应用研究。
E-mail : zhandonyan@ 。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展摘要:介绍了各类水性聚氨酯胶粘剂的合成方法、工艺及各种改性水性聚氨酯胶粘剂的研究 进展,指出水性聚氨酯胶粘剂研究中存在的问题,并对其发展方向进行了展望。
关键词:水性聚氨酯;胶粘剂;改性;研究进展中图分类号:TQ436*.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2019)04-0053-05水性聚氨酯(WPU )是指分子链中具有氨 酯基(一NHC00 —)和亲水基团的大分子。
因 氨酯键极性较强,对金属、塑料及玻璃等各 种底材均具有良好的粘接性,并且可以通过 调整原料和工艺来调整聚氨酯的结构,从而 调节胶粘剂的性能,如耐寒性、耐油性、耐 磨性、韧性等。
因此,聚氨酯胶粘剂在国内 外获得快速的发展,如拜耳公司U53, U54等 系列产品,日本大日本油墨公司的Hydran HW 及AP 系列及日本光洋公司的水性乙烯改性 聚氨酯胶粘剂K R 系列产品等等。
国内在2 0世 纪80年代开始起步,因相关理论基础薄弱, 原材料种类匮乏,以及工艺方法单一等问 题,研究进展缓慢。
近些年来随着我国环保 法规的实施和人们环保意识的增强,一些传 统的溶剂型胶粘剂逐渐淡出市场,加之市场 空间和绿色、可持续发展政策指引等因素给 了水性胶粘剂巨大的发展空间,而水性聚氨 酯胶粘剂由于其综合性能突出,合成和改性 等方面研究更是获得了飞速的发展,相关的 文献报道也大量涌现。
本文将介绍国内近几 年水性聚氨酯胶粘剂的合成与改性的研究进 展。
1未改性水性聚氨酯胶粘剂研究进展从近几年国内的报道看,单组分高固含 量、双组分、自交联型、光固化和热活化水 性聚氨酯胶粘剂等已经成为研究的热点。
水性聚氨酯胶粘剂的开发应用进展
水性聚氨酯胶粘剂的开发应用进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环境友好型胶粘剂,具有优异的粘接性能和较低的挥发性有机化合物排放。
随着环境保护意识的提高和对有害物质的限制使用要求,水性聚氨酯胶粘剂得到了广泛的关注和应用。
本文将介绍水性聚氨酯胶粘剂的开发应用进展。
水性聚氨酯胶粘剂的开发主要侧重于性能的改良和应用领域的拓展。
在性能改良方面,研究人员不断优化聚氨酯胶粘剂的粘接强度、耐热性、耐水性和耐化学物质腐蚀等性能,以满足不同领域的需求。
例如,通过增加交联剂的含量或引入填料改善聚氨酯胶粘剂的机械性能,通过改变乳化剂的种类和用量提高胶粘剂的耐水性等。
水性聚氨酯胶粘剂的应用领域非常广泛,包括木材加工、纸品包装、汽车制造、建筑装饰、家具制造等诸多领域。
其中,木材加工是水性聚氨酯胶粘剂的重要应用领域之一、传统的聚氨酯胶粘剂通常含有大量的有机溶剂,对环境和工人健康造成了很大的威胁。
而水性聚氨酯胶粘剂具有无溶剂、无毒性、无异味等优点,被广泛应用于室内家具、木地板、集成木材等产品的制造。
此外,水性聚氨酯胶粘剂还在纸品包装和汽车制造领域得到了广泛的应用。
在纸品包装领域,水性聚氨酯胶粘剂的高粘接强度、快速固化和良好的耐水性,可以满足高速纸箱生产线的生产要求。
在汽车制造领域,水性聚氨酯胶粘剂被广泛应用于汽车内饰、座椅、车身等部件的粘接,以提高整车的质量和性能。
此外,水性聚氨酯胶粘剂还在其他一些特殊领域得到了应用。
例如,在食品包装领域,水性聚氨酯胶粘剂被用于粘接食品包装材料,由于其无毒、无异味的特点,保证了食品的安全和卫生。
在医疗器械制造领域,水性聚氨酯胶粘剂被用于粘接和封闭一些医疗器械,如导管、输液器等,具有良好的生物相容性和耐化学药品腐蚀性能。
总之,水性聚氨酯胶粘剂具有环境友好、无毒无害的优点,在不同领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断发展和研究的深入,相信水性聚氨酯胶粘剂的性能会不断提升,应用领域也将继续扩大。
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用摘要:在我国快速发展的过程中,通过查阅国内外相关文献资料,简要阐述了聚氨酯胶粘剂的性能、结构、合成、改性及应用等相关内容,综述了聚氨酯胶粘剂目前国内外的研究现状及研究进展,并对聚氨酯胶粘剂的发展做了展望。
引言水性聚氨酯(WPU)是指分子链中具有氨酯基(—NHCO0—)和亲水基团的大分子。
因氨酯键极性较强,对金属、塑料及玻璃等各种底材均具有良好的粘接性,并且可以通过调整原料和工艺来调整聚氨酯的结构,从而调节胶粘剂的性能,如耐寒性、耐油性、耐磨性、韧性等。
因此,聚氨酯胶粘剂在国内外获得快速的发展,如拜耳公司U53,U54等系列产品,日本大日本油墨公司的HydranHW及AP系列及日本光洋公司的水性乙烯改性聚氨酯胶粘剂KR系列产品等等。
国内在20世纪80年代开始起步,因相关理论基础薄弱,原材料种类匮乏,以及工艺方法单一等问题,研究进展缓慢。
近些年来随着我国环保法规的实施和人们环保意识的增强,一些传统的溶剂型胶粘剂逐渐淡出市场,加之市场空间和绿色、可持续发展政策指引等因素给了水性胶粘剂巨大的发展空间,而水性聚氨酯胶粘剂由于其综合性能突出,合成和改性等方面研究更是获得了飞速的发展,相关的文献报道也大量涌现。
本文将介绍国内近几年水性聚氨酯胶粘剂的合成与改性的研究进展。
1通用型异氰酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状通用型异氰酸酯,即芳香族异氰酸酯是目前聚氨酯工业使用最广泛的异氰酸酯,由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧化生成醌类发色基团导致材料发生黄变。
