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pvc膠粘劑

公司簡介

PV膠粘劑廠家:聚醚型水性聚氨酯膠粘劑的實驗結(jié)論

文章來源： 【沈陽三寶蓮華貿(mào)易有限公司】網(wǎng)址:http://www.bj-krtd.com人氣：發(fā)表時間2020-02-18 02:44【小中大】

PVＣ膠粘劑廠家：以聚醚二醇、二異氰酸酯和二羥甲基丙酸(DMPA)為基本原料制備了一種穩(wěn)定的聚醚型陰離子水性聚氨酯膠粘劑。探討了通過改變NCO/OH的摩爾(R)比例,交聯(lián)劑三羥甲基丙烷(TMP)及DMPA含量對乳液性能、貯存穩(wěn)定性、體系力學(xué)性能、耐水性和粘接性的影響。結(jié)果表明：隨著R值的增加乳液的性能變差；隨著COOH%的增加，膠膜的吸水性逐漸增大，但吸水性隨著R值或交聯(lián)劑用量增加而減?。籖值或COOH%發(fā)生變化，T剝離強度也跟著發(fā)生變化；交聯(lián)劑能提高剝離強度，含量為0. 81%為最佳。所以當(dāng)NCO/OH=2. 5、COOH% =1. 28~1.55、TMP% =0. 81~1. 63時，合成的水性聚氨酯膠粘劑樣品性能最佳。
PV膠水廠家
PVC膠粘劑
PVＣ膠粘劑
 
沈陽三寶蓮華貿(mào)易有限公司,公司創(chuàng)建于2007年，現(xiàn)有廠區(qū)4000多平方，現(xiàn)有原料儲存能力200多噸，是一家集科研、生產(chǎn)和銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。本公司生產(chǎn)的"沈陽三寶"系列牌PVC膠粘劑、pvc膠粘劑排水膠、透明pvc膠粘劑、pvc膠水稀釋劑、快干pvc膠粘劑、憑借專業(yè)的技術(shù)和認(rèn)真的太態(tài)度，在同行業(yè)中名列前茅，在東北三省獲得近幾百家經(jīng)銷商及客戶的一致好評。
關(guān)鍵詞：水性聚氨酯；陰離子；膠粘劑
一、前言
聚氨酯是一種性能優(yōu)異的高分子材料,具有耐低溫、耐化學(xué)腐蝕、耐摩擦及柔性好等性能，已獲得廣泛的應(yīng)用。其中水性聚氨酯成本低、火災(zāi)隱患小利于環(huán)境保護(hù)。水性聚氨酯包括水溶液,聚氨酯水分散體和聚氨酯水乳液。以水介質(zhì)的體系中不含或含有少量的有機溶劑，安全不燃燒，它保留了傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯的一些優(yōu)良性能，如無臭味無污染等將逐漸取代溶劑型聚氨酯膠。
 本文在WPU分子鏈中引入親水單體，采用預(yù)聚體混合法,合成了水性聚氨酯膠粘劑，并對其性能進(jìn)行了研究。
 1、實驗
 1.1主要原料
 聚醚二元醇(Mn=1000)，工業(yè)級，禾欣化工廠二異氰酸酯(H12MDI)，工業(yè)級，禾欣化工廠；三乙胺(TEA)，分析純，宜興市輝煌化學(xué)試劑廠；乙二胺 (EDA)，分析純，杭州大方化學(xué)試劑廠；二羥甲基丙酸(DMPA)，工業(yè)品，泰興市化學(xué)試劑二廠；N-甲基吡咯烷酮(NMP)，化學(xué)純，中國醫(yī)藥上海化學(xué)試劑公司。
1.2合成工藝
第一步：制備含羧基的NCO預(yù)聚物首先將HMDI和NMP按比例加入反應(yīng)器中加熱至55℃,在不斷攪拌下加入DMPA直至它完全溶解，然后將溶有TMP的HMDI滴加到反應(yīng)器中，最后測預(yù)聚物的NCO值。
第二步：中和在預(yù)聚物為30℃時，用TEA中和，在高切變速度下，加入一定量的去離子水。
第三步：擴(kuò)鏈把溶有EDA的去離子水加入，在高切變速度下攪拌20min后，乳液既制備完成。
1.3產(chǎn)品性能測試
1.3.1吸水性的測定
稱取質(zhì)量為W1的乳膠膜，浸入水中，24h后取出用濾紙揩去表面水， 稱重W2 。吸水性=[ (W2 - W1 ) /W1]×100%。
1.3.2膜的100%膜量和斷裂強度及斷裂伸長率的測定
用INSTRON4302型拉力機測定，拉伸速度為 10mm/min。
1.3.3乳液黏度的測定
用DNJ-8S數(shù)字顯示黏度計測定。
1.3.4 乳液穩(wěn)定性測試
通過離心加速沉降實驗?zāi)M乳液的貯存穩(wěn)定性。通常在離心機中以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心沉降15min后，若無沉淀，可認(rèn)為有6個月貯存穩(wěn)定性。
1.3.5 T剝離強度的測試
用高剝離的合成革為基材，根據(jù)GB/T2791-1995測定。
二、結(jié)果與討論
2.1　R(NCO/OH)值對水性聚氨酯性能的影響
2.1.1　R值對乳液性能的影響
R值對油性PU初聚體NCO/OH的比值反映了聚合物中軟硬段比例。
初聚NCO/OH比值對產(chǎn)品性能影響如表1所示。
     
