一分鐘了解水性聚氨酯乳液的成膜性

水性聚氨酯的最終態(tài)為固態(tài)膠膜，由乳液到固態(tài)膜的過程當(dāng)中，伴隨著水分的揮發(fā)，水分散體濃縮，乳膠粒子相互之間接近，在固含量達74%以前，分散體粒子可在水連續(xù)相中運動，當(dāng)固含量超過74%之后，粒子相互之間接觸產(chǎn)生堆積，喪失運動能力，并在水/空氣界面張力的影響下粒子間相互融合，最終通過分散體粒子間的分子鏈相互擴散，產(chǎn)生具有一定力學(xué)性能的均相膜。從成膜基本原理來看，高分子乳液的成膜性能關(guān)鍵在于乳膠粒子的可變形性和分子鏈擴散運動性。聚氨酯乳液粒子是一開放的水溶脹結(jié)構(gòu)，乳膠粒子中含有一定數(shù)量的水分，具備較強的變形能力，并且聚氨酯微粒會溶脹的特點可引起微粒產(chǎn)生非常大的表面積，隨著小尺寸微粒的溶脹，促使聚氨酯乳液具備較強的成膜能力，甚至是在較低成膜溫度下仍具有很高的涂膜硬度。

此外，當(dāng)涂膜干燥時，乳液微粒中的水分會有益于軟化聚合物，使之易變形和成膜。由于聚氨酯分子由軟段和硬段組成，其特殊的分子結(jié)構(gòu)決定聚氨酯分子鏈具備較強的擴散運動能力，并且軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為一60~30℃，低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會降低涂膜的最低成膜溫度，可顯著幫助乳液成膜。因而，聚氨酯乳液具有優(yōu)良的成膜性能。

水性聚氨酯最主要的介質(zhì)是水，水的揮發(fā)性比一般有機溶劑的低，水比有機溶劑的蒸發(fā)熱大。與溶劑型相比較，水乳液聚氨酯膠黏劑干燥慢，這則是最大的一個缺陷。但是，水性聚氨酯的最低成膜溫度為0℃左右，由于不含乳化劑，常溫下干燥能形成有光澤、均勻和具有良好韌性的薄膜。乳液膠的干燥與空氣的相對濕度相關(guān)，若空氣濕度小、氣溫高，則有益于膠膜的干燥。若是在光滑的表面成膜，干燥太快時可能會使膜出現(xiàn)不勻及裂紋。如在多孔質(zhì)基材上干燥，則水分被基材吸收，使膠層樹脂濃度增大，干燥也比較快，也容易在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生粘接力。