水性聚氨酯合成所用原料3-1

资料来源：《聚氨酯胶粘剂》 作者:李绍雄 剂益军

1．低聚物多元醇

水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，价格低。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，但价格较高。

聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性酯比聚醚差，采用耐水解性聚酯多元醇，可以提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水解性。国外的聚氨酯乳液胶粘剂及涂料的主流产品是聚酯型的。脂肪族非规整结构聚酯的柔顺性也较好，规整结构的结晶性聚酯二醇制备的单组分聚氨酯乳液胶粘剂，胶层经热活化粘接，初始强度较高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯对金属、PET等材料的粘接力高，内聚强度大。

其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等，都可用于水性聚氨酯胶粘剂的制备。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐热性好，易结晶，但价格高。

2．异氰酸酯

制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDl等芳香族二异氰酸酯，以及IPDI、HDI、H₁₂MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。

3．扩链剂

水性聚氨酯中必需嵌入含有羧基、磺酸基等亲水性扩链剂，提高大分子的亲水性，达到可以在水中分散的目的。但是亲水基过多时，聚氨酯与织物结合后，耐水洗性不好。所以，亲水性扩链剂的用量一般不超过总扩链剂用量的1/2，其余部分可以用；1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。

4．水

水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止来自水中的Ca²⁺、Mg²⁺等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯胶粘剂的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散於水的同时，水也参与扩链。由于水或二胺的扩链，实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯-脲乳液(分散液)，聚氨酯-脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力，脲键的耐水性比氨酯键好。

2R-NCO十H₂0 →RNHCONHCONHR十CO₂↑

5、封闭剂

亲水性聚氨酯要求在水中有较好的分散度，制剂的分子量最好小一点；为了对织物有较好的结合牢度，制剂的分子量最好大一点。解决矛盾的办法可以在应用时外加交联剂，也可以把聚氨酯合成成为自交联型。自交联型水性聚氨酯在合成时留有一部分异氰酸酯基团，暂时用封闭剂与其结合为不活泼的复合物，待高温处理时离解，释放出来的异氰酸酯基团，相互间可以交联，也可与其他物质交联。