 由表1中可以看出，隨著R值的增大，乳液的外觀也由透明乳液變成藍(lán)色乳液，乳液粒徑由小增大。穩(wěn)定性有一個突變值。這是隨著R值增大，剩余的NCO物質(zhì)的量比越多，相對和水反應(yīng)生成的脲基越多。硬段脲基的親水性差，當(dāng)脲基增加到一定量時，引起乳液的穩(wěn)定性變差。
 2.1.2 R值對干膜性能影響
從表2中可以看出，隨著R值的增大膜量和斷裂強度增加，而斷裂伸長率。隨著R值的增大，硬段增加，分子鏈中的脲鍵、氨基甲酸酯基等剛性鏈段增加，膜量和強度就會增加，但斷裂伸長率卻明顯下降。
     
 2.1.3 R值對剝離強度的影響
 圖1看出，隨著R值的增大，T剝離強度先增大后減小。引起這種關(guān)系的可能是因為R值的增大，PU中硬段含量如氨基甲酸酯鍵、脲鍵增大。PU中硬段含量的提高通常使硬度增加，彈性降低，且一般說來，聚氨酯的內(nèi)聚力和黏結(jié)力亦得到提高。所以在一定范圍內(nèi)T剝離強度隨著R值的增大而逐漸增大。當(dāng)R值增加到一定程度， PU鏈段中的硬段含量過高，導(dǎo)致極性基團(tuán)過多，從而約束了聚合物鏈段的活動和擴(kuò)散能力，這可能會導(dǎo)致T剝離強度下降。
   
2.1.4 R值對吸水性的影響
從圖2可以看出，膠膜的吸水性隨R值的增加而減小。這是因為R值增大也就是硬段含量增多，乳液中的極性基團(tuán)和離子基團(tuán)增加，導(dǎo)致耐水性提高。
    
2.2 COOH%含量的影響
2.2.1 羧基含量對水性聚氨酯分散性和穩(wěn)定性的影響
從所述實驗中不難看出，由于將親水單體(DM-PA)通過嵌段方式引入到聚氨酯的分子鏈中，親水基團(tuán)的含量直接影響到了聚氨酯的分散程度。從表3可知，分散體的穩(wěn)定性及分散度取決于COOH含量。當(dāng)COOH含量在1.28% ~1.86%時，陰離子水性聚氨酯形成穩(wěn)定的分散體，因此在控制配方中DMPA含量十分重要。
    
2.2.2 COOH%含量對吸水性的影響
從圖3可以看出隨著COOH%增加，吸水性增大。當(dāng)水性PU中COOH%的增大，導(dǎo)致親水基團(tuán)增大，所以耐水性變差。
    
2.2.3 COOH%含量對T型剝離強度的影響
在上圖中4中，T型剝離強度也先增大而后減小。主要是隨著DMPA%增大，使得氨酯基含量升高，從而基團(tuán)具有很強的極性，從而使得T剝離強度增大，DMPA%含量增大到一定程度時，硬段含量過高，分子鏈段運動困難反而不利于黏結(jié)強度的提高。
     
2.3　TMP含量的影響PU的交聯(lián)
有橫向化學(xué)鍵的一級交聯(lián)和分子之間"氫鍵"形成的二級交聯(lián)，一級交聯(lián)是通過多異氰酸酯、多羥基化合物反應(yīng)形成的雙取代氨基甲酸酯、縮二脲等化學(xué)鍵所形成的交聯(lián)，這種交聯(lián)是穩(wěn)定的和不可逆的；二級交聯(lián)鍵是通過PU中氨基甲酸酯基等這樣的極性基團(tuán)，在靜電引力的作用下，羰基上具有未共用的電子對的氧原子與極性基團(tuán)上的氫原子形成“氫鍵”，而這種交聯(lián)是可逆的。二級交聯(lián)雖然比一級交聯(lián)弱，但同樣束縛著分子鏈的運動，并且極性基團(tuán)越多，交聯(lián)密度越大，分子間作用力越大。內(nèi)交聯(lián)劑TMP對用其所制的PU乳液成膜性及剝離強度的影響如圖5：
 
    
從圖5中可以看出，隨著TMP含量增大，吸水性降。這是因為隨著交聯(lián)劑增加，交聯(lián)程度提高，耐水性就提高。但對于T剝離就不是這樣的，而是先增大后減小，其中有一個峰值。這是因為交聯(lián)劑TMP為三官能度多元醇，隨著TMP含量增大，體系的平均官能度增大，縮聚反應(yīng)的相對分子質(zhì)量增大，PU預(yù)聚物逐漸由線形結(jié)構(gòu)發(fā)展到具有一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。但TMP用量過大會導(dǎo)致內(nèi)聚能過大，反而不利于T剝離強度提高。在相同親水離子濃度的條件下，線性低相對分子質(zhì)量的PU預(yù)聚物易于分散到水中形成聚氨酯溶液；隨著PU預(yù)聚物的相對分子質(zhì)量增大，交聯(lián)結(jié)構(gòu)增多，PU預(yù)聚物越難分散到水中，形成的乳液粒徑越大，乳液外觀由透明變?yōu)椴煌该?。過大的TMP含量難以形成穩(wěn)定的乳液。
三、結(jié)論
1)隨著R值的增大,對乳液,膜和剝離強度的影響是不同的。R=2. 5時乳液的性能和剝離強度相對效果較好。 
2)就COOH%含量來說,它在吸水性和剝離強度這兩個方面來說也是非線性的。綜合來說COOH% =1. 28~1. 55比較合適。
3)TMP%含量以0. 81~1. 63為最佳。
參考文獻(xiàn)：
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[4]李紹雄,益軍.聚氨酯樹脂及其應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.
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