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「知识科普」热活化型水性聚氨酯胶粘剂在汽车内饰中的应用

返回列表 来源:汽车新技术资讯 浏览: 发布日期:2019-11-18 10:10【
文章导读:有人称热活化型水性聚氨酯为水性聚氨酯热熔胶,这种叫法也有其合理性,至少从粘接机理上有一定的相似性。热熔胶常温下是固态,加热到熔融到一定程度能流动,涂布在待粘接表面后贴合、冷却。简单的说,就是原来没有粘性的胶加热后产生粘性,然后可以与材料贴合。这个从不粘到粘的转变温度,也就是理论上的最低活化温度。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称作水基聚氨酯、水性聚氨酯分散体( PUD )、水溶性聚氨酯等。因其连续相主要为环境友好的水,且具有较好的力学性能,水性聚氨酯在胶粘剂、涂料、油墨和纺织等领域得到了得到了广泛的应用。
作为本文的主角,热活化型水性聚氨酯胶粘剂,则在制鞋、食品包装、汽车内饰、烟包等行业大显身手,尤其是制鞋业,这归功于拜耳的Dispercoll U系列产品,当年的U54产品吸引不少国内公司、研究单位争相模仿,十几年间不少论文、专利发表及一些成果转化。
说到这儿,您可能会问,热活化型水性聚氨酯到底是什么?它的基本组成又是怎样的?

热活化型水性聚氨酯基本组成

汽车内饰粘接过程

有人称热活化型水性聚氨酯为水性聚氨酯热熔胶,这种叫法也有其合理性,至少从粘接机理上有一定的相似性。热熔胶常温下是固态,加热到熔融到一定程度能流动,涂布在待粘接表面后贴合、冷却。而热活化型水性聚氨酯则是先涂布在待粘接表面,烘箱或常温干燥,此时成为无溶剂的固态,然后再加热活化、贴合,然后保温或冷却。与热熔胶不同的是,在活化过程中,聚氨酯软链段部分从结晶态转变为非晶态,硬链段的物理交联仍然还在,聚氨酯分子链不发生相对滑移。简单的说,就是原来没有粘性的胶加热后产生粘性,然后可以与材料贴合。这个从不粘到粘的转变温度,也就是理论上的最低活化温度。
如下图所示,热活化水性聚氨酯主要由大分子多元醇、异氰酸酯、亲水扩链剂及少量有机溶剂组成。

热活化水性聚氨酯

大分子多元醇:一般采用聚酯多元醇,这也是核心原材料之一,相对也比较复杂。
异氰酸酯:IPDI、HDI、HMDI、TDI和MDI,对于热活化型水性聚氨酯,一般混合使用IPDI和HDI。若单独用HDI,产品初粘强度合适,但预聚体粘度大、产品耐热性差、终粘强度弱。
亲水扩链剂:DMPA或DMBA可以满足固含量低于45%的产品需求,若需进一步提高固含量,则需使用磺酸盐型亲水扩链剂。
有机溶剂:在预聚体法合成中一般会添加少量的高沸点溶剂来降低预聚体粘度,如N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺等。在丙酮法合成中则会加入较多量的丙酮,在乳化分散后再通过减压蒸馏脱除,这些回收的丙酮可以再重复利用,这样可以降低成本、减少排放。



本文来源:汽车新技术资讯 
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