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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論

    文章來源: 【沈陽三寶蓮華貿易有限公司】網址:http://www.maryellenredmond.com人氣:發表時間2020-02-18 02:44

    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,交聯劑三羥甲基丙烷(TMP)及DMPA含量對乳液性能、貯存穩定性、體系力學性能、耐水性和粘接性的影響。結果表明: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值或交聯劑用量增加而減??;R值或COOH%發生變化,T剝離強度也跟著發生變化;交聯劑能提高剝離強度,含量為0. 81%為最佳。所以當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
     
    沈陽三寶蓮華貿易有限公司,公司創建于2007年,現有廠區4000多平方,現有原料儲存能力200多噸,是一家集科研、生產和銷售為一體的高新技術企業。本公司生產的"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、憑借專業的技術和認真的太態度,在同行業中名列前茅,在東北三省獲得近幾百家經銷商及客戶的一致好評。
    關鍵詞:水性聚氨酯;陰離子;膠粘劑
    一、前言
    聚氨酯是一種性能優異的高分子材料,具有耐低溫、耐化學腐蝕、耐摩擦及柔性好等性能,已獲得廣泛的應用。其中水性聚氨酯成本低、火災隱患小利于環境保護。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,它保留了傳統的溶劑型聚氨酯的一些優良性能,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,采用預聚體混合法,合成了水性聚氨酯膠粘劑,并對其性能進行了研究。
     1、實驗
     1.1主要原料
     聚醚二元醇(Mn=1000),工業級,禾欣化工廠二異氰酸酯(H12MDI),工業級,禾欣化工廠;三乙胺(TEA),分析純,宜興市輝煌化學試劑廠;乙二胺 (EDA),分析純,杭州大方化學試劑廠;二羥甲基丙酸(DMPA),工業品,泰興市化學試劑二廠;N-甲基吡咯烷酮(NMP),化學純,中國醫藥上?;瘜W試劑公司。
    1.2合成工藝
    第一步:制備含羧基的NCO預聚物首先將HMDI和NMP按比例加入反應器中加熱至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滴加到反應器中,最后測預聚物的NCO值。
    第二步:中和在預聚物為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產品性能測試
    1.3.1吸水性的測定
    稱取質量為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數字顯示黏度計測定。
    1.3.4 乳液穩定性測試
    通過離心加速沉降實驗模擬乳液的貯存穩定性。通常在離心機中以3000r/min的轉速離心沉降15min后,若無沉淀,可認為有6個月貯存穩定性。
    1.3.5 T剝離強度的測試
    用高剝離的合成革為基材,根據GB/T2791-1995測定。
    二、結果與討論
    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色乳液,乳液粒徑由小增大。穩定性有一個突變值。這是隨著R值增大,剩余的NCO物質的量比越多,相對和水反應生成的脲基越多。硬段脲基的親水性差,當脲基增加到一定量時,引起乳液的穩定性變差。
     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,聚氨酯的內聚力和黏結力亦得到提高。所以在一定范圍內T剝離強度隨著R值的增大而逐漸增大。當R值增加到一定程度, PU鏈段中的硬段含量過高,導致極性基團過多,從而約束了聚合物鏈段的活動和擴散能力,這可能會導致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,乳液中的極性基團和離子基團增加,導致耐水性提高。
        
    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,分散體的穩定性及分散度取決于COOH含量。當COOH含量在1.28% ~1.86%時,陰離子水性聚氨酯形成穩定的分散體,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。當水性PU中COOH%的增大,導致親水基團增大,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強度的提高。
         
    2.3 TMP含量的影響PU的交聯
    有橫向化學鍵的一級交聯和分子之間"氫鍵"形成的二級交聯,一級交聯是通過多異氰酸酯、多羥基化合物反應形成的雙取代氨基甲酸酯、縮二脲等化學鍵所形成的交聯,這種交聯是穩定的和不可逆的;二級交聯鍵是通過PU中氨基甲酸酯基等這樣的極性基團,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上的氫原子形成“氫鍵”,而這種交聯是可逆的。二級交聯雖然比一級交聯弱,但同樣束縛著分子鏈的運動,并且極性基團越多,交聯密度越大,分子間作用力越大。內交聯劑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。這是因為隨著交聯劑增加,交聯程度提高,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,縮聚反應的相對分子質量增大,PU預聚物逐漸由線形結構發展到具有一定的交聯結構。但TMP用量過大會導致內聚能過大,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,線性低相對分子質量的PU預聚物易于分散到水中形成聚氨酯溶液;隨著PU預聚物的相對分子質量增大,交聯結構增多,PU預聚物越難分散到水中,形成的乳液粒徑越大,乳液外觀由透明變為不透明。過大的TMP含量難以形成穩定的乳液。
    三、結論
    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。
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    [3]項尚林,陳瑞珠,李瑩,等.內交聯型復合薄膜用水性聚氨酯膠粘劑的研制[J].包裝工程2006, 27(2): 39-41.
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