复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的研究

２００９年第２４卷第６期２００９．Ｖ０１．２４Ｎｏ．６

聚氨酯工业

ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ

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复合薄膜用水性聚氨酯胶粘剂的研究

何立凡尹玉勇王海侨李效玉’

（北京化工大学材料科学与工程学院碳纤维及功能高分子教育部重点实验室１０００２９）

摘要：以聚已二酸１，４一丁二醇酯（ＰＢＡ）、甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）等为主要原料合成了水性聚氨酯复膜胶，讨论了亲水性扩链剂ＤＭＰＡ用量对水性聚氨酯复膜胶的稳定性、耐水性、粘接强度等的影响；使用差示扫描量热仪（ＤＳＣ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）观察了分子结构中的软、硬段微相结构分布。结果表明，当ＤＭＰＡ质量分数占预聚体总质量的２．６７％～５．３４％时能够制得稳定乳液；水性复膜胶乳液的粘度以及胶膜的吸水率随着亲水性扩链剂ＤＭＰＡ用量的增加而增加，而乳液的粒径随着亲水性扩链剂ＤＭＰＡ用量的增加而减小；硬段含量的增加会降低软段结晶，增加水性聚氨酯复膜胶高分子链的极性和粘接强度，当硬段质量分数为２２．７９％时，胶膜具有较好的Ｔ型剥离强度；提高复合压力能够显著提高Ｔ型剥离强度；该复膜胶对聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）膜有着比聚丙烯（ＯＰＰ）膜更好的粘接效果。

关键词：水性聚氨酯复膜胶；扩链剂；软硬段结构；微相分离；性能

中图分类号：ＴＱ４３３．４＋３２文献标识码：Ａ文章编号：１００５—１９０２（２００９）０６—００２５—０４

对于复合薄膜用胶粘剂来说，聚氨酯胶粘剂因具有良好的粘接强度在市场上得到大量应用。目前，聚氨酯复膜胶以溶剂型为主，但随着人们环保意识的不断增强，水性聚氨酯复膜胶因具有不燃、无毒、无环境污染等特点正Ｅｌ益受到关注ｕ“Ｊ。

目前对于水性聚氨酯的研究比较活跃，水性聚氨酯复膜胶在普通的塑塑复合领域已开始得到应用，但其基本性能与溶剂型相比还有较大差距，特别是单组分的水性聚氨酯复膜胶，其粘结性能较差，无法满足一些特殊场合的使用要求，对于聚氨酯软、硬段结构对水性聚氨酯复膜胶粘接性能的影响的研究报道也不多［ｓ，６１。本研究以聚已二酸ｌ，－４－丁二醇酯（ＰＢＡ２０００）、甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）等为主要原料合成了水性聚氨酯复膜胶，考察了亲水性扩链剂ＤＭＰＡ用量对水性聚氨酯复膜胶稳定性、耐水性、粘接强度等的影响；并结合差示扫描量热仪（ＤＳＣ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）探讨了软、硬段微相结构变化对复膜胶粘结性能的影响，为实际应用提供理论依据。

?通讯联系人１实验部分

１．１主要原料及预处理

聚已二酸１，４．丁二醇酯（ＰＢＡ，Ｍｏ＝２０００），工业级，烟台万华公司；甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ），工业级，德国Ｂａｙｅｒ公司；二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ），工业级，江西南城红都科技开发有限公司，使用前经过８０℃真空干燥箱干燥５ｈ；三乙胺（ＴＥＡ）、丙酮，分析纯，天津市光复精细化工研究所，使用前经过４Ａ分子筛处理一周；去离子水，实验室自制；乙二胺（ＥＤＡ），分析纯，北京化学试剂有限公司；聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）膜，简称聚酯膜，经电晕处理；聚丙烯（ＯＰＰ）膜，经电晕处理。１．２主要设备‘

旋转粘度计，ＮＤＪ．１，上海昌吉地质仪器有限公司；粒度分布仪，Ｎａｎｏ—ＺＳ，英国Ｍａｌｖｅｍ公司，颗粒尺寸用ｚ均粒径表示；平板硫化仪，ＸＬＢ２５一Ｄ，浙江双力集团湖州星力橡胶机械制造公司；万能拉力试验机，ＣＭＴ４０００系列，深圳新三思计量技术有限公司；ＤＳＣ，ＤＳＣ２０４Ｆ１，德国耐驰仪器制造有限公司，测试温度区间一１２０～１２０℃，升温速率２０℃／ｒａｉｎ；

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