常用的通用型异氰酸酯有TDI、MDI和PAPI等。
TDI常温下为液态,使用方便,是聚氨酯工业中最早使用的异氰酸酯。
用某种方法从麻疯树籽油中提取了多元醇,与TDI反应制备木材用聚氨酯胶粘剂,该胶粘剂具有较高的剪切强度和良好的耐化学腐蚀性,能够满足木材工业的要求。
用复合多元醇与TDI反应制得一种双组分高强度聚氨酯密封胶,具有良好的耐高低温性能。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型粘结剂,具有广泛的应用领域。
近年来,随着人们对环保和健康的要求不断提高,水性聚氨酯胶粘剂的研究受到了越来越多的关注。
本文将从水性聚氨酯胶粘剂的定义、特性、优点以及国内研究进展等方面进行综述。
一、水性聚氨酯胶粘剂的定义水性聚氨酯胶粘剂是以水为分散介质,聚氨酯为主要聚合物,添加助剂生产的一种胶粘剂。
在生产过程中,各种原材料先经预处理后进行混合,再通过加热、反应、乳化等工艺得到最终的水性聚氨酯胶粘剂。
1. 环保、安全。
与传统的有机溶剂型胶黏剂相比,水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂,不会挥发有害气体,具有环保、安全的特点。
2. 耐热、耐冻融。
水性聚氨酯胶粘剂具有较好的耐高温和耐低温性能,在低温和高温环境下能保持良好的胶力。
3. 耐水、耐化学品腐蚀。
水性聚氨酯胶粘剂具有优异的耐水、耐化学品腐蚀性能,可以在潮湿或化学品环境下长期使用。
4. 外观、使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂颜色透明或微黄,使用方便,适用于多种材料的粘接。
2. 适用性广。
水性聚氨酯胶粘剂可与多种材料配合使用,例如木材、玻璃、金属、塑料等,适用性广,具有很好的经济效益。
3. 使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂易于制备,使用方便,可以为各种行业提供高效、安全、节能的胶黏解决方案。
水性聚氨酯胶粘剂的研究自上世纪80年代以来得到了快速发展。
自2000年以来,国内众多公司和机构均开始对水性聚氨酯胶粘剂的研究进行积极探索。
下面简要介绍水性聚氨酯胶粘剂在制备工艺、主要性能、应用领域等方面的研究进展。
1. 制备工艺的研究当前,水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺主要包括乳化法、溶剂法、相转移催化法、原位过氧化法等。
其中,乳化法是目前研究得最为深入的一种方法。
乳化法通过单室或多室反应釜,将异氰酸酯、多元醇、增塑剂、乳化剂等原材料经过高剪切力的混合搅拌,形成胶体粒子,最后得到具有胶黏性的水性聚氨酯。
2. 主要性能的研究现阶段,水性聚氨酯胶粘剂的主要性能测试主要包括粘接强度、固化速度、耐水性、耐热性、耐候性、静电分散性等。
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水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型、无毒、无味、无挥发有机物的新型胶粘剂,随着人们对环境保护意识的不断提高和对产品质量要求的不断提升,水性聚氨酯胶粘剂得到了广泛的应用。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行分析与总结,以期能够更好地推动该领域的发展。
一、水性聚氨酯胶粘剂的概述
水性聚氨酯胶粘剂是以聚氨酯为主要基料,与水为溶剂,再加入一定的添加剂制成的一种新型环保型粘接材料。
与传统的有机溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂具有不易燃、成本低、环保性好等优点,已广泛应用于汽车、家具、包装、建筑等领域。
二、水性聚氨酯胶粘剂的国内研究现状
1. 水性聚氨酯胶粘剂的材料研究
在水性聚氨酯胶粘剂的研究中,材料的选择是一个至关重要的环节。
国内研究者通过优化聚氨酯树脂的种类和结构,改进交联剂的配方,提高了水性聚氨酯胶粘剂的性能,使其具有更好的粘接性和机械性能。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺研究
水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺对产品质量具有重要影响。
国内研究者通过改良反应条件和生产工艺,优化了水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺,提高了产品的稳定性和性能。
4. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究
水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的一个重要方向。
国内研究者通过开发新的应用领域和优化应用工艺,推动了水性聚氨酯胶粘剂在汽车、家具、包装、建筑等领域的应用。
三、水性聚氨酯胶粘剂国内研究的发展趋势
1. 环保性更高
随着环保意识的提高,水性聚氨酯胶粘剂的研究将更加注重其环保性能,包括减少挥发有机物(VOC)排放、降低对环境的影响等方面。
2. 功能性更好
水性聚氨酯胶粘剂的功能性将成为其研究的重点方向,包括提高粘接强度、耐高温性能、耐候性能等方面,以满足不同领域的需求。
3. 多样化应用
水性聚氨酯胶粘剂将会在国内更多的领域得到应用,包括电子、航空航天、轨道交通等高新技术领域。
4. 自主创新能力
水性聚氨酯胶粘剂国内研究将更加注重自主创新,提高自主研发能力,加强自主品牌建设,推动中国水性聚氨酯胶粘剂产业的发展。