安大華泰-水性聚氨酯復合膠硬段對粘接性能的影響

1.異氰酸酯 對稱性的MDI比不對稱性的TDI具有較高的模量和撕裂強度，這是因為產生規(guī)整有序的相區(qū)結構能促進聚合物鏈段結晶。

芳香族異氰酸酯制備的聚氨酯膠粘劑由于剛性芳環(huán)，因而使其硬段內聚強度增大，強度比脂肪族異氰酸酯大；但抗UV降解性差，易泛黃；其抗氧化性能好，因為芳環(huán)的氫較難被氧化。分子規(guī)整性強的異氰酸酯其硬段結晶性能提高，剝離強度增大，實踐中，其活化溫度也低于規(guī)整性差的異氰酸酯。所以，在水性聚氨酯復合膠中建議使用HDI和MDI作為硬段多異氰酸酯。

2.擴鏈劑對膠性能的影響 加入擴鏈劑可提高氨酯基的含量，從而使硬段含量增大，增加其內聚強度、極性、活性，聚氨酯膠粘劑與被粘材料形成物理吸附和化學結合力增大，聚氨酯膠粘劑的初粘強度和耐熱性能也同時提高。水性聚氨酯中的結晶基本上是有軟段引起的。所以隨著硬段質量分數(shù)的提高，軟、硬鏈段之間的相互作用增強，使得更多的硬鏈段混入軟段的橡膠相區(qū)內，破壞了橡膠相的有序性，降低了微相分離程度，造成聚酯軟段的結晶性大幅度降低；同時，硬段質量分數(shù)增加，使得擴鏈劑用量增多，氨基甲酸酯基和脲基含量也增大，致使硬鏈段更容易有序聚集形成微晶相，但是其結晶性提高的變化幅度大大小于軟段的結晶降低幅度，所以造成了總體結晶性下降，活化溫度增加，粘接強度降低。

3.親水基團的影響 親水基團中磺酸根和羧酸根表現(xiàn)出的粘接強度和活化溫度也不同。國內外研究報道的水性聚氨酯分散液一般都是引入羧基基團和磺酸基團，使用的親水基化合物制成的水性聚氨酯樹脂的質量和穩(wěn)定性差別很大，因為磺酸鹽比羧酸鹽極性大，容易形成更強的庫侖力，使分子間的作用力更強；同時強極性的羧酸基更利于硬鏈段的聚集，使微相分離程度提高；氨基磺酸鹽的引入帶進了-NH₂，硬段上產生的氫鍵更多，相分離程度更大，因而軟段更容易結晶，晶體致密度更高，因而活化溫度更低，粘接強度也更大。

4.聚合物分子量 對于熱塑性聚氨酯膠粘劑，分子量越大則強度越高，耐熱性越好。但對于熱固性聚氨酯膠粘劑。分子量對膠粘劑粘接強度的影響主要從固化前的分子擴散能力、官能度及固化產物的韌性、交聯(lián)密度等綜合因素來看。分子量越小則分子活動能力和膠液的潤濕能力越強，是形成良好粘接的一個條件，若固化時分子量增長不夠，則粘接強度較差。分子量越大則初始粘接強度越高，分子量小的初始粘接強度小。

5.聚合物交聯(lián)度的影響 一定程度的交聯(lián)可以提高聚氨酯膠粘劑的粘接強度、耐熱性、耐溶劑性、耐水解性，要解決水性聚氨酯復合膠的耐溫性，最有效的辦法就是提高聚合物的交聯(lián)度。但從聚集態(tài)結構角度來看，交聯(lián)度過大則會影響結晶和微觀相分離，損害膠層的內聚強度。目前使用的雙組份水性聚氨酯復合膠其耐熱性明顯增加的同時活化溫度沒有明顯提高，筆者認為有三個原因：一是水性多異氰酸酯固化劑和水反應生成網狀聚脲的同時，與水性聚氨酯復合膠分子相互纏結，形成類似IPN的共混結構，在提高膠體總體交聯(lián)度的同時，對水性聚氨酯復合膠分子及其聚集態(tài)形成的影響不大；二是水性多異氰酸酯固化劑和水性聚氨酯復合膠分子末端的氨基反應，因分子過大，且在分子末端，所以對水性聚氨酯復合膠分子及其聚集態(tài)形成的影響不大；三是在高溫下，水性多異氰酸酯固化劑中異氰酸酯可以再生成脲基甲酸酯，增加交聯(lián)度，但此時水性聚氨酯復合膠分子及其聚集態(tài)已經形成，所以影響不大。綜上三個原因，水性多異氰酸酯固化劑的加入不會明顯增加活化溫度，但整個體系交聯(lián)度增大，對膠膜的耐熱性卻有明顯提高。

安大華泰，16年專注生產水性聚氨酯系列產品，無毒環(huán)保。我們有專業(yè)的團隊，用專業(yè)的態(tài)度，為您解決實際應用中的問題。您若對我們的水性聚氨酯產品有興趣或存在疑惑，安大華泰歡迎您咨詢，免費咨詢電話：400-018-2